第十四章 实践 调研我国新能源汽车的发展 教学设计-2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦热机效率、能量转化及新能源汽车分类等核心知识，通过展示燃油车污染图片导入，承接“热机效率和环境保护”理论，搭建“理论→实践”学习支架，引导学生从课本走向生活实践。 此资料以跨学科实践为特色，融合物理、化学等多学科内容，通过对比燃油车与新能源汽车效率（如燃油车30%-40%、纯电动车80%左右）培养科学思维，组织调研报告与辩论活动落实科学探究，结合我国产业成就增强科学态度与责任，视频资源辅助理解，为教师提供完整教学方案，提升学生综合素养与课堂效率。

《实践 调研我国新能源汽车的发展+章末练习》 教学设计 课题 实践 调研我国新能源汽车的发展+章末练习 单元 14 学科 物理 年级 九 教材分析 本节课是沪科版九年级物理“第十四章 内能与热机” 的延伸性实践课，承接第四节 “热机效率和环境保护”，将 “内能利用的效率”“环境影响” 等理论知识转化为 “跨学科调研实践”。以 “新能源汽车” 为载体，串联 “热机效率”“能量转化”“环境保护” 等物理核心知识，同时融合化学（燃料燃烧污染物）、经济（使用成本）、社会（产业政策）等跨学科内容，实现 “理论→实践” 的落地。教材明确提出 “资料查阅、实物考察、报告撰写、辩论交流” 等任务，聚焦 “科学探究能力” 与 “跨学科实践能力”，符合九年级学生 “从具象思维向抽象思维过渡、从课本向生活延伸” 的认知需求。通过调研我国新能源汽车的发展，让学生感受 “科技进步对环保的推动作用”，理解 “低碳发展” 的国家战略，落实 “科学态度与社会责任” 的核心素养。 2022新课标要求 1.能运用热机效率、燃料热值、能量转化等物理知识，分析新能源汽车的能源利用优势； 2.能区分新能源汽车的分类，明确不同类型的能量转化路径。 学习 目标与核心素养 1.物理观念 （1）掌握热机效率、能量转化与守恒的核心概念，理解燃油汽车与新能源汽车的能量转化路径及效率差异； （2）明确新能源汽车的分类。 2.科学思维 （1）运用控制变量法对比分析两类汽车在环保、能量利用率、使用成本等维度的差异，构建科学对比思维。 （2）结合热机效率、能量转化知识，分析插电混动技术对传统内燃机的改造原理，培养物理建模与逻辑推理能力。 3.科学探究 通过资料查阅、实地调研、实验对比等方式，完成《我国新能源汽车发展现状及前景》调查报告； 4.科学态度与责任 认识化石燃料消耗与环境污染的关联，树立“低碳生活、可持续发展”的环保理念；感受我国新能源汽车产业的发展成就，增强民族自豪感与科技报国意识。 学情分析 九年级学生具备基础的信息查询能力（如浏览官网、查阅报告）、小组合作能力，对 “汽车” 这一生活常见事物有感性认知（如见过新能源汽车的充电桩、听过 “续航里程” 等术语）。已掌握热机效率计算、燃料热值含义、热机对环境的影响（如酸雨、雾霾），具备分析 “能量转化效率” 的物理思维；化学课学过燃料燃烧反应（如汽油燃烧生成 CO₂、SO₂），能理解污染物来源。缺乏 “系统调研” 的思路，如不知如何确定调研维度（仅关注 “续航”，忽略 “效率”“成本”）、不知如何获取权威数据（易轻信非官方信息）。需要教师帮助学生引导学生完成调研。 重点 1.新能源汽车与燃油汽车的核心差异； 2.我国新能源汽车的分类、发展现状及产业优势。 难点 1.理解科技进步对能源利用效率的提升作用，建立“技术创新—可持续发展”的关联认知。 2.运用物理知识分析插电混动汽车的工作原理与优势。 材料准备 Ppt课件，视频 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 汽车给出行带来便捷的同时，却也带来能源、环境问题，所以新能源汽车将成为行业发展趋势，今天，我们一起探究新能源汽车发展，践行低碳生活！ 