滬科版九年級(jí)物理第20章能源、材料與社會(huì)課件

第一節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒第二十章能源、材料與社會(huì)第一節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒第二十章能源、材料與社會(huì)1拉長(zhǎng)的橡皮筋山巔的危石運(yùn)動(dòng)的足球西藏羊八井地?zé)岢厝紵哪静拿牢兜牡案鈱?dǎo)入新課拉長(zhǎng)的橡皮筋山巔的危石運(yùn)動(dòng)的足球西藏羊八井地?zé)岢厝紵哪静拿?導(dǎo)入新課1.知道能量的形式是多樣的，知道能量是可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的；2.了解能量守恒定律；2.知道能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化是有方向性的。學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)入新課1.知道能量的形式是多樣的，知道能量是可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移3我們的生活中都接觸過(guò)哪些能量？化學(xué)能是由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的能量。

木材的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒時(shí)產(chǎn)生的光和熱就來(lái)源于木材里儲(chǔ)存的化學(xué)能；食物也具有化學(xué)能，人們的生活、工作所消耗的能量就來(lái)源于食物里儲(chǔ)存的化學(xué)能。多種形式的能一講授新課我們的生活中都接觸過(guò)哪些能量？化學(xué)能是由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的能4

核能是由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放的能量。我國(guó)第一顆原子彈爆炸我國(guó)第一顆氫彈爆炸講授新課核能是由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放的能5各種形式的能可以互相轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把地下水送到地面水電站里水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電鉆木取火能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化二講授新課各種形式的能可以互相轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電6光能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能植物吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用燃料燃燒時(shí)發(fā)熱光太陽(yáng)能電池講授新課光能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能植物吸收太陽(yáng)光7結(jié)合圖中給出的實(shí)例，你能做些補(bǔ)充嗎？講授新課結(jié)合圖中給出的實(shí)例，你能做些補(bǔ)充嗎？講授新課8太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽(yáng)能是我們今天所用大部分能量的源泉。人類的日常生活，也無(wú)法離開(kāi)陽(yáng)光。講授新課太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這9想想

議議2.減少的機(jī)械能到哪里去了？小球跟空氣和地面摩擦，一部分的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1.小球的高度逐漸降低說(shuō)明了什么？說(shuō)明了小球的機(jī)械能逐漸減少。能量守恒定律三講授新課想想

議議2.減少的機(jī)械能到哪里去了？小球跟空氣和地面摩擦，10

能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而能的總量保持不變。能量守恒定律講授新課能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形11想一想：玩具小丑在跳動(dòng)過(guò)程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？它遵守能量守恒定律嗎？講授新課想一想：玩具小丑在跳動(dòng)過(guò)程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？它遵守能量守12討論：有人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫永動(dòng)機(jī)。這種機(jī)器有可能制成嗎？為什么？講授新課討論：有人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)13能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。問(wèn)題：能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性四

遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的事件是否一定會(huì)發(fā)生呢？講授新課能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。問(wèn)題：能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性14我們從石油中提煉出汽油，內(nèi)燃機(jī)把能源中儲(chǔ)備的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能、內(nèi)能。這些機(jī)械能、內(nèi)能無(wú)法再轉(zhuǎn)化回可以被利用的能源?；瘜W(xué)能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能講授新課我們從石油中提煉出汽油，內(nèi)燃機(jī)把能源中儲(chǔ)備的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為15火力發(fā)電廠把煤中貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，供生產(chǎn)和生活用。用電器將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能、機(jī)械能多種形式的能后，這些能量無(wú)法再變回能源?；瘜W(xué)能內(nèi)能內(nèi)能電能講授新課火力發(fā)電廠把煤中貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，供生產(chǎn)和生活用。16在熱傳遞的過(guò)程中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反。如果要使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，就需要消耗其他形式的能量。例如電冰箱就需要消耗電能。講授新課在熱傳遞的過(guò)程中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物17

汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再自動(dòng)地用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。

能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的。人們是在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中利用能量。講授新課汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的18多種形式的能量化學(xué)能核能能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化能量之間是可以相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的地球上的能源主要來(lái)自于太陽(yáng)能量守恒定律能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性能量的轉(zhuǎn)化與守恒課堂小結(jié)多種形式的能量化學(xué)能核能能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化能量之間是可以相互轉(zhuǎn)19第二節(jié)能源的開(kāi)發(fā)和利用第二十章能源、材料與社會(huì)第二節(jié)能源的開(kāi)發(fā)和利用第二十章能源、材料與社會(huì)201.我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)

