20.2能源的开发和利用学案2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

20.2 能源的开发和利用学案 20232024学年沪科版物理九年级
全一册
一、教学内容
1. 能源的分类：常规能源和新能源。

2. 能源的利用：直接利用和转换利用。

3. 能源的开发：开源和节流。

4. 能源利用的现状和前景。

二、教学目标
1. 让学生了解能源的分类、利用方式、开发方法以及能源利用的现状和前景。

2. 培养学生节约能源、保护环境的意识。

3. 通过对能源的学习，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点
重点：能源的分类、利用方式、开发方法以及能源利用的现状和前景。

难点：能源利用的技术创新和可持续发展。

四、教具与学具准备
教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔。

学具：课本、笔记本、文具。

五、教学过程
1. 实践情景引入：以我国能源利用的现状为例，介绍能源在我们日常生活中的重要性。

2. 知识讲解：
（1）讲解能源的分类，包括常规能源（如煤炭、石油、天然气等）和新能源（如太阳能、风能、核能等）。

（2）讲解能源的利用方式，包括直接利用（如火力发电、太阳能
热水器等）和转换利用（如发电厂将燃料能转换为电能等）。

（3）讲解能源的开发方法，包括开源（如新油田的发现、新能源
的开发等）和节流（如节能减排、提高能源利用效率等）。

（4）讲解能源利用的现状和前景，强调可持续发展的重要性。

3. 例题讲解：分析现实中典型的能源利用案例，如火力发电厂的
工作原理、太阳能热水器的使用等。

4. 随堂练习：让学生运用所学的能源知识，分析生活中的能源利
用实例，提出节能减排的措施。

六、板书设计
板书内容：
1. 能源的分类
2. 能源的利用方式
3. 能源的开发方法
4. 能源利用的现状和前景
七、作业设计
作业题目：
1. 列举两种常规能源和两种新能源，并简要介绍它们的特点。

2. 分析一种你熟悉的能源利用方式，如火力发电、太阳能热水器等，并说明其工作原理。

3. 提出两种节能减排的措施，并解释其原理。

答案：
1. 常规能源：煤炭、石油；新能源：太阳能、风能。

2. 火力发电：通过燃烧煤炭等燃料，将燃料能转换为电能。

太阳能热水器：利用太阳能将光能转换为热能，加热水。

3. 节能减排措施：
（1）使用节能灯具，提高照明效率。

（2）推广新能源汽车，减少尾气排放。

八、课后反思及拓展延伸
课后反思：
本节课通过讲解能源的分类、利用方式、开发方法以及能源利用的现状和前景，使学生了解了能源的重要性，培养了对节约能源、保护环境的意识。