学生观看图片 展示燃油车的污染问题，引起视觉冲突，从而激发学生的学习兴趣，并引出本次项目的主题。 讲授新课 一、活动方案 任务一：查阅并整理资料。调查交通工具燃料结构的变化，了解我国新能源汽车的分类、发展及前景。 1.交通工具燃料结构演变 从传统燃油，到现在新能源如电、氢等。传统燃油占比逐渐降低，汽油、柴油虽仍广泛应用但增速放缓。新能源快速发展，电能在汽车领域应用增多，纯电动汽车、混动汽车销量持续上升。 2.新能源车型分类、发展及前景。 （1）新能源车型分类 纯电动汽车 (BEV) 插电混动汽车（PHEV） 燃料电池汽车 (FCV) 新能源汽车类型 动力来源 核心特点 代表车型举例 纯电动汽车 动力电池 零排放、效率高 比亚迪海豹、特斯拉Model 3 插电式混合动力 电池+燃油发动机 可油可电，解决续航焦虑 比亚迪秦PLUS DM-i 燃料电池汽车 氢气 零排放、续航长 上汽大通MAXUS EUNIQ 7 （2）新能源汽车的发展及前景。 我国新能源汽车产业发展迅猛，国家政策支持及市场需求增长是主因，同时技术不断进步，电池续航提升、充电设施逐渐完善。 2025年销量突破1200万辆、动力电池全球占比超70%。我国新能源汽车已进入全球领跑、市场主导阶段，正从政策驱动转向市场驱动，未来十年仍是高速增长期，2035年将成为汽车市场绝对主流。 视频：插混与纯电 任务二：通过资料查阅和实物考察，从环保、能量的利用效率等方面对比新能源汽车和燃油汽车的差异，了解汽车的尾气排放情况。 新能源汽车和燃油汽车的差异 车型类型 能量利用效率 主要污染物 环保性能 燃油车 一般 30% - 40%  CO、NOₓ、PM2.5 尾气污染大 纯电动车 可达 80% 左右 无直接排放 污染小甚至零排放 二、交流评价 1.以“如何低碳出行”为核心，正方观点“优先推广新能源汽车”，反方观点“传统燃油车仍有存在价值”，各小组选派代表辩论。 2.调查报告展示：各小组提交《我国新能源汽车发展现状及前景》调查报告，教师从“数据准确性、逻辑完整性、观点创新性”三方面点评打分。 思考：践行低碳生活，实现可持续发展，低碳出行可哪些方面着手？ （1）优先选择公共交通 日常出行多乘坐地铁、公交、轻轨等公共交通工具，减少私家车使用，大幅降低人均碳排放。 （2） 倡导绿色慢行方式 短途出行优先步行、自行车、共享电动车，既低碳环保，又能强身健体，打造健康生活方式。 （3）合理使用私家车 购车选择新能源汽车、小排量汽车；驾车时避免急加速、急刹车，保持经济车速。 （4）推广拼车与共享出行 同城通勤、同路出行可拼车合乘，提高车辆利用率；灵活使用网约车、顺风车等共享模式，降低空驶率。 低碳出行看似小事，却能长期有效节约资源、减少污染、改善生态，是每个人参与可持续发展最直接、最可行的方式，每个人应树立低碳环保意识把低碳出行当成生活习惯。 三、拓展研究 查阅资料，了解现代新能源汽车中我国“插电混动”技术对传统内燃机的改造，比较纯电动车与插电混动汽车在安全、使用习惯、电池需求量、成本、充电时间和续航里程等方面各自的优势。 1.插电混动技术对传统内燃机的改造主要是增加了电机、电池和电控系统。 2.纯电动车与插电混动汽车各自的优势对比。 对比维度 纯电动车优势 插电混动汽车优势 安全 重心低、侧翻风险小；无燃油系统，更安全 电池小，热失控风险低；双动力更稳定 使用习惯 平顺安静，保养简单、成本低 无里程焦虑，使用习惯与燃油车一致 电池需求 电池用量大，推动技术升级 电池用量少，节约资源 成本 使用、保养成本更低 购车成本低，换电池成本低 充电时间 支持大功率快充 电池小，充电速度快 续航里程 纯电续航长，满足日常代步 综合续航长，长途更有优势 学生将以小组为单位，梳理能源结构的演变，并分类整理新能源汽车的类型。 观看视频：插混与纯电并引导学生讨论不同类型新能源汽车的优缺点 正反方观点碰撞： 正方：优先推广新能源汽车（环保、高效） 反方：传统燃油车仍有存在价值（技术成熟、续航） 各小组提交并展示《我国新能源汽车发展现状及前景》调查报告，分享调研成果。 