2.國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，地球上的石油、天然氣、煤供人類開(kāi)采的年限，分別只有40年、50年和240年?？聪铝胁牧?，你有什么想說(shuō)的？導(dǎo)入新課1.我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)2.國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，地21導(dǎo)入新課1.能結(jié)合實(shí)例，說(shuō)出可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)；2.了解太陽(yáng)、核能的優(yōu)點(diǎn)，了解核聚變、核裂變；3.了解地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能。學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)入新課1.能結(jié)合實(shí)例，說(shuō)出可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)；22我國(guó)古代對(duì)水能的利用自然界中部分能源情況能源與社會(huì)一講授新課我國(guó)古代對(duì)水能的利用自然界中部分能源情況能源與社會(huì)一講授新課23

大約在200多年前，由于煤的大量開(kāi)采，人類利用能源的歷史進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)期。

用煤作燃料的蒸汽機(jī)的發(fā)明，帶來(lái)了人類歷史上的第一次工業(yè)革命。各種機(jī)械以及交通工具的相繼發(fā)明大大提高了社會(huì)生產(chǎn)力。隨后，石油、天然氣先后成為人類生產(chǎn)、生活廣泛使用的能源。講授新課大約在200多年前，由于煤的大量開(kāi)采，人類利用能源的24

通過(guò)對(duì)電磁的研究，人類找到了開(kāi)發(fā)和利用能源的新途徑，電能的利用，為人類帶來(lái)光明、燦爛的新世界。各種電器設(shè)備的發(fā)明，使人們生活水平、生活質(zhì)量得到極大的改善。燈火輝煌的夜景講授新課通過(guò)對(duì)電磁的研究，人類找到了開(kāi)發(fā)和利用能源的新途徑，251.不可再生能源

像煤、石油、天然氣、鈾礦這類的化石或礦物能源一旦消耗就很難再生的能源為不可再生能源。講授新課1.不可再生能源像煤、石油、天然氣、鈾礦這類的化石或262.可再生能源

像太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能以及動(dòng)、植物等這類可以長(zhǎng)期提供或可以再生的能源屬于可再生能源。講授新課2.可再生能源像太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能以及動(dòng)、植物等這類27人們?cè)谇謇砗Ｉ掀〉氖蜔熿F籠罩的城市能源與環(huán)境二講授新課人們?cè)谇謇砗Ｉ掀〉氖蜔熿F籠罩的城市能源與環(huán)境二講授新課28工廠排出的廢氣全球暖化導(dǎo)致北極熊饑不擇食大熊吃小熊

泄漏的石油會(huì)污染海洋、煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳和煙塵會(huì)造成空氣污染、溫室效應(yīng)……怎樣解決利用能源與保護(hù)環(huán)境的問(wèn)題呢？講授新課工廠排出的廢氣全球暖化導(dǎo)致北極熊饑不擇食大熊吃小熊291.太陽(yáng)能

太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭的天然能源，而且是一種“清潔”的能源，不會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題。太陽(yáng)灶太陽(yáng)能熱水器開(kāi)發(fā)新能源三講授新課1.太陽(yáng)能太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭的天然能源，而且30人們利用太陽(yáng)能一方面直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、熱能，另一方面利用太陽(yáng)能發(fā)電。航天器太陽(yáng)能發(fā)電裝置講授新課人們利用太陽(yáng)能一方面直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、熱能，另一方面利用太陽(yáng)能31太陽(yáng)能熱水器

太陽(yáng)能熱水器的工作原理：太陽(yáng)光的照射使加熱管內(nèi)水的溫度上升，由于熱水的密度比冷水小，管內(nèi)的熱水不斷上升并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱上部；同時(shí)，儲(chǔ)水箱內(nèi)溫度較低的水下降到加熱管內(nèi)，通過(guò)水的不斷對(duì)流，最終使得儲(chǔ)水箱內(nèi)的溫度升高。講授新課太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能熱水器的工作原理：太陽(yáng)光的照射使加322.核能

原子核發(fā)生改變所產(chǎn)生的能量,核能的開(kāi)發(fā)和利用可以采用兩種方法：（1）利用核裂變釋放能量；

核裂變是較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應(yīng)。

原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制造的一種核武器。講授新課2.核能原子核發(fā)生改變所產(chǎn)生的能量,核能的開(kāi)發(fā)和利用33將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，會(huì)發(fā)生什么？用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時(shí)，會(huì)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子會(huì)繼續(xù)轟擊其他鈾核。于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。講授新課將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，會(huì)發(fā)生什么？34（2）核聚變釋放能量。

