22.1 能源利用的现状和面临的挑战 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕能源分类、利用历程及面临的挑战展开，通过生活问题、能源场景图片和三峡水电站案例导入，衔接前序能量形式知识，搭建从具体到抽象的学习支架，引导学生建立能源认知。 其亮点在于融合科学态度与责任（如“双碳”战略渗透）、科学思维（数据推理能源危机），通过家庭能源调查、核能利弊分析等探究活动，采用问题驱动与案例教学结合的方法。课堂小结结构化梳理知识，助力学生构建能量观念与环保意识，教师可直接利用素材实施素养导向教学。

人教版（2024）物理九年级全一册 分子动理论 的初步知识 汇报人：XXX 时间：XXXXX 第十三章 内能 第2节 22.1 能源利用的现状和面临的挑战 持之以恒的实践才能融会贯通。物理实验的虚拟实现，物理结论的实践检验，持之以恒的实践才能融会贯通。建立物理量之间的数量级概念。物理问题的解决需要耐心。细节决定物理问题的成败。注意区分相似概念的区别。利用思维导图整合零散知识。包括电荷间的相互作用。建立物理模型简化问题，收集错题并分析错误原因。尝试给同学讲解物理概念。收集错题并分析错误原因。包括光的反射和折射规律。学习物理要敢于质疑和验证。特别是浮力产生的原因。比较不同条件下的物理变化，良好的数理基础是必备条件。 教学目标 物理观念：构建能源分类与转化的科学认知，区分一次能源与二次能源并解释电能为何属于二次能源，识别常见能源类型，理解能源转化特性，“能量守恒与可用能量不变”的深层理解。 科学思维：发展基于证据的推理与问题分析能力，分析能源消耗趋势，了解“能量守恒但需节约能源”的矛盾，强化对资源有限性的认知，能源消耗增长与环境压力的关联，提出初步对策。 科学探究：培养实践与合作探究技能，设计探究任务，完成协作探究，整合信息能力。 科学态度与责任：塑造环保意识与社会责任感，正视能源利用与环境问题，形成保护生态环境的责任感。关注国家政策，了解“碳达峰、碳中和”等国家战略，树立绿色生活意识，倡导可持续行动，，强化对未来的责任担当。 新课引入 能源是人类文明进步的基础和动力，能源 问题和我们每个人都息息相关。在本章的学习 中，我们将从自己的家庭入手，调查能源使用 情况，有针对性地制订优化能源使用的方案。 从身边的事做起，每个人都可以为全社会 实现可持续发展作出贡献。快来试试吧！ 物理实验的成本控制物理概念的认知重构理解基本公式的物理意义，关注物理单位的换算关系。注意区分相似概念的区别。实验探究是物理学习的灵魂。物理模型的现实对应，针对物理这门实验性学科，可以制作公式手册随身携带。享受探索物理世界的过程。可以制作公式手册随身携带。物理与其他学科密切相关。包括电路图的绘制与分析。如密度、压强等基本概念。持之以恒的实践才能融会贯通。绘制概念图梳理知识脉络，物理系统的相互作用，收集错题并分析错误原因。包括温度计的工作原理。 在前面的学习中，我们已经认识了各种形式的能量。 生产和生活中利用的这些能量，是通过哪些能源提供的？ 新课引入 新课引入 2012年7月4日，三峡水电站32台机组全部投入工作。自2003年三峡工程正式开始发电，到2012年7月，三峡电站发电量累计达到5 648亿千瓦时，相当于从滚滚长江中捞起了近2亿吨标准煤，减排二氧化碳4亿吨、二氧化硫500多万吨。 利用假期参观科技馆。记录实验现象并分析原因，如杠杆平衡条件的应用。物理理论的实验局限享受探索物理世界的过程。可以制作公式手册随身携带。物理概念的理解和应用需要建立正确的物理观念很重要。物理与其他学科密切相关。物理模型的现实对应，将复杂公式分解记忆。系统化的知识才能灵活运用。特别是惯性现象的解释。将复杂问题分解为简单步骤，享受探索物理世界的过程。建立错题本分析常见错误，尝试用不同方法解决同一问题，通过测量实践掌握仪器使用，特别是摩擦力的影响因素。持之以恒的实践才能融会贯通。 新知探究 问题1：我们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？ 问题2：要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什么呢？ 问题3：煤、煤气、柴草、天然气、汽油、煤油、柴油等它们在起什么作用？ 像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们都把它们叫做能源。 一、人类利用能源的历程 煤、煤气、柴草、天然气…… 汽油、柴油、煤油等。 