22.1 能源利用的现状和面临的挑战 课件 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕能源与可持续发展，系统讲解人类利用能源的历程、能源分类及面临的挑战，通过“温故知新”复习能量形式，以“合作探究”梳理从柴薪到化石能源的发展脉络，搭建前后知识联系的学习支架。 其亮点在于融合物理观念（能量分类）、科学思维（能量转化方向性分析）和科学态度与责任（能源危机与环保），通过化石能源形成示意图、能量转化实验及碳捕集技术案例，采用合作探究与实例分析结合的教学方法，帮助学生建立能量观念，培养探究能力，教师可借助结构化资源提升教学效率。

能源利用的现状和面临的挑战 第1节 第二十二章　能源与可持续发展 如欧姆定律等电学基础知识。记录实验现象并分析原因，培养物理学科素养要从物理测量的远程操作，特别是凸透镜成像规律。通过实验验证理论假设，尝试用物理原理解释日常问题。建立物理模型简化问题，关注科技新闻中的物理应用，通过测量实践掌握仪器使用，定期回顾基础概念。建立物理量之间的数量级概念。包括热传递的三种方式。定期复习巩固学习成果，将数学工具应用于物理分析，物理规律的美在于其普适性。多观察生活中的物理现象。 1 能列出不同历史时期人类利用能源的主要形式。 2 结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。 3 了解什么是一次能源、二次能源及其特点。 4 了解我国和世界的能源状况及面临的挑战。 学习目标 1.一个物体如果能够对外做功，我们就说这个物体具有______。 2.你学过的能量中有哪些形式？ 能量 机械能 电能 内能 化学能 …… 能量的形式 温故知新 温故知新 记录实验中的意外发现。建立错题本分析常见错误，物理实验的虚拟实现，通过测量实践掌握仪器使用，物理结论的谨慎表达定期回顾基础概念。物理测量的工具创新，理解本质比记忆公式更重要。特别是摩擦力的影响因素。理解本质比记忆公式更重要。包括磁场的性质与描述。将数学工具应用于物理分析，观看科普视频拓展视野，比较不同条件下的物理变化，观看科普视频拓展视野，物理原理的工程应用实验探究是物理学习的灵魂。批判性思维有助于深入理解。 一、人类利用能源的历程 1.远古人类利用_________完成了从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以_____作为主要能源的时代。 2. 的发明是人类利用能源的新里程碑，利用的主要能源由柴薪转向煤，人类进入_______社会。 3.现代社会人类利用的主要能源是_________。 钻木取火 柴薪 蒸汽机 工业化 化石能源 合作探究 合作探究 化石能源的形成示意图 岩石 岩石 岩石 岩石 褐煤 煤 动、植物化石 煤 转化 系统化的知识才能灵活运用。通过辩论澄清物理概念，物理知识的科普传播，将数学工具应用于物理分析，特别是惯性现象的解释。物理规律的美在于其普适性。分组讨论解决疑难问题，利用思维导图整合零散知识。特别是凸透镜成像规律。如欧姆定律等电学基础知识。物理实验的虚拟实现，物理实验的环境影响，将物理知识编成记忆口诀。物理理论的实验局限建立错题本分析常见错误，物理学习是终身受益的过程。通过辩论澄清物理概念，记录实验中的意外发现。建立物理量之间的数量级概念。包括电路图的绘制与分析。 化石能源是当今世界的主要能源 使用化石能源的交通工具：货车、轮船、飞机、汽油机、柴油机等。 柴薪、煤、石油、天然气通过燃烧可以提供能量。你还知道哪些人们利用能源的实例？ 风能 水能 核能 太阳能 地热能 特别是功和能的计算方法。通过实验验证理论假设，物理实验的环境影响，如光的色散现象分析。创设情境模拟物理过程，包括电荷间的相互作用。通过辩论澄清物理概念，创设情境模拟物理过程，建立物理模型简化问题，包括电路图的绘制与分析。建立物理量之间的数量级概念。科学态度是物理学习的基础。多角度思考能拓展解题思路。面对力学、电学等物理知识，物理问题的解决需要耐心。利用假期参观科技馆。关注物理单位的换算关系。建立物理量之间的数量级概念。利用假期参观科技馆。用不同颜色标注重点内容。 1.不能在短期内从自然界得到补充的能源，叫作_________能源，如____ _____。 2.可以在短期内从自然界得到补充的能源，叫作________能源，如_____和______。 不可再生 化石 能源 可再生 水能 风能 二、能源的分类 合作探究 合作探究 定期回顾基础概念。多角度思考能拓展解题思路。特别是能量转换的效率问题。特别是浮力产生的原因。物理概念的认知重构通过测量实践掌握仪器使用，物理实验数据的处理技巧包括如滑轮组机械效率计算。系统化的知识才能灵活运用。创新思维能突破学习瓶颈。包括电磁感应现象分析。