核聚變是較輕的原子核結(jié)合為較重的原子核的一種核反應(yīng)。

氫彈就是根據(jù)這個(gè)原理制造的一種威力比原子彈更大的核武器。

利用核能發(fā)電是人們利用核能的一個(gè)重要方向。目前，世界上已經(jīng)利用核裂變?cè)斫ǔ闪嗽S多核能發(fā)電站。講授新課（2）核聚變釋放能量。核聚變是較輕的原子核結(jié)合為較重353.地?zé)崮?/p>

地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量的熱。在有地?zé)豳Y源的地方可以開(kāi)發(fā)的利用地?zé)崮馨l(fā)電。冰島地?zé)嶂v授新課3.地?zé)崮艿厍騼?nèi)部蘊(yùn)藏著大量的熱。在有地?zé)豳Y源的地方364.潮汐能

月球、太陽(yáng)對(duì)地球的引力作用產(chǎn)生了潮汐。每天，漲潮與落潮蘊(yùn)藏著巨大的能量，這種能量可以用來(lái)發(fā)電。潮汐電站講授新課4.潮汐能月球、太陽(yáng)對(duì)地球的引力作用產(chǎn)生了潮汐。每天37

漲潮時(shí)：潮水從導(dǎo)流管流入水庫(kù)的同時(shí)推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。隨著潮水的不斷涌入，水庫(kù)水位逐漸上漲，儲(chǔ)存能量。講授新課漲潮時(shí)：潮水從導(dǎo)流管流入水庫(kù)的同時(shí)推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，水38

退潮時(shí)：海水奔騰而去，水位陸續(xù)下降，水庫(kù)的水流從導(dǎo)流孔流向大海，推動(dòng)水輪機(jī)再次轉(zhuǎn)動(dòng)，水輪機(jī)又一次帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。潮汐能發(fā)電成本低，污染少，是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ男履茉?。講授新課退潮時(shí)：海水奔騰而去，水位陸續(xù)下降，水庫(kù)的水流從導(dǎo)流395.風(fēng)能

風(fēng)具有很大的能量。人們很早就學(xué)會(huì)了利用風(fēng)能行船、抽水、磨谷……

風(fēng)能還可以用來(lái)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電站講授新課5.風(fēng)能風(fēng)具有很大的能量。人們很早就學(xué)會(huì)了利用風(fēng)能行40開(kāi)發(fā)新能源太陽(yáng)能核能其他新能源來(lái)源優(yōu)缺點(diǎn)利用光轉(zhuǎn)化為電光轉(zhuǎn)化為熱獲取核能的途徑裂變聚變地?zé)崮艹毕茱L(fēng)能和平利用核能課堂小結(jié)開(kāi)發(fā)新能源太陽(yáng)能核能其他新能源來(lái)源光轉(zhuǎn)化為電獲取核能的途徑裂41第三節(jié)材料的開(kāi)發(fā)和利用第二十章能源、材料與社會(huì)第三節(jié)材料的開(kāi)發(fā)和利用第二十章能源、材料與社會(huì)42我們周圍的材料

雖然社會(huì)的發(fā)展給我們帶來(lái)了豐富的物品，但是為了制造物美價(jià)廉、性能更好的物品，人們正不斷地研究性能更好、更有價(jià)值的新材料。導(dǎo)入新課我們周圍的材料雖然社會(huì)的發(fā)展給我們帶來(lái)了豐富的物品，43導(dǎo)入新課1.了解物質(zhì)的屬性對(duì)科技進(jìn)步的影響；2.初步了解半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、納米材料的應(yīng)用和對(duì)社會(huì)的發(fā)展；3.有保護(hù)環(huán)境和合理利用資源的意識(shí)。學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)入新課1.了解物質(zhì)的屬性對(duì)科技進(jìn)步的影響；學(xué)習(xí)目標(biāo)44原始人類用石材制造的工具鑄鐘——我國(guó)是世界上最早掌握青銅冶煉技術(shù)的國(guó)家之一材料與社會(huì)一

人類發(fā)展過(guò)程中先后經(jīng)歷了石器時(shí)代、青銅時(shí)代和鋼鐵材料時(shí)代。講授新課原始人類用石材制造的工具鑄鐘——我國(guó)是世界上最早掌握青銅冶煉45

