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第一节　能量的转化与守恒
1.会区分能量的转移与转化。知道能量守恒定律。
2.知道能量的转移与转化具有方向性。
3.知道如何提高能量的转移与转化的效率。
1.通过对单摆的实验观察，推理得出机械能守恒的条件。
2.运用能量守恒的观点，分析能量转移与转化的过程。
通过观察和实验，探究动能和势能相互转化的规律，从而进一步推理得出能量守恒的规律。
通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果，培养学生的探索精神、创新思想以及促进人类社会与自然世界和谐发展的优良品德。
教学重点：能用能量守恒定律解释一些常见现象中的能量转化问题。知道能量转移与转化的方向性和提高效率的方法。
教学难点：理解能量守恒定律。
单摆、多媒体等。
电闪雷鸣，波涛汹涌……在自然界和生活中，能量以多种形式展现着。自然界和人类生产生活中处处都离不开能量，能量与社会发展密切相关。不同形式的能量之间存在怎样的关系？在转移和转化的过程中有什么规律？
本节我们学习能量的转化及其规律。
探究点一：能量的转移与转化
教师引导：自然界中，能量不但可以从一个物体转移到其他物体，而且可以从一种形式转化为其他形式。
让学生阅读课本，举出能量转移或转化的例子，并且归纳出地球上的能量主要来源于太阳。
探究点二：能量守恒定律
讨论：从单摆摆动时能量的转化实例中，提出转化后的总能量跟转化前的总能量是否相等的问题。(播放单摆摆动视频)(如图)
引出能量守恒定律。能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，不受宏观与微观，不受物理、化学或生物等学科领域的限制。
总结：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变。
探究点三：能量转移与转化的方向
讲授：在一盛有热水的烧杯中放入一支装有冷水的试管，试管中的冷水变热时，烧杯中的热水变冷，在这种内能的转移过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。
提问：反过来，内能是否也可以从低温物体转移给高温物体呢？请同学们讨论，如果可以的话，请举例说明。
师生总结得出结论：能量的转移与转化具有方向性。
探究点四：能量转移与转化的效率
讲授：能量的利用存在效率问题，100%的能量利用率只是一种理想情况。在能量转移与转化的过程中，输出的有用能量与输入总能量之比称为能量转化效率，通常用百分率表示。
在所有的能量利用过程中，能量损耗不可避免。提高能量利用的效率是节能问题的核心，是可持续发展的重要措施之一。
讨论：减少能量的损耗有哪些方法？如何提高能量利用效率？
第一节　能量的转化与守恒
1.能量的转移与转化。
2.能量守恒定律。
能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变。
3.能量转移与转化的方向。
4.能量转移与转化的效率。
在本节课中，积极地、恰当地渗透能量的观点是十分必要的。在教学过程中，尽量举出身边的实例，并播放一些相关的视频，将枯燥的说教变成动态影像呈现给学生，激发学生的学习兴趣，这样会给学生直观的视觉效果，留下深刻的印象，使学生更能理解和学习本节课的相关内容。在学习“能量转移和转化的方向”知识点时，教师以能量从高温物体转移至低温物体的过程中是有方向性的，使学生更好地理解知识点。第三节　跨学科：材料的利用与开发
1.知道人类社会对各种材料的利用历程。
2.知道材料的导电性能及不同材料的特点。
3.知道什么是超导材料，了解纳米材料的有关知识。
通过学习及查阅资料，了解超导材料和纳米材料在现实中的应用实例。
通过实验探究不同材料的导电性能，锻炼学生的动手能力，培养学生分析总结的能力。
了解我国在新材料方面的应用，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习物理的兴趣，使学生养成关心科技前沿的意识。
教学重点：了解新材料的特性及应用前景。
教学难点：
1.知道超导材料是指具有在一定低温条件下呈现出电阻为零的材料。
2.知道超导材料具有超导磁悬浮的特性。
3.了解纳米材料的有关知识。
课件、硬币、铅笔、橡皮、尺子、电源、灯泡、导线、开关等。
科学技术的发展离不开材料的开发，科学技术的进步伴随着新材料的出现。让我们一起用物理学的视角，看一看材料的利用与开发。向同学们展示各种材料制成的物品。
探究点一：人类早期对材料的利用
我们把直接取自自然界的材料称为天然材料，如木材、棉花和陶土等；而由人工合成的材料称为人造材料，如塑料与合金等。人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关。
让学生阅读课本、查阅资料后，了解历史上不同材料的利用对人类文明进程的影响并与同学讨论交流。
探究点二：导电性材料的利用与开发
根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。材料的导电性能是由材料内部电子的运动状况决定的，金、银、铜、铁和铝等金属材料是导电性能较好的导体，如铜、铝等常被用来制成传导电流的导线。绝缘体的电阻很大，电流几乎不能通过，因此，类似橡胶那样的绝缘体常常被用来隔离带电物体(如图)。
半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，如材料硅、锗和砷化镓等都属于半导体。半导体材料可制成二极管、三极管(如图)等半导体元件和集成电路。
探究点三：开发新材料
1.超导材料
让学生阅读课本后回答：什么现象叫超导现象？什么材料叫超导材料？
学生回答：当温度降到某一值时，电阻值突然降低到几乎为零，即发生超导现象；发生超导现象的材料叫超导材料。