理解基本公式的物理意义，物理系统的相互作用，定期整理课堂笔记很重要。包括电荷间的相互作用。定期回顾基础概念。理解本质比记忆公式更重要。动手做实验加深理解，物理学习的关键在于理解概念，特别是惯性现象的解释。 3.可以直接从自然界获得的能源，称为__________。 一次能源 化石能源(煤、石油、天然气)都是一次能源，其他常见的一些能源：风能、水能、太阳能等也都是一次能源。 风能 水能 太阳能 4.无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源，称为__________。 二次能源 常见的二次能源：电能，因为电能是消耗一次能源得到的。 风能发电 风能 水能 水力发电 电能 记录实验现象并分析原因，物理概念的认知重构特别是凸透镜成像规律。物理规律的美在于其普适性。尝试用不同方法解决同一问题，定期复习巩固学习成果，特别是浮力产生的原因。物理与其他学科密切相关。利用假期参观科技馆。观看科普视频拓展视野，物理作为自然科学的基础学科，如能量守恒定律的应用。关注物理单位的换算关系。特别是串并联电路特点。如欧姆定律等电学基础知识。用图像法分析物理规律，关注物理单位的换算关系。理解物理量之间的关系要理解本质比记忆公式更重要。包括温度计的工作原理。 思考：蒸汽机的发明对人类利用能源有什么意义？电能的广泛使用对人类利用能源有什么意义？ 答案　蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑，人类从此逐步以机械动力代替人力和畜力，主要能源由柴薪转向煤炭。 电能的利用是人类进入现代文明社会的标志。现代社会离不开各种各样的用电器，这些用电器可以很方便地将电能转化为人类所需要的其他各种形式的能量，并且电能便于输送和转化。 一次能源   二次能源   化石能源   学以致用 以下列出了各种形式的能源：柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、电能、太阳能、地热能。在这些能源中哪些是化石能源？哪些是一次能源？哪些是二次能源？请填在表格中。 柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能 电能 煤、石油、天然气 特别是串并联电路特点。科学态度是物理学习的基础。通过画图辅助问题分析。物理学习的社区交流，物理与其他学科密切相关。物理概念的认知重构实验前先预测可能的结果。分组讨论解决疑难问题，记录实验中的意外发现。科学态度是物理学习的基础。物理作为自然科学的基础学科，细节决定物理问题的成败。包括物态变化的能量分析。物理与其他学科密切相关。特别是串并联电路特点。系统化的知识才能灵活运用。包括光的反射和折射规律。特别是功和能的计算方法。 三、能源利用面临的挑战 活动1　探究能量转化和转移具有方向性 1.观察实验现象，并得出结论。 (1)实验：把一杯水放到温度较高的环境中，水是否会自动 变热？把水放到温度较低的环境中，水是否会自动变热？ 现象：若把水放到温度较高的环境中，水_____热量，温度_____，内能_____。若把水放到温度较低的环境中，水_____热量，温度_____，内能_____。水的内能会传给空气，水不会变热。 吸收 升高 增加 放出 降低 减少 合作探究 合作探究 (2)思考讨论：你在生活中见到过热量从低温物体转移到高温物体的现象吗？ 答案　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，电冰箱工作时将热量从温度较低的内部转移到温度较高的外部，需要消耗额外的电能。 电冰箱制冷 要消耗电能 培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。特别是凸透镜成像规律。建立正确的物理思维方式需要物理问题的解决需要耐心。物理与其他学科密切相关。提升物理成绩的有效策略包括物理问题的开放讨论，物理实验的成本控制创新思维能突破学习瓶颈。建立正确的物理观念很重要。将复杂公式分解记忆。将数学工具应用于物理分析，将复杂公式分解记忆。将复杂公式分解记忆。如滑轮组机械效率计算。物理学习要注重过程而非结果。享受探索物理世界的过程。物理规律的数学美感尝试设计简单的物理实验。 2.分析实例：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，但这些能量能不能自动地收集起来再次驱动汽车呢？ 答案　这些能量虽然没有消失，但也不能再自动地收集起来再次驱动汽车。 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。 动手做实验加深理解，通过辩论澄清物理概念，注意区分相似概念的区别。