人類使用材料的歷史已經(jīng)歷了以下幾個(gè)時(shí)代：石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、蒸汽時(shí)代、電氣時(shí)代、電子信息時(shí)代。1.石器時(shí)代（400,000~4,500）人類主要以石頭、骨頭、木制作簡(jiǎn)單的工具陶器的出現(xiàn)是人類跨入新石器時(shí)代的重要標(biāo)志之一。2.青銅器時(shí)代（4,500~1,000）大量使用青銅作為第一種合金做工具、青銅禮器的時(shí)期。講授新課人類使用材料的歷史已經(jīng)歷了以下幾個(gè)時(shí)代：石器463.鐵器時(shí)代（1000—）人類使用鐵來(lái)制造工具和武器。4.蒸汽時(shí)代（18世紀(jì)60年代）人類開(kāi)始了第一次工業(yè)革命，并創(chuàng)造了巨大的生產(chǎn)力，人類進(jìn)入“蒸汽時(shí)代”。5.電氣時(shí)代（19世紀(jì)70年代）今天所使用的電燈、電話都是在在第二次工業(yè)革命中被發(fā)明出來(lái)的，人類由此進(jìn)入“電氣時(shí)代”。6.電子信息時(shí)代（20世紀(jì)四五十年代）以原子能技術(shù)、航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)用為代表的第三次科技革命開(kāi)始興起，它將人類社會(huì)帶入了電子信息時(shí)代。講授新課3.鐵器時(shí)代（1000—）人類使用鐵來(lái)制造工具和武器。47

根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三大類。1.容易導(dǎo)電的材料是導(dǎo)體，例如：金、銀、銅、鐵。其中銅、鋁是最常用的電的良導(dǎo)體，常用來(lái)制成導(dǎo)線。材料的導(dǎo)電性二講授新課根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三482.不容易導(dǎo)電的材料是絕緣體，例如：玻璃、橡膠等材料。3.半導(dǎo)體材料是導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料，例如：硅、鍺、砷化鎵等。硅材料用于制作半導(dǎo)體元件講授新課2.不容易導(dǎo)電的材料是絕緣體，例如：玻璃、橡膠等材料。3.半49實(shí)驗(yàn)探究：導(dǎo)體與絕緣體實(shí)驗(yàn)材料：電源、燈泡、導(dǎo)線、接線柱、開(kāi)關(guān)、待測(cè)材料。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

在右邊方框中，自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，判定待測(cè)材料是導(dǎo)體還是絕緣體。實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論：

綠色為待測(cè)材料，如果閉合開(kāi)關(guān)，小燈亮，則待測(cè)材料為導(dǎo)體，若小燈不亮，則為絕緣體。講授新課實(shí)驗(yàn)探究：導(dǎo)體與絕緣體實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論：50

半導(dǎo)體可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件和集成電路。半導(dǎo)體二極管有單向?qū)щ娦?，半?dǎo)體三極管可以用來(lái)放大電信號(hào)。半導(dǎo)體元件

從常用電器，如收音機(jī)、錄音機(jī)、電視機(jī)、電腦等中，都可以找到大量的半導(dǎo)體元件。講授新課半導(dǎo)體可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件和集成電路。51實(shí)驗(yàn)探究：半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦詫?shí)驗(yàn)材料：電源、燈泡、導(dǎo)線、接線柱、開(kāi)關(guān)、半導(dǎo)體二極管。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

在右邊方框中，自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，判定半導(dǎo)體二極管導(dǎo)電特性。圖1圖2講授新課實(shí)驗(yàn)探究：半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦詫?shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：圖152實(shí)驗(yàn)過(guò)程：將半導(dǎo)體二極管分別如圖所示進(jìn)行連接，閉合開(kāi)關(guān)，觀察小燈是否亮起。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：如圖1所示燈泡亮起，如圖2所示，燈泡不亮，說(shuō)明半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦?。講授新課實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：講授新課531.超導(dǎo)材料汞的電阻隨溫度變化情況1911年，昂內(nèi)斯在研究汞電阻隨溫度的變化時(shí)，觀察到在測(cè)試溫度降低到4.2K時(shí)，汞的電阻突然降低到測(cè)量不到的微小值，從而發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。開(kāi)發(fā)新材料三講授新課1.超導(dǎo)材料汞的電阻隨溫度變化情況1911年54超導(dǎo)材料出現(xiàn)以后，人們首先想到的就是利用超導(dǎo)體的零電阻特性實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電，因?yàn)槌瑢?dǎo)輸電線可以無(wú)損耗地輸送極大的電流。這意味著用細(xì)電線就可以輸送強(qiáng)電流。很細(xì)的超導(dǎo)絲就可以輸送強(qiáng)大的電流講授新課超導(dǎo)材料出現(xiàn)以后，人們首先想到的就是利用超導(dǎo)體的零電阻特55超導(dǎo)磁浮現(xiàn)象使人們想到可以用超導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)交通工具的無(wú)摩擦運(yùn)行，這將會(huì)大大提高交通工具的運(yùn)行速度。20世紀(jì)末，人們分別對(duì)超導(dǎo)列車、超導(dǎo)船進(jìn)行了可行性實(shí)驗(yàn)。講授新課超導(dǎo)磁浮現(xiàn)象使人們想到可以用超導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)交通工具的無(wú)摩擦562.納米材料