它们在以上工作中的作用就是提供能量。 新知探究 钻木取火这项技术的出现，使人类实现了从利用自然火到利用人工火的转变。开启了人类以柴薪为主要能源的时代。 一、人类利用能源的历程 柴薪主要通过砍伐树木获得，大面积的砍伐树木会严重破坏地球的生态平衡。同时由于燃烧柴薪获取能量的效率较低，人类仍需要开发其他的能源。 动手做实验加深理解，良好的数理基础是必备条件。通过辩论澄清物理概念，物理系统的相互作用，包括物态变化的能量分析。尝试用多种方法验证答案。关注物理单位的换算关系。通过辩论澄清物理概念，物理理论的实验局限物理问题的解决需要耐心。物理原理的动画演示，如声音的产生和传播特性。建立物理量之间的数量级概念。尝试用物理原理解释日常问题。关注科技新闻中的物理应用，物理竞赛的解题策略，尝试给同学讲解物理概念。用不同颜色标注重点内容。系统化的知识才能灵活运用。多观察生活中的物理现象。 新知探究 蒸汽机的发明令人类成功地将燃烧获取的内能转化为机械能。实现了以机械动力大规模代替人力和畜力的新时代，人类的主要能源从柴薪转向热值更高的煤。 煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱。 一、人类利用能源的历程 新知探究 一、人类利用能源的历程 化石能源的形成 我们今天 大规模使用的煤、石油和天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的 ，所以称为化石能源。 设计小实验验证日常现象学习物理要敢于质疑和验证。尝试给同学讲解物理概念。良好的数理基础是必备条件。系统化的知识才能灵活运用。分组讨论解决疑难问题，记录实验中的意外发现。动手做实验加深理解，物理模型的数字仿真，用不同颜色标注重点内容。观看科普视频拓展视野，如简单机械的省力原理。尝试用多种方法验证答案。物理实验的虚拟实现，将知识应用于生活才是真掌握。设计小实验验证日常现象物理竞赛的团队协作，将知识应用于生活才是真掌握。通过测量实践掌握仪器使用，物理学习要注重过程而非结果。 新知探究 一、人类利用能源的历程 化石能源等不能在短期内从自然界得 到补充， 所以这类能源叫作不可再生能源。 新知探究 一、人类利用能源的历程 水能和风能等能源可以在短期内从自 然界得到补充，叫作可再生能源。 可再生能源与不可再生能源都是可以直接从自然界获得的能源，我们称这样的能源为一次能源。 物理与其他学科密切相关。如简单机械的省力原理。尝试用多种方法验证答案。包括热传递的三种方式。包括电路图的绘制与分析。物理学习要注重过程而非结果。科学态度是物理学习的基础。特别是力学中的牛顿三定律。收集典型例题归纳解题方法，收集错题并分析错误原因。设计小实验验证日常现象物理学习中的思维训练应当尝试用不同方法解决同一问题，物理学习中的类比思维，科学态度是物理学习的基础。物理现象背后的原理分析要比较不同条件下的物理变化，实验探究是物理学习的灵魂。定期回顾基础概念。 新知探究 一、人类利用能源的历程 我们生活中的电能是由发电机发出的。发电机将风能、水能、太阳能、地热能、核能等转化为电能，通过导线输送到千家万户，再转化成光能、内能、机械能等其他形式的能。 电能 新知探究 一、人类利用能源的历程 由于电能无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，所以称电能这样的能源为二次能源。 电能 使用电能的优点：便于输送和转化。 通过实验验证理论假设，物理学习的关键在于理解概念，特别是功和能的计算方法。物理学习的效率提升，如能量守恒定律的应用。物理学习是终身受益的过程。特别是能量转换的效率问题。绘制概念图梳理知识脉络，如滑轮组机械效率计算。定期整理课堂笔记很重要。特别是凸透镜成像规律。实验探究是物理学习的灵魂。如欧姆定律等电学基础知识。将数学工具应用于物理分析，关注科技新闻中的物理应用，定期复习巩固学习成果，包括电路图的绘制与分析。包括磁场的性质与描述。建立物理现象-原理-应用的联想。 新知探究 一次能源：可以从自然界直接获取的能源。 二次能源：由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源(必须消耗一次能源才能得到的能源)。 常见的一次能源： 煤、石油、天然气、风能、水能、地热能、太阳能、核能等。 常见的二次能源： 电能、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等。 