教科版2020年物理九年级下册第11章《第2节　能量转化的方向性和效率》教案

《第二节　能量转化的方向性和效率》教案
教学目标
1．通过能量的转化和转移，认识效率；初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
2．通过回顾已学过的各种能量及能量转化的实例，了解生产、生活中各种形式能量的转化过程。
3．通过交流、观察及课件演示，理解能量转化的效率。
4．通过分析自然界中各种能量的转化过程，渗透事物之间相互联系的观点。
教学重点
理解能量转化的方向性并应用其解释实际问题。
教学难点
能量转化中的效率问题。
课时安排
1课时
课前准备
课件
教学过程
一、导入新课
能量既然可以互相转化。但在转化过程中能量是否守恒呢？这一节课，我们就通过学习《第二节　能量转化的方向性和效率》来共同探究这个问题。（板书课题）
二、自学互研
（一）能量转化的方向性
独立思考并完成：
观察下列图片，回答下列问题：
1．自然界中的能量不仅可以从一个物体转移到其他物体，而且在一定的条件下，不同形式的能量之间还可以相互转化。图中，属于发生能量转移的是A，属于发生能量转化的是B、C、D、E、F。
2．图A中，高温火炉散发的热量供人取暖，炉火散失的能量不能自动聚集起来再利用；同理，图C中，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汇集起来用来驱动汽车。事实表明，能量的转化与转移具有方向性。
3．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(　C　)
,①树林)　　,②太阳)　　
,③燃煤电厂)　　,④空调)
A．①②③④　　　　B．②③④①　　　　C．②①③④　　　　D．①③④②
归纳总结：
提高能量转化利用中的效率是节能问题的核心，是可持续发展的重要措施之一。
独立完成知识板块一、二，教师巡视。根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习模块一、二，其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示，小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
（二）能量转化中的效率
自主阅读教材P44－45的内容，独立思考并完成：
4．能量转化的效率是什么？
答：能量转化的效率η＝×100%
5．为什么η总小于1?
答：一般情况下，能量转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，能量不可能全部转化为人们需要的能量。
三、合作探究
对学
分享上面1～5题。①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学
研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。②针对展示的方案内容，小组内展开交流、讨论，共同解决组内疑难。
四、交流展示
方案　若在一定时间内，太阳光辐射到太阳能电池板的能量为2.7×107
J，这与完全燃烧多少千克的煤放出的热量相当？这些能量经转化后，可供功率为35
W的路灯工作60
h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是多少？(煤的热值为3.0×107J/kg)
解：(1)∵由题知，Q放＝mq＝2.7×107
J，
∴需要完全燃烧煤的质量：m＝＝＝0.9
kg；
(2)使用太阳能路灯的有用能量：W电＝Pt＝35
W×60×3
600
s＝7.56×106
J，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量(总能量)W总＝2.7×107
J，该太阳能路灯的能量转化效率：η＝×100%＝×100%＝28%。
五、板书设计
第二节　能量转化的方向性和效率
1.能量转化的方向性
2.能量转化中的效率
六、教后反思