超导磁浮现象(如图)使人们想到可以用超导体来实现交通工具的无摩擦运行，这将会大大提高交通工具的运行速度。
2.纳米材料
让学生阅读课本，讨论：什么是纳米材料？纳米材料的特性及其应用。
学生回答：纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在1～100 nm范围内的材料，这大约相当于10～1 000个原子紧密排列在一起的尺度。
纳米材料除了其基本单元的尺度小以外，在力、热、声、光、电、磁等方面还表现出许多特殊的性能。例如，纳米材料可大大提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性等。
人们正在研制纳米尺度的微小机器(如图)。由纳米材料制成的导线将大大提高计算机的性能，并缩小计算机芯片的体积。
强调：
(1)纳米是长度单位，符号是“nm”，1 nm＝10－9 m。
(2)不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料，只有当材料达到了纳米尺度时性能发生突变，才能称为纳米材料。
第三节　跨学科：材料的利用与开发
1.人类早期对材料的利用。
2.导电性材料的利用与开发。
(1)材料按导电性能分类。
(2)导体与绝缘体。
(3)半导体元件。
3.开发新材料。
(1)超导材料。
(2)纳米材料。
本节课是以学生自主阅读课本为主进行教学，在讲授材料的导电性和开发新材料这块知识点时，教师主要采用讲解的形式对知识点进行归纳，将重点知识点出并传授给学生们。第二节　跨学科：能源的开发与利用
1.知道什么是能源，知道可再生能源与不可再生能源及其特点。
2.知道核裂变、核聚变及核安全问题。
3.知道太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能等新能源的特点及利用前景。
通过互联网或查阅有关资料，了解我国能源的状况，分析人类所面临的能源危机问题及未来能源利用的趋势。
通过图文结合、联系生活实际的方式了解能源，培养学生收集和提取信息的能力。
让学生了解人类文明的发展过程，激发学生思考，形成节约能源的意识。
教学重点：知道可再生能源和不可再生能源的区别。
教学难点：能源开发与利用与环境之间的关系。
多媒体等。
人类离不开能源，城市照明、汽车行驶、食物烹饪、电器工作都需要能源来提供能量，但能源并非都取之不尽、用之不竭。人类在能源开发与利用的过程中，应关注哪些问题？下面我们学习与此有关的内容。
探究点一：人类对能源的利用
学生阅读课本，了解能源及人类利用能源的发展过程。
教师提问：什么是能源？
学生回答：像煤、石油、天然气、水流、太阳光等能够为人类提供生活、生产所需能源的资源统称为能源。
教师提问：什么是可再生能源和不可再生能源？
学生回答：可再生能源：可长期提供或可以再生的能源。如太阳能、水能、风能等。不可再生能源：一旦消耗就很难再生的能源。如煤、石油、天然气和铀矿等。
让学生讨论交流：能源的大量开发和使用，主要会造成哪些环境污染与生态破坏呢？如何在开发和使用能源的同时保护好我们赖以生存的地球呢？你认为人类如何才能解决好能源与环保这一问题呢？请畅所欲言！
探究点二：开发核能与重视核安全
核能的开发和利用采用两种方式：一种是利用核裂变释放能量；另一种是利用核聚变释放能量。
1.核裂变(如图)
核裂变是较重的原子核裂变为较轻的原子核的一种核反应，原子弹就是根据这个原理制成的。
2.核聚变(如图)
核聚变是较轻的原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，氢弹就是利用核聚变原理制造的一种威力比原子弹还要大得多的核武器。
3.核安全
核能发电可缓解能源危机，是人们和平利用核能的一个重要方面。目前，世界上已经利用核裂变原理建成了许多核能发电站。核能发电可减少环境污染，在安全运行的情况下，与燃煤发电相比，核能发电可有效减少二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放。不过，核能的利用也存在一些安全风险，核燃料使用后会产生一些放射性的核废料，为了防止放射性物质泄漏，核能利用装置都采用了严格的防护措施。对核废料的运输、储存，需要专门的运输工具和场地。
探究点三：开发新能源
现在人们不仅努力开发核能，而且不断探索对太阳能、风能、地热能、潮汐能等新能源的开发。
1.太阳能
太阳能是一种既相对清洁，又取之不尽的能源。目前，人们主要采用光转化为电、光转化为热的方式来开发、利用太阳能。如图是一种常见的太阳能热水器。
2.风能
风能还可以用来发电，把风的动能转化为电能就是风力发电(如图)，风能是一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。我国风能储量很大，分布面广，风能资源的开发和利用对于保护环境、调整能源结构具有重要意义。
3.地热能
地球内部蕴藏着大量的热，在有地热资源的地方可开发和利用地热来发电(如图)。
4.潮汐能
月球、太阳对地球的引力作用产生了潮汐。涨潮与落潮蕴藏着巨大的能量，这种能量可用来发电(如图)。
更多的新能源在不断开发中。氢能源是人们关注的一种新能源，氢燃烧的产物是水，没有任何污染，是目前公认的最清洁能源。氢燃料在航空航天、汽车中已有广泛应用。
第二节　跨学科：能源的开发与利用
1.人类对能源的利用。
可再生能源与不可再生能源。
2.开发核能与重视核安全。
3.开发新能源。
(1)太阳能。(2)风能。(3)地热能。
(4)潮汐能。(5)氢能等。
本节课从人类离不开能源来引入课题，让学生知道人类对能源的开发与利用，之后让学生自主阅读课本，并以提问的形式让学生回答教师所提出的问题。在整节课中，让学生积极地相互讨论，并对他们的发言给予指导。在讲授新能源方面，教师出示了多媒体图片，让学生能更形象地理解各种能源。

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