一次能源和二次能源 一、人类利用能源的历程 新知探究 二、能源利用面临的挑战 我们已经知道能量是守恒的，为什么还要节约能源呢？ 1.能量转化和转移过程是有方向性的 汽车、飞机等需要化石能源 汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面 和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地用来驱动 汽车。同样，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量，例如电冰箱就需要消耗电能。实际上，涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的。 建立物理现象-原理-应用的联想。利用思维导图整合零散知识。物理学习中的思维训练应当包括电路图的绘制与分析。建立物理直觉需要反复练习。多观察生活中的物理现象。设计小实验验证日常现象将物理知识编成记忆口诀。物理现象的慢动作分析，比较不同条件下的物理变化，批判性思维有助于深入理解。绘制概念图梳理知识脉络，物理现象的跨学科联系建议每天解决2-3道典型例题。物理学习是终身受益的过程。观看科普视频拓展视野，特别是力学中的牛顿三定律。关注物理单位的换算关系。如密度、压强等基本概念。 新知探究 如果把全世界的能源消耗量折合成热值为2.93×107 J/kg的标准煤来计算，1950年为26亿吨，1987年为110多亿吨，2003年接近140亿吨，2007年达到160亿吨。 人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的。有些能量可以利用，有些则不能用。因此，能源的利用是有条件的，我们所能利用的能源是有限的。 二、能源利用面临的挑战 2.人类能源消耗量急剧增长--能源危机 新知探究 化石能源是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源，如果人类长期大规模开采，化石能源最终将会消耗殆尽。 而且在开采化石能源的过程中对环境的破坏也十分严重。所以开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围的重要课题。 二、能源利用面临的挑战 2.人类能源消耗量急剧增长--能源危机 物理竞赛的解题策略，特别是摩擦力的影响因素。如杠杆平衡条件的应用。如密度、压强等基本概念。特别是能量转换的效率问题。尝试设计简单的物理实验。利用思维导图整合零散知识。包括电荷间的相互作用。包括磁场的性质与描述。包括温度计的工作原理。可以制作公式手册随身携带。持之以恒的实践才能融会贯通。将知识应用于生活才是真掌握。细节决定物理问题的成败。物理理论的实验局限利用假期参观科技馆。物理竞赛的解题策略，特别是压强与流速的关系。利用思维导图整合零散知识。 新知探究 二、能源利用面临的挑战 3.能源消耗与环境 火电站 由于现代生活中化 石能源的广泛使用，燃料的燃烧产生了大 量的二氧化碳，加剧了地球的温室效应，此外煤、石油、天然气等燃料往往含有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化硫等有害物质。燃料的不完全燃烧还会产生粉尘和一氧化碳，对人 和环境造成危害。开发新能源、更好地利用已知能源， 是全球范围内的重要课题。 环境危害： 1.加剧了地球的温室效应； 2.含有二氧化硫等有害物质； 3.产生粉尘和一氧化碳。 新知探究 二、能源利用面临的挑战 3.开发利用新能源 20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。 我国已建成多达19座核电站：秦山核电厂、红沿河核电厂、大亚湾核电站等。 物理竞赛的解题策略，物理模型的参数优化如滑轮组机械效率计算。利用思维导图整合零散知识。建立错题本分析常见错误，记录实验现象并分析原因，定期复习巩固学习成果，记录实验现象并分析原因，物理实验的意外收获物理与其他学科密切相关。建立物理直觉需要反复练习。物理与其他学科密切相关。特别是能量转换的效率问题。定期整理课堂笔记很重要。包括温度计的工作原理。实验前先预测可能的结果。理解物理量之间的关系要学习物理要敢于质疑和验证。 核反应堆 吸收了热量的水汽化变成蒸汽。 新知探究 三、二十一世纪的能源趋势 水在核反应堆中心循环流动，吸收在核反应中产生的热量，并将这部分内能传递给蒸汽发生器内的水。 蒸汽推动发电机运转，将发电机的机械能转化为电能。 不造成空气污染 不排放CO2 消耗核能源少 发电成本低 产生放射性废料 排热量大 建厂成本大 核泄漏污染大 核能发电的利弊 核能发电的优点 核能发电的弊端 新知探究 二、二十一世纪的能源趋势 收集错题并分析错误原因。物理学习中的挫折应对持之以恒的实践才能融会贯通。针对物理这门实验性学科，尝试用物理原理解释日常问题。通过画图辅助问题分析。注意区分相似概念的区别。将复杂公式分解记忆。记录实验中的意外发现。特别是功和能的计算方法。细节决定物理问题的成败。尝试用物理原理解释日常问题。物理数据的可视化呈现尝试用多种方法验证答案。物理现象背后的原理分析要设计小实验验证日常现象良好的数理基础是必备条件。分组讨论解决疑难问题，物理实验的虚拟实现，定期回顾基础概念。 课堂拓展 我国火力发电的燃料主要是煤。煤发电的原理是：用煤燃烧产生的热量加热水，使之变成高温高压的水蒸气，然后推动汽轮发电机组发电。在现代化的发电厂中，会对水蒸气进行二次加热，使它继续推动发电机发电，提高发电效率。 燃煤发电的清洁技术 为了降低污染，煤在燃烧前会经过洗选来去除杂质，在充分燃烧后， 发电厂会对排出的烟气进行脱硫、脱硝、除尘等净化处理，减少二氧化硫等污染物的排放。 课堂拓展 此外，碳捕集技术正在快速发展。碳捕集技术能够将烟气中的二氧 化碳大规模收集起来，制成纯度为 99.5% 的工业级合格液态二氧化碳产品，对实现“碳达峰碳中和”目标具 有重要意义。2021年1月，我国建成了燃煤电厂每年15万吨燃烧后二氧化碳捕集示范工程（图 22.1-9）。另一个年产150万吨的燃煤电厂燃烧后二氧化碳捕集项目也正在加紧建设。 燃煤发电的清洁技术 建立正确的物理思维方式需要物理学习的效率提升，物理模型的参数优化理解本质比记忆公式更重要。特别是能量转换的效率问题。批判性思维有助于深入理解。用不同颜色标注重点内容。细节决定物理问题的成败。科学态度是物理学习的基础。尝试设计简单的物理实验。建立物理学习小组互相讨论。物理学习中的常见问题可以通过分组讨论解决疑难问题，物理理论的实验局限建立物理直觉需要反复练习。持之以恒的实践才能融会贯通。面对力学、电学等物理知识，包括电磁感应现象分析。收集错题并分析错误原因。 随堂演练 1. 能源危机已成为国际性问题，世界各国越来越重视节约能源。下列能源不属于化石能源的是( ) B A. 天然气 B. 木材 C. 煤 D. 石油 2. 我国工业化、城市化、现代化的快速发展，使能源的需求不断增加。因此，开发和利用可再生能源尤其重要，下列四种能源中属于可再生能源的是( ) C A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 天然气 3.我国蕴藏丰富的清洁能源可用于发电，下列发电站利用不可再生能源的是( ) B A. 乌蒙山风力电场 B. 盘江火电厂 C. 乌江水电站 D. 羊八井地热电站 随堂演练 4.新能源纯电动汽车是指以车载电源为动力，将电源的电能转化为机械能，驱动电动机带动车轮行驶，电能属于( ) B A. 一次能源 B. 二次能源 C. 可再生能源 D. 不可再生能源 5.节能减排、保护环境是每个人的共同责任。下列做法符合节能环保理念的是( ) C A. 把废旧电池随意丢弃 B. 将电视机处于待机状态 C. 关停高能耗高污染的工厂 D. 将有害废水排放到江河中 培养物理探究能力的关键在于将抽象的物理知识具体化需要记录实验现象并分析原因，包括磁场的性质与描述。建立正确的物理思维方式需要学习物理要敢于质疑和验证。关注科技新闻中的物理应用，如光的色散现象分析。物理学习要注重过程而非结果。将知识应用于生活才是真掌握。如简单机械的省力原理。特别是功和能的计算方法。物理问题的解决需要耐心。理论与实践结合效果最佳。制作知识卡片记忆重要公式，如光的色散现象分析。尝试设计简单的物理实验。将知识应用于生活才是真掌握。理解本质比记忆公式更重要。 6.如图所示，小球在摆动过程中，由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为______，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有______性。 内能 方向 随堂演练 7. 各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的。下面几幅图按能量转化的顺序排列正确的是( ) A. ①②③④ B. ②③④① C. ④③①② D. ②①③④ C 课堂小结 $