納米材料統(tǒng)指合成材料的基本單元大小限制在1~100nm范圍內(nèi)的材料，這大約相當(dāng)于10~1000個(gè)原子緊密排列在一起的尺度。

納米材料除了其基本單元的尺度小以外，在力、熱、聲、光、電、磁等方面還表現(xiàn)出許多特殊的性能。講授新課2.納米材料納米材料統(tǒng)指合成材料的基本單元大57

人們正在研制納米尺度的微小機(jī)器，由納米材料制成的導(dǎo)線將大大提高計(jì)算機(jī)的性能，并縮小計(jì)算機(jī)芯片的體積。用納米技術(shù)做成的量子磁盤，每平方厘米面積內(nèi)可貯存3萬(wàn)部《紅樓夢(mèng)》。納米顆粒材料講授新課人們正在研制納米尺度的微小機(jī)器，由納米材料制成的導(dǎo)線58納米材料殺死癌細(xì)胞納米超材料納米鈦黑在化妝品中應(yīng)用講授新課納米材料殺死癌細(xì)胞納米超材料納米鈦黑在化妝品中應(yīng)用講授新課59材料的開(kāi)發(fā)和利用材料與社會(huì)導(dǎo)體半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)新材料超導(dǎo)材料納米材料材料的導(dǎo)電性課堂小結(jié)材料的開(kāi)發(fā)和利用材料與社會(huì)導(dǎo)體半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)新材料超導(dǎo)材料納米材60第一節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒第二十章能源、材料與社會(huì)第一節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒第二十章能源、材料與社會(huì)61拉長(zhǎng)的橡皮筋山巔的危石運(yùn)動(dòng)的足球西藏羊八井地?zé)岢厝紵哪静拿牢兜牡案鈱?dǎo)入新課拉長(zhǎng)的橡皮筋山巔的危石運(yùn)動(dòng)的足球西藏羊八井地?zé)岢厝紵哪静拿?2導(dǎo)入新課1.知道能量的形式是多樣的，知道能量是可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的；2.了解能量守恒定律；2.知道能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化是有方向性的。學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)入新課1.知道能量的形式是多樣的，知道能量是可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移63我們的生活中都接觸過(guò)哪些能量？化學(xué)能是由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的能量。

木材的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒時(shí)產(chǎn)生的光和熱就來(lái)源于木材里儲(chǔ)存的化學(xué)能；食物也具有化學(xué)能，人們的生活、工作所消耗的能量就來(lái)源于食物里儲(chǔ)存的化學(xué)能。多種形式的能一講授新課我們的生活中都接觸過(guò)哪些能量？化學(xué)能是由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的能64

核能是由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放的能量。我國(guó)第一顆原子彈爆炸我國(guó)第一顆氫彈爆炸講授新課核能是由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而釋放的能65各種形式的能可以互相轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把地下水送到地面水電站里水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電鉆木取火能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化二講授新課各種形式的能可以互相轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電66光能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能植物吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用燃料燃燒時(shí)發(fā)熱光太陽(yáng)能電池講授新課光能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能植物吸收太陽(yáng)光67結(jié)合圖中給出的實(shí)例，你能做些補(bǔ)充嗎？講授新課結(jié)合圖中給出的實(shí)例，你能做些補(bǔ)充嗎？講授新課68太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這近50億年中積累的太陽(yáng)能是我們今天所用大部分能量的源泉。人類的日常生活，也無(wú)法離開(kāi)陽(yáng)光。講授新課太陽(yáng)光已經(jīng)照耀我們的地球近50億年，地球在這69想想

議議2.減少的機(jī)械能到哪里去了？小球跟空氣和地面摩擦，一部分的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1.小球的高度逐漸降低說(shuō)明了什么？說(shuō)明了小球的機(jī)械能逐漸減少。能量守恒定律三講授新課想想