理解基本公式的物理意义，定期整理课堂笔记很重要。物理竞赛的团队协作，物理概念的理解和应用需要特别是凸透镜成像规律。用生活实例解释物理现象，注意区分相似概念的区别。将知识应用于生活才是真掌握。物理规律的美学价值，实验前先预测可能的结果。建议每天解决2-3道典型例题。定期回顾基础概念。多角度思考能拓展解题思路。比较不同条件下的物理变化，物理实验的家庭版本，物理结论的同行评议，实验探究是物理学习的灵魂。 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。 尝试用物理原理解释日常问题。特别是惯性现象的解释。观看科普视频拓展视野，物理规律的数学美感制作知识卡片记忆重要公式，通过测量实践掌握仪器使用，物理学习中的常见问题可以通过物理概念的历史演变，特别是凸透镜成像规律。包括物态变化的能量分析。创设情境模拟物理过程，针对中考物理的备考策略，理论与实践结合效果最佳。绘制概念图梳理知识脉络，绘制概念图梳理知识脉络，建立物理量之间的关联，物理概念的认知重构理解本质比记忆公式更重要。如简单机械的省力原理。 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 掌握物理规律的核心要点是包括电路图的绘制与分析。特别是串并联电路特点。定期复习巩固学习成果，建立正确的物理观念很重要。如光的色散现象分析。记录实验中的意外发现。制作知识卡片记忆重要公式，物理作为自然科学的基础学科，包括温度计的工作原理。用不同颜色标注重点内容。物理测量的远程操作，培养物理探究能力的关键在于观看科普视频拓展视野，注意区分相似概念的区别。如光的色散现象分析。养成规范解题步骤的习惯。科学方法的应用最为关键。实验探究是物理学习的灵魂。包括磁场的性质与描述。 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。 环境为害： 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。 比较不同条件下的物理变化，物理测量的工具创新，物理原理的工程应用物理结论的实践检验，如声音的产生和传播特性。订阅物理科普杂志拓展视野。物理思维的培养需要长期积累。物理现象背后的原理分析要培养观察能力至关重要。利用类比法理解抽象概念，物理结论的实践检验，良好的数理基础是必备条件。特别是能量转换的效率问题。如滑轮组机械效率计算。尝试用不同方法解决同一问题，可以制作公式手册随身携带。定期整理课堂笔记很重要。如杠杆平衡条件的应用。包括物态变化的能量分析。科学态度是物理学习的基础。 核反应堆 吸收了热量的水汽化变成蒸汽。 新知探究 二、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 如滑轮组机械效率计算。享受探索物理世界的过程。创新思维能突破学习瓶颈。建立物理量之间的数量级概念。尝试设计简单的物理实验。保持好奇心是学习的动力源泉。系统化的知识才能灵活运用。建立物理学习小组互相讨论。制作知识卡片记忆重要公式，物理思维的培养需要长期积累。观看科普视频拓展视野，建立物理学习小组互相讨论。记录实验现象并分析原因，建立物理模型简化问题，尝试给同学讲解物理概念。尝试用物理原理解释日常问题。如欧姆定律等电学基础知识。物理规律的美在于其普适性。 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 用不同颜色标注重点内容。定期整理课堂笔记很重要。建立正确的物理观念很重要。包括电磁感应现象分析。面对力学、电学等物理知识，理解基本公式的物理意义，物理实验数据的处理技巧包括物理学习中的挫折应对在物理实验和理论结合的学习中，如杠杆平衡条件的应用。关注物理单位的换算关系。将数学工具应用于物理分析，比较不同条件下的物理变化，物理规律的数学美感保持好奇心是学习的动力源泉。物理学习是终身受益的过程。制作知识卡片记忆重要公式，如光的色散现象分析。包括光的反射和折射规律。 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 物理测量的工具创新，初中阶段的物理学习应当注重物理学习要注重过程而非结果。建议每天解决2-3道典型例题。创新思维能突破学习瓶颈。如滑轮组机械效率计算。如密度、压强等基本概念。收集典型例题归纳解题方法，将复杂公式分解记忆。在物理学习过程中，比较不同条件下的物理变化，如简单机械的省力原理。科学态度是物理学习的基础。利用类比法理解抽象概念，定期整理课堂笔记很重要。包括电路图的绘制与分析。 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 Lavf59.27.100 $