深入解析插电混动技术对传统内燃机的改造逻辑 通过这个过程，学生可以更系统地了解新能源汽车的相关知识。 培养他们的批判性思维 通过一场主题辩论和调查报告的展示，为学生提供一个交流和展示学习成果的平台，进一步提升他们的表达能力和综合素养。 并引导学生讨论不同类型新能源汽车的优缺点，培养他们的批判性思维。 章末练习 1.下列事例中，属于内能转化为机械能的过程是（　　）。 A. 用电炉加热水 B. 衣服在阳光下暴晒升温 C. 火箭升空 D. 双手摩擦生热 1.答案：C 解析：A、用电炉加热水是电能转化为内能，故A不合题意； B.衣服在阳光下暴晒升温是内能发生了转移，故B不合题意； C.火箭升空的过程是将燃气产生的内能转化为火箭的机械能，故C符合题意； D.双手摩擦生热是机械能转化为内能，故D不合题意。故选：C。 2.关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）。 A. 没有燃烧的燃料，热值等于零 B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大 C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D. 燃料燃烧时温度越高，释放的热量越多 2.答案：C 解析：（1）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确； （2）由Q放=mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。 3. 关于热量、功、内能的概念，下列说法中正确的是（　　）。 A. 热量、功、内能的单位都是焦耳，所以三者的物理意义相同 B. 热传递和做功是改变物体内能的两种方式 C. 克服摩擦力做功可使物体的热量增加 D. 对物体做了功，物体内能一定增加 3.答案：B 解析：A.热量、功、内能的国际单位都是焦耳（J），但三者物理意义完全不同。 B.改变物体内能的方式有且只有两种：热传递（能量转移）和做功（能量转化）。B正确。 C.克服摩擦做功，是通过做功的方式增加物体的内能，使温度升高；而“热量”是过程量，不能说物体“含有热量”或“热量增加”，C错误。 D.对物体做功时，物体内能不一定增加。如果物体同时对外放热或对外做功，内能可能不变甚至减少， D错误。 4. 新能源太阳灶是一种烧水做饭的器具，太阳灶烧水时将太阳能转化 为水的 __________ 能，将 2 kg 的水从 20℃加热到 70℃，水吸收的热量为 ____________J。 4.答案：内 4.2×105 解析：水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2 kg× (70℃-20℃)=4.2×105J。 5. 某汽油机用来做有用功的那部分能量是燃料完全燃烧所释放能量的 1 /4 ， 则此汽油机的热机效率是（　　）。 A. 20% B. 25% C. 50% D. 75% 5.答案：B 解析：热机效率η= ×100 % 100 %= 25% 6. 北方常用热水向千家万户供暖。用水供暖，主要是利用了水有（　　）。 A. 较大的比热容 B. 较低的沸点 C. 较大的热值 D. 较高的凝固点 6.答案：A 解析：水的比热容较大。与相同质量的其它物质相比，降低相同温度，水放出的热量更多。所以用水作为供暖介质，能在循环过程中释放较多热量，为千家万户提供温暖。故A正确，BCD错误。 7. 在试管里注入少量水，用软木塞塞紧管口，再 用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气使 软木塞斜向上冲起如图，请你分析该现象产生的原因。 7.答案：水受热后沸腾，产生大量水蒸气，水蒸气在试管内积聚，气压增大，当气压足够大时，水蒸气将软木塞向上冲起，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。 