在教学过程中，要注意关注学生的学习反馈，及时调整教学节奏和难度，确保学生能够扎实掌握所学知识。

拓展延伸：
1. 调查我国新能源的开发利用情况，了解新能源在未来的发展前景。

2. 研究其他国家的能源政策，分析其对我国能源开发的启示。

3. 结合所学知识，提出一种新型的能源利用方式，并分析其优势和可行性。

重点和难点解析
一、技术创新在能源利用中的重要性
能源技术创新是指通过科学研究和工程实践，开发出新的能源获取、转换、存储和利用的技术。

这些技术创新对于解决能源问题的关
键作用不可忽视。

例如，提高煤炭的清洁利用技术、发展高效的太阳
能电池、改进风力发电机的设计等，都是通过技术创新来实现的。

1. 煤炭清洁利用技术：煤炭是我国主要的能源之一，但由于燃烧
煤炭会产生大量污染物，因此发展煤炭清洁利用技术对于减少环境污
染至关重要。

例如，煤气化技术和整体煤气化联合循环(IGCC)技术，
可以将煤炭转化为清洁的气体燃料，并大幅降低污染物排放。

2. 高效太阳能电池：太阳能是一种取之不尽的清洁能源，但传统
的太阳能电池转换效率有限。

通过材料科学和纳米技术的创新，可以
开发出转换效率更高的太阳能电池，如多结太阳能电池和薄膜太阳能
电池，这些技术可以显著提高太阳能的利用效率。

3. 风力发电机设计改进：风力发电是另一种重要的可再生能源，
而风力发电机的效率受到风速、风量和风轮设计的影响。

通过流体力
学和材料科学的研究，可以改进风轮的设计，提高风力发电机的捕风
能力和稳定性，从而增加发电量。

二、可持续发展在能源开发中的实践
可持续发展是指在满足当前人类需求的同时，不损害后代满足其
需求的能力。

在能源领域，可持续发展意味着在开发和利用能源时，
要考虑环境、社会和经济三个方面的因素。

1. 环境保护：在能源开发过程中，要尽量减少对环境的破坏。

例如，在建设风力发电场时，要选择对生态环境影响最小的地点，并采
取措施保护当地的生物多样性。

2. 社会责任：能源企业不仅要追求经济效益，还要承担社会责任。

这包括为当地社区提供就业机会、支持教育和卫生项目，以及促进地
方经济的发展。

三、教学策略和措施
1. 案例分析：通过分析具体的能源技术创新案例，如煤炭清洁利用项目、太阳能发电厂、风力发电场的建设，让学生了解技术创新在实践中的应用。

2. 讨论和辩论：组织学生就能源可持续发展的问题进行小组讨论或辩论，鼓励他们提出自己的观点和解决方案。

3. 实地考察：如果条件允许，可以组织学生参观能源设施，如电站、太阳能发电厂、风力发电场等，让他们亲身体验能源的开发和利用过程。

4. 项目式学习：鼓励学生参与与能源相关的项目式学习，如设计一个小型风力发电模型，或研究一种新能源技术的可行性，通过实践活动加深对能源技术创新和可持续发展的理解。

能源技术创新和可持续发展是解决能源问题的关键。

通过技术创新，可以提高能源利用效率，减少环境污染；而可持续发展则确保了能源开发的长期性和公平性。

在教学过程中，通过案例分析、讨论辩论、实地考察和项目式学习等多种教学方法和策略，可以帮助学生更好地理解和掌握这些概念，为未来的能源领域培养具有创新精神和责任感的公民。

本节课程教学技巧和窍门
1. 语言语调：在授课时，教师应使用清晰、简洁的语言，语调要生动有趣，以吸引学生的注意力。

对于一些关键概念和复杂的能源技术，教师可以适当放慢语速，确保学生能够听懂并理解。

2. 时间分配：合理分配课堂时间至关重要。

教师可以将课堂时间分为几个部分，如知识讲解、例题讲解、随堂练习和课堂讨论等。

每个部分的时间要根据学生的反应和理解程度灵活调整。

3. 课堂提问：通过提问激发学生的思考和参与。

教师可以设计一些开放性问题，引导学生思考能源技术创新和可持续发展的重要性。

在提问时，教师应鼓励学生积极回答，并对学生的回答给予及时的反馈和鼓励。

4. 情景导入：在授课开始时，教师可以利用情景导入的方法，如讲述一个与能源相关的实际案例或故事，引起学生的兴趣和好奇心。

例如，可以介绍一些能源危机事件，如石油短缺或大规模停电，让学生了解能源对日常生活的重要性。

5. 互动式教学：鼓励学生参与课堂讨论和实践活动。

例如，在进行能源技术创新的讲解时，教师可以邀请学生分享他们所知道的新能源技术，或讨论这些技术如何改变我们的生活方式。

6. 视觉辅助：使用图表、图片和视频等视觉辅助材料，帮助学生更好地理解和记忆课程内容。

例如，在讲解不同类型的能源时，可以使用图表展示各种能源的优缺点和利用情况。

7. 作业设计：作业应紧密结合课堂内容，鼓励学生将所学知识应用到实际问题中。

例如，可以设计一些与能源技术创新和可持续发展相关的作业题目，让学生进行深入研究和思考。