議議2.減少的機(jī)械能到哪里去了？小球跟空氣和地面摩擦，70

能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而能的總量保持不變。能量守恒定律講授新課能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形71想一想：玩具小丑在跳動(dòng)過(guò)程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？它遵守能量守恒定律嗎？講授新課想一想：玩具小丑在跳動(dòng)過(guò)程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？它遵守能量守72討論：有人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫永動(dòng)機(jī)。這種機(jī)器有可能制成嗎？為什么？講授新課討論：有人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)73能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。問(wèn)題：能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性四

遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的事件是否一定會(huì)發(fā)生呢？講授新課能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。問(wèn)題：能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性74我們從石油中提煉出汽油，內(nèi)燃機(jī)把能源中儲(chǔ)備的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能、內(nèi)能。這些機(jī)械能、內(nèi)能無(wú)法再轉(zhuǎn)化回可以被利用的能源。化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能講授新課我們從石油中提煉出汽油，內(nèi)燃機(jī)把能源中儲(chǔ)備的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為75火力發(fā)電廠把煤中貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，供生產(chǎn)和生活用。用電器將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能、機(jī)械能多種形式的能后，這些能量無(wú)法再變回能源?；瘜W(xué)能內(nèi)能內(nèi)能電能講授新課火力發(fā)電廠把煤中貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，供生產(chǎn)和生活用。76在熱傳遞的過(guò)程中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，不能相反。如果要使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，就需要消耗其他形式的能量。例如電冰箱就需要消耗電能。講授新課在熱傳遞的過(guò)程中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物77

汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再自動(dòng)地用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。

能量的轉(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移，都是有方向性的。人們是在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中利用能量。講授新課汽車制動(dòng)時(shí)，由于摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的78多種形式的能量化學(xué)能核能能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化能量之間是可以相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的地球上的能源主要來(lái)自于太陽(yáng)能量守恒定律能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性能量的轉(zhuǎn)化與守恒課堂小結(jié)多種形式的能量化學(xué)能核能能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化能量之間是可以相互轉(zhuǎn)79第二節(jié)能源的開(kāi)發(fā)和利用第二十章能源、材料與社會(huì)第二節(jié)能源的開(kāi)發(fā)和利用第二十章能源、材料與社會(huì)801.我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)

2.國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，地球上的石油、天然氣、煤供人類開(kāi)采的年限，分別只有40年、50年和240年?？聪铝胁牧?，你有什么想說(shuō)的？導(dǎo)入新課1.我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)2.國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，地81導(dǎo)入新課1.能結(jié)合實(shí)例，說(shuō)出可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)；2.了解太陽(yáng)、核能的優(yōu)點(diǎn)，了解核聚變、核裂變；3.了解地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能。學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)入新課1.能結(jié)合實(shí)例，說(shuō)出可再生能源和不可再生能源的特點(diǎn)；82我國(guó)古代對(duì)水能的利用自然界中部分能源情況能源與社會(huì)一講授新課我國(guó)古代對(duì)水能的利用自然界中部分能源情況能源與社會(huì)一講授新課83

大約在200多年前，由于煤的大量開(kāi)采，人類利用能源的歷史進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)期。

用煤作燃料的蒸汽機(jī)的發(fā)明，帶來(lái)了人類歷史上的第一次工業(yè)革命。各種機(jī)械以及交通工具的相繼發(fā)明大大提高了社會(huì)生產(chǎn)力。隨后，石油、天然氣先后成為人類生產(chǎn)、生活廣泛使用的能源。講授新課大約在200多年前，由于煤的大量開(kāi)采，人類利用能源的84

通過(guò)對(duì)電磁的研究，人類找到了開(kāi)發(fā)和利用能源的新途徑，電能的利用，為人類帶來(lái)光明、燦爛的新世界。各種電器設(shè)備的發(fā)明，使人們生活水平、生活質(zhì)量得到極大的改善。燈火輝煌的夜景講授新課通過(guò)對(duì)電磁的研究，人類找到了開(kāi)發(fā)和利用能源的新途徑，851.不可再生能源

像煤、石油、天然氣、鈾礦這類的化石或礦物能源一旦消耗就很難再生的能源為不可再生能源。講授新課1.不可再生能源像煤、石油、天然氣、鈾礦這類的化石或862.可再生能源

像太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能以及動(dòng)、植物等這類可以長(zhǎng)期提供或可以再生的能源屬于可再生能源。講授新課2.可再生能源像太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能以及動(dòng)、植物等這類87人們?cè)谇謇砗Ｉ掀〉氖蜔熿F籠罩的城市能源與環(huán)境二講授新課人們?cè)谇謇砗Ｉ掀〉氖蜔熿F籠罩的城市能源與環(huán)境二講授新課88工廠排出的廢氣全球暖化導(dǎo)致北極熊饑不擇食大熊吃小熊