8. “炖汤”因味道香醇深受人们喜爱。“炖汤”就 是把汤料和水置于炖盅内，而炖盅则浸在大煲的水 中，并用蒸架将炖盅与煲底隔离（图 14-26）。在大 煲内的水沸腾过程中，煲盖与煲的缝隙间冒出大量的 “白气”，这是 ________（选填物态变化）现象，煲盖 不断跳动，这是水蒸气的 ________ 能转化为煲盖的 机械能。若汤的沸点与水的沸点相同，则炖盅内的汤 ________（选填“会”或“不会”）沸腾。 8.答案：液化 内 不会 解析：(1）在大煲内的水沸腾过程中，煲盖与煲的缝隙间冒出大量的水蒸气，水蒸气遇到冷的空气，液化成小液滴，形成“白气”； （2）蒸汽具有能量，推动煲盖做功，使水蒸气的内能转化为煲盖的动能； （3）沸腾需要的条件是液体温度达到沸点，同时还要继续吸热。本题中将炖盅浸在大煲的水中，而且用蒸架把盅与煲底隔离，大煲内水由于火的持续加热，温度达到沸点而沸腾，经过一段时间的热传递，炖盅中的温度也会达到沸点温度，这样炖盅内外温度相等，没有温度差，不会发生热传递，也就不会继续给炖盅中水加热，里面的水只能达到沸点温度而不能沸腾起来。 9.* 完全燃烧 200 g 焦炭所释放的热量有 60% 被质量为 10 kg 的水吸收 （q 焦炭 = 3.0×107 J/kg）。问： （1） 水吸收的热量是多少？ （2） 若水的初温度是 5℃，那么，吸收了这些热量后，温度将升高到多少？ （保留整数） 9.答案：（1）3.6×106J （2）91℃ 解析：解：(1）焦炭完全燃烧释放的热量： Q放=m焦炭q焦炭=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106J, 水吸收的热量： Q吸=Q放η=6×106J×60%= 3.6 ×106J; （2）若水的初温度t0= 5℃，水吸收这些热量后，由Q吸=cm可得水升高的温度： 数据代入=≈86℃ 水的末温t=t0+=5℃+86℃ =91℃ 学生练习 巩固本节的知识 课堂小结 1.能量转化 （1）燃油车：化学能→内能→机械能（效率10%—20%） （2）新能源车：电能→机械能（效率80%+） 2.新能源汽车分类：纯电动、插电混动、燃料电池汽车 3.插电混动技术对传统内燃机的改造主要是增加了电机、电池和电控系统。 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解 板书 一、活动方案 1.交通工具燃料结构演变 煤炭 → 石油 → 天然气 →电能 / 氢能 2.新能源汽车分类 纯电动、插电混动、燃料电池汽车 二、交流评价 践行低碳生活，实现可持续发展 三、发展趋势 1.插电混动技术对传统内燃机的改造主要是增加了电机、电池和电控系统。 2.纯电动车与插电混动汽车各自的优势对比。 对照板书回顾 夯实本节基础 课外拓展 /课外阅读内容  中国汽车工程学会——青少年新能源汽车科普 内容：电动车怎么跑、电池是什么和燃油车区别。 特点：无公式、全是物理原理、配图清楚。 特色资源分析和技术手段说明 视频资源《插混与纯电》让学生了解，纯电只用电池 + 电动机 - 能量来源：电池里的电能，能量转化： 化学能 → 电能 → 机械能。 插混是电池 + 电动机 + 发动机（烧油）两套系统：可以充电当纯电车开，没电了自动烧油跑。 能量来源： 有电 → 用电 没电 → 用油 教学反思 本节课采用项目式学习模式，通过“调研—总结—辩论”的流程，将物理知识与生活实际紧密结合，有效提升学生的参与度与探究兴趣。需关注学生实地调研数据的准确性，提前指导学生规范统计方法；针对插电混动技术的抽象原理，可增加更多实物演示，降低理解难度。后续可拓展“自制新能源小车”实践活动，进一步培养学生的工程思维与创新能力。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $