【新教材】教科版11.1 跨学科实践：能量从哪里来 精品课件（共21张）

(共21张PPT)
跨学科实践：能量从哪里来
第1节
第十一章 能源与可持续发展
（教科版）九年级
下
01
学习目标
1.了解能量的多样性及其转化形式，建立“能量转化链”的系统认知；
2.通过对案例的分析，构建能量转化的逻辑链条，培养逻辑推理的能力；
3.通过流程图、数据表可视化能量追踪过程，提升信息整合与表达能力。
02
新课标要求+课标解读
2022课标要求：
3.1.1了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系。
3.1.2通过的实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化。
课标解读：
3.1.1 要求学生从 “了解” 和 “描述” 两个层面，建立对能量的初步认知：不仅要知道能量以多种形式存在，如机械能、内能、电能、化学能、太阳能等，更要能将这些抽象的能量形式与生产生活中的具体现象联系起来，比如认识到汽车行驶的能量来自燃料的化学能，电灯发光的能量来自电能，从而打破能量的神秘感，理解其无处不在的现实意义。
3.1.2 则强调了实验探究的重要性，通过亲手操作，让学生直观地认识到能量并非静止不变，而是可以在不同物体间转移，如热传递，也能在不同形式间转化，如电动机将电能转化为机械能。这种从 “是什么” 到 “怎么变” 的学习进阶，既符合学生的认知规律，也培养了他们用能量的视角分析和解释世界的科学思维，为后续深入学习能量守恒定律等核心概念奠定了坚实的基础。
03
激趣导入
视频：能量与运动密切相关
03
激趣导入
一、形形色色的能量
机械运动
机械能
分子热运动
内能
电流
电磁能
电磁波
运动
能量
04
新课教学
物体具有的能量
　　把常见的物体运动形式与能量形式对应起来，不再是难事。
请列举一些物体所具有的能量。　　　　
能量形式 生活举例
机械能 流水、风车、跑步
内能 热水、炉火、取暖
电能 电灯、手机、电机
光能 阳光、激光、蜡烛
化学能 食物、燃料、电池
核能 核电站、原子弹
思考：追根溯源，我们周围的能量，是从哪里来的呢？
04
新课教学
辐射到地球的太阳能总功率约为1.7×1017W
太阳能热水器
风的形成
水循环
动植物生长
食品
汽车
燃气灶
化工燃料
风力
水力
发电机
石油 煤
燃烧
电车
机床
电熨斗
笔记本电脑
家庭影院
照明
太阳能的转化和利用
04
新课教学
视频：能量的来源
04
新课教学
能量的转化和转移随时随地都在发生。
内能的转移
阳光洒下带来温暖
太阳能→内能
重力势能→动能
球从高处下落
暖气散热
能量的转化和转移
04
新课教学
二、追踪能量的流动
一皮球被向上抛起后下落，到静止于地面的过程中能量是怎么流动的呢？
化学能
内能
你还能举出其它的例子吗？
04
新课教学
小组合作：选择身边熟悉的场景，分析其中的能量转化和转移，仿照皮球弹跳的例子绘制图表。
例如：对于一粒水稻种子，它从土壤到餐桌的“旅行”，经历了怎样的能量转化和转移？
04
新课教学
一粒水稻种子，它从土壤到餐桌的旅行，经历了怎样的能量转化和转移？
水稻生长 / 利用环节 输入能量形式 输出能量形式 能量的转化转移 跨学科依据
（物理 / 生物 / 化学）
水稻幼苗光合作用 太阳能（光能） 化学能（水稻植株） 转化（光能→化学能） 生物（光合作用）、
化学（有机物合成）
水稻生长结实 化学能（植株自身） 化学能（稻谷种子） 转移（同形式能量传递） 生物（生长代谢）
稻谷加工成大米 化学能（稻谷） 化学能（大米） 转移（无能量形式改变） 物理（机械加工，
无新物质生成）
电能 / 燃料煮米饭 电能 / 化学能 （燃料） 内能（米饭） 转化（电能 / 化学能→内能） 物理（热传递）、
化学（燃料燃烧）
人体消化吸收米饭 化学能（米饭） 化学能（人体细胞） 转移（营养物质能量传递） 生物（消化代谢）、
化学（物质分解）
人食用后跑步活动 化学能（人体细胞） 动能 + 内能（人体） 转化（化学能→动能 + 内能） 物理（运动力学）、
生物（能量利用）
水稻相关能量的最终源头是太阳能
04
新课教学
实践活动评价
我的活动涉及的学科 物理学 能量形式判断、能量转化与转移规律、热传递（煮饭环节）、运动力学（人体活动环节）。
生物学 植物光合作用、生物生长代谢、人体消化吸收、食物链能量传递。
有机物合成（光合作用）、燃料燃烧（化学能转化）、食物中营养物质分解（消化环节）。
化学 技术学科 稻谷机械加工（物理加工技术）、电能利用（能源技术应用）。
我的活动围绕的物理概念和规律 核心概念 能量的多种形式（太阳能、化学能、内能、动能）；能量的转化（一种能量→另一种能量）；
能量的转移（同形式能量从一个物体 / 系统到另一个）。
关键规律 能量守恒定律：整个过程中能量既不会凭空产生，不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变。
能量转化的方向性：如太阳能只能通过光合作用单向转化为生物化学能，内能难以自发转化为其他形式的能量。
04
新课教学
我的活动成果 1.完成了 “水稻从土壤到餐桌” 的能量链条表格，梳理了其关键环节的能量输入、输出及变化类型。
2.明确了水稻相关能量的源头是太阳能，构建了 “太阳能→生物化学能→内能→动能” 的能量流动逻辑。
3.实现了跨学科知识的融合应用，能用物理、生物、化学知识共同解释同一实践场景。
我的观点 1.生活中绝大多数食物的能量最终都来自太阳，光合作用是连接无机环境与生物界能量的关键桥梁。
2.能量的转化与转移贯穿于生产生活的各个环节，跨学科视角能帮助我们更全面地理解能量流动的本质。
3.认识能量链条有助于我们树立节能意识：比如减少煮饭过程中的热量散失，就是减少能量浪费，践行可持续发展理念。
4.物理中的能量规律是解释自然现象和生活场景的核心工具，与生物、化学等学科紧密关联，不可分割。
我的问题 1.水稻生长过程中，除了太阳能，是否还有其他能量参与？这些能量的占比如何？
2.煮饭时，电能 / 燃料化学能转化为米饭内能的效率是多少？如何提高这一转化效率？
3.人体消化米饭后，化学能转化为动能的过程中，会有多少能量以热能形式散失？这一比例是否固定？
4.如果种植水稻时使用了化肥，化肥的生产过程是否会引入其他能量源头？这会改变 “最终能量来自太阳” 的结论吗？
04
新课教学
1.出行是人们工作、生活必不可少的环节,出行的工具多种多样,使用的能源也不尽相同。自行车、太阳能汽车和电力机车消耗的能量类型分别是 ( )
①生物能　②核能　③电能　④太阳能 ⑤化学能
A.①③⑤　　　B.①④③　　　C.①②③　　　D.①③④
B
04
新课教学
2.自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从一种形式转化为其他形式。以下事例中,能量的形式没有发生转化的是 ( )
A.放入热水中的牛奶温度逐渐升高
B.汽油机内燃料燃烧带动机车运动
C.小朋友从滑梯上滑下屁股发热
D.流星从夜空飞过发出耀眼的光芒
A
04
新课教学
3.如图是风光互补太阳能路灯电路示意图,下列关于能量转化的说法正确的是 ( )
B
A.风力发电机:电能→机械能
B.太阳能电池:太阳能→电能
C.蓄电池充电:化学能→电能
D.路灯工作:电能→化学能
04
新课教学
4.如图是小球在地面弹跳过程的频闪图片,其中A处和B处等高。此过程中,以下判断正确的是 ( )
A.小球从左向右运动
D
B.小球的机械能不断增大
C.能量是不守恒的
D.小球在A处时的机械能小于
在B处时的机械能
05
课堂小结
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