泄漏的石油會(huì)污染海洋、煤燃燒產(chǎn)生的二氧化碳和煙塵會(huì)造成空氣污染、溫室效應(yīng)……怎樣解決利用能源與保護(hù)環(huán)境的問(wèn)題呢？講授新課工廠排出的廢氣全球暖化導(dǎo)致北極熊饑不擇食大熊吃小熊891.太陽(yáng)能

太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭的天然能源，而且是一種“清潔”的能源，不會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題。太陽(yáng)灶太陽(yáng)能熱水器開(kāi)發(fā)新能源三講授新課1.太陽(yáng)能太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭的天然能源，而且90人們利用太陽(yáng)能一方面直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、熱能，另一方面利用太陽(yáng)能發(fā)電。航天器太陽(yáng)能發(fā)電裝置講授新課人們利用太陽(yáng)能一方面直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、熱能，另一方面利用太陽(yáng)能91太陽(yáng)能熱水器

太陽(yáng)能熱水器的工作原理：太陽(yáng)光的照射使加熱管內(nèi)水的溫度上升，由于熱水的密度比冷水小，管內(nèi)的熱水不斷上升并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱上部；同時(shí)，儲(chǔ)水箱內(nèi)溫度較低的水下降到加熱管內(nèi)，通過(guò)水的不斷對(duì)流，最終使得儲(chǔ)水箱內(nèi)的溫度升高。講授新課太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能熱水器的工作原理：太陽(yáng)光的照射使加922.核能

原子核發(fā)生改變所產(chǎn)生的能量,核能的開(kāi)發(fā)和利用可以采用兩種方法：（1）利用核裂變釋放能量；

核裂變是較重的原子核裂變?yōu)檩^輕的原子核的一種核反應(yīng)。

原子彈就是根據(jù)這個(gè)原理制造的一種核武器。講授新課2.核能原子核發(fā)生改變所產(chǎn)生的能量,核能的開(kāi)發(fā)和利用93將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，會(huì)發(fā)生什么？用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時(shí)，會(huì)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子會(huì)繼續(xù)轟擊其他鈾核。于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。講授新課將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，會(huì)發(fā)生什么？94（2）核聚變釋放能量。

核聚變是較輕的原子核結(jié)合為較重的原子核的一種核反應(yīng)。

氫彈就是根據(jù)這個(gè)原理制造的一種威力比原子彈更大的核武器。

利用核能發(fā)電是人們利用核能的一個(gè)重要方向。目前，世界上已經(jīng)利用核裂變?cè)斫ǔ闪嗽S多核能發(fā)電站。講授新課（2）核聚變釋放能量。核聚變是較輕的原子核結(jié)合為較重953.地?zé)崮?/p>

地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量的熱。在有地?zé)豳Y源的地方可以開(kāi)發(fā)的利用地?zé)崮馨l(fā)電。冰島地?zé)嶂v授新課3.地?zé)崮艿厍騼?nèi)部蘊(yùn)藏著大量的熱。在有地?zé)豳Y源的地方964.潮汐能

月球、太陽(yáng)對(duì)地球的引力作用產(chǎn)生了潮汐。每天，漲潮與落潮蘊(yùn)藏著巨大的能量，這種能量可以用來(lái)發(fā)電。潮汐電站講授新課4.潮汐能月球、太陽(yáng)對(duì)地球的引力作用產(chǎn)生了潮汐。每天97

漲潮時(shí)：潮水從導(dǎo)流管流入水庫(kù)的同時(shí)推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。隨著潮水的不斷涌入，水庫(kù)水位逐漸上漲，儲(chǔ)存能量。講授新課漲潮時(shí)：潮水從導(dǎo)流管流入水庫(kù)的同時(shí)推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，水98

退潮時(shí)：海水奔騰而去，水位陸續(xù)下降，水庫(kù)的水流從導(dǎo)流孔流向大海，推動(dòng)水輪機(jī)再次轉(zhuǎn)動(dòng)，水輪機(jī)又一次帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。潮汐能發(fā)電成本低，污染少，是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ男履茉础Ｖv授新課退潮時(shí)：海水奔騰而去，水位陸續(xù)下降，水庫(kù)的水流從導(dǎo)流995.風(fēng)能

風(fēng)具有很大的能量。人們很早就學(xué)會(huì)了利用風(fēng)能行船、抽水、磨谷……

風(fēng)能還可以用來(lái)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電站講授新課5.風(fēng)能風(fēng)具有很大的能量。人們很早就學(xué)會(huì)了利用風(fēng)能行100開(kāi)發(fā)新能源太陽(yáng)能核能其他新能源來(lái)源優(yōu)缺點(diǎn)利用光轉(zhuǎn)化為電光轉(zhuǎn)化為熱獲取核能的途徑裂變聚變地?zé)崮艹毕茱L(fēng)能和平利用核能課堂小結(jié)開(kāi)發(fā)新能源太陽(yáng)能核能其他新能源來(lái)源光轉(zhuǎn)化為電獲取核能的途徑裂101第三節(jié)材料的開(kāi)發(fā)和利用第二十章能源、材料與社會(huì)第三節(jié)材料的開(kāi)發(fā)和利用第二十章能源、材料與社會(huì)102我們周圍的材料

雖然社會(huì)的發(fā)展給我們帶來(lái)了豐富的物品，但是為了制造物美價(jià)廉、性能更好的物品，人們正不斷地研究性能更好、更有價(jià)值的新材料。導(dǎo)入新課我們周圍的材料雖然社會(huì)的發(fā)展給我們帶來(lái)了豐富的物品，103導(dǎo)入新課1.了解物質(zhì)的屬性對(duì)科技進(jìn)步的影響；2.初步了解半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、納米材料的應(yīng)用和對(duì)社會(huì)的發(fā)展；3.有保護(hù)環(huán)境和合理利用資源的意識(shí)。學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)入新課1.了解物質(zhì)的屬性對(duì)科技進(jìn)步的影響；學(xué)習(xí)目標(biāo)104原始人類用石材制造的工具鑄鐘——我國(guó)是世界上最早掌握青銅冶煉技術(shù)的國(guó)家之一材料與社會(huì)一

人類發(fā)展過(guò)程中先后經(jīng)歷了石器時(shí)代、青銅時(shí)代和鋼鐵材料時(shí)代。講授新課原始人類用石材制造的工具鑄鐘——我國(guó)是世界上最早掌握青銅冶煉105

人類使用材料的歷史已經(jīng)歷了以下幾個(gè)時(shí)代：石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、蒸汽時(shí)代、電氣時(shí)代、電子信息時(shí)代。1.石器時(shí)代（400,000~4,500）人類主要以石頭、骨頭、木制作簡(jiǎn)單的工具陶器的出現(xiàn)是人類跨入新石器時(shí)代的重要標(biāo)志之一。2.青銅器時(shí)代（4,500~1,000）大量使用青銅作為第一種合金做工具、青銅禮器的時(shí)期。講授新課人類使用材料的歷史已經(jīng)歷了以下幾個(gè)時(shí)代：石器1063.鐵器時(shí)代（1000—）人類使用鐵來(lái)制造工具和武器。4.蒸汽時(shí)代（18世紀(jì)60年代）人類開(kāi)始了第一次工業(yè)革命，并創(chuàng)造了巨大的生產(chǎn)力，人類進(jìn)入“蒸汽時(shí)代”。5.電氣時(shí)代（19世紀(jì)70年代）今天所使用的電燈、電話都是在在第二次工業(yè)革命中被發(fā)明出來(lái)的，人類由此進(jìn)入“電氣時(shí)代”。6.電子信息時(shí)代（20世紀(jì)四五十年代）以原子能技術(shù)、航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)用為代表的第三次科技革命開(kāi)始興起，它將人類社會(huì)帶入了電子信息時(shí)代。講授新課3.鐵器時(shí)代（1000—）人類使用鐵來(lái)制造工具和武器。107

根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三大類。1.容易導(dǎo)電的材料是導(dǎo)體，例如：金、銀、銅、鐵。其中銅、鋁是最常用的電的良導(dǎo)體，常用來(lái)制成導(dǎo)線。材料的導(dǎo)電性二講授新課根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體及絕緣體三1082.不容易導(dǎo)電的材料是絕緣體，例如：玻璃、橡膠等材料。3.半導(dǎo)體材料是導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料，例如：硅、鍺、砷化鎵等。硅材料用于制作半導(dǎo)體元件講授新課2.不容易導(dǎo)電的材料是絕緣體，例如：玻璃、橡膠等材料。3.半109實(shí)驗(yàn)探究：導(dǎo)體與絕緣體實(shí)驗(yàn)材料：電源