滬科版九年級物理第20章教案：第1節(jié)能量的轉化與守恒

1、.第一節(jié)能量的轉化與守恒教學目的1通過實例理解能量及其存在的不同形式。能說出一些常見的能量名稱，知道自然界有多種形式的能。2能解釋一些常見現(xiàn)象中的能量轉化問題。3知道能量守恒定律，知道永動機不可能制成，并能利用能量守恒定律分析有關問題。4知道能量的轉化與守恒有一定的方向性。重點難點 重點1知道能量守恒定律，知道“永動機不可能制成。2能解釋一些常見現(xiàn)象中能量轉化的問題。3能量轉移與轉化的方向性。 難點理解能量守恒定律。教學用具單擺、鐵架臺、試管、燒杯、多媒體課件等。教學過程一、創(chuàng)設情境，導入新知引導學生觀看課件展示的圖片。發(fā)光的燈泡食物燃燒的煤氣 飛行的飛機提出問題：圖片中的物體具有什么形式的能

2、量？這些能量是憑空產(chǎn)生的嗎？還是由其他形式能轉化來的？能的轉化過程中數(shù)量之間有什么關系？這是今天要學習的內容。板書：能量的轉化與守恒二、自主合作，感受新知閱讀課本并結合生活實際，完預習部分。三、師生互動，理解新知一多種形式的能量1提出問題：當今世界的三大產(chǎn)業(yè)之一的是能源，自然界中的能量以各種形式存在著，你能說出能量的幾種存在形式嗎？學生答復：機械能、電能、磁能、內能等等。 日常生活中的燒飯、取暖、照明、出行等都需要能量。我們所需要的能量都是誰提供的呢？學生答復：煤、石油、天然氣、電等等。2提出問題：自然界中能量的形式有多種多樣，化學能和核能是其中的兩種，請同學們閱讀課本P193194，理解什么

3、是化學能和核能？學生答復：化學能是由于化學反響而產(chǎn)生的能量；核能是由于核反響，物質的原子核構造發(fā)生變化而釋放的能量。 3.請同學們完成課本P194“交流與討論部分的內容。請說說圖中各種物體具有哪種形式的能？二能量的轉移與轉化1能量的轉移利用多媒體演示“打臺球的場景，讓學生分析球桿，白色球、紅色球能量的變化，白色球運動的能量是哪來的，白色球碰到紅色球時，白色球停頓了，能量去哪了，紅色球運動起來了，紅色球的能量哪來的。分析說明能量發(fā)生了轉移。歸納：自然界中的能量不但可從一個物體轉移到另一個物體上，還可以從一種形式轉化為另一種形式。2能量的轉化實驗活動：1快速摩擦雙手，手有什么感覺？在這個過程中有什

4、么能量轉化？2讓學生反復彎折一段粗鐵絲，摸一下彎折處有何感覺？在這個過程中有什么能量轉化？3用筆桿子摩擦衣服或頭發(fā)靠近小紙片。4學生以小組為單位，將電池組、小燈泡、開關、導線連成電路，閉合開關。這一實驗中有哪些能量形式的轉化？小組討論分析以上四個實驗。歸納：各種形式的能量之間可以互相轉化。請同學們閱讀課本P195后答復，地球上的能量歸根到底來源于什么？太陽能是地球上生命活動的能量源泉，那么太陽能可以轉化為哪些形式的能量呢？太陽能對地球非常重要，小組討論太陽能可以轉化為哪些形式的能量，舉例說明。植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能儲存在其體內。食草動物從植物獲取其生命活動所需要的能量，其中一部分

5、轉化為內能，另一部分那么轉化為化學能而變成了機體的一部分。食肉動物那么通過捕食草動物來獲取能量。煤、石油和天然氣中的能量那么來源于億萬年前植物、動物體內的化學能。典例解讀【例1】以下關于能量轉化轉移現(xiàn)象的說法中，正確的選項是A蓄電池充電時，化學能轉化為電能B暖瓶塞跳起時，機械能化為內能C用熱水袋取暖時，內能發(fā)生了轉移D電動機工作時，機械能轉化為電能【解析】蓄電池充電時，消耗電能得到化學能，所以是電能轉化為化學能，故A錯誤；暖瓶塞跳起時，瓶內空氣的內能減少，瓶塞獲得了機械能，所以是內能轉化為機械能，故B錯誤；利用熱水袋取暖時，熱水袋溫度降低內能減少，人體獲得熱量，所以是內能的轉移，故C正確；電動

6、機工作時，消耗電能，得到機械能，所以是電能轉化為機械能，故D錯誤?！敬鸢浮緾【方法歸納】要區(qū)分“轉化和“轉移兩個概念?！稗D移是指能量的形式不變，只是能量的載體發(fā)生變化。而能量的轉化是伴隨著物體做功而表現(xiàn)出來的，能的形式發(fā)生了改變，如電爐發(fā)熱，是電流做功時電能轉化成內能。一種形式的能增加了，肯定有別的形式的能減少了，能量是守恒的。三能量守恒定律能量在轉移和轉化過程中遵循什么樣的規(guī)律呢？1機械能在轉化過程中守恒演示單擺擺動過程：回憶機械能之間是如何轉化的：重力勢能動能重力勢能。解釋每次到達最高點很接近的原因：假如沒有摩擦時機械能守恒。得到結論：最初具有的機械能最末物體具有的機械能轉化為其他形式的能

7、即總能量守恒。2內能在轉移過程中守恒把一鐵塊放入盛有熱水的燒杯中，鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它內能增加，溫度升高；熱水那么要放出熱量，內能減少，溫度降低。這一過程中假如沒有熱量散失，熱水所放出熱量就等于鐵塊所吸收的熱量。歸納：能量在轉移過程中是守恒的。 結論：大量事實證明，在普遍存在的能量的轉化和轉移過程中，消耗多少某種形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在熱傳遞過程中，高溫物體放出多少熱量減少多少內能，低溫物體就吸收多少熱量增加多少內能；抑制摩擦力做了多少功，就有多少機械能轉化為內能，但能量的總量不變。以上規(guī)律是人類經(jīng)過長期的理論探究，直到19世紀，才確立了這個自然界最普遍的定律能量守恒

8、定律。通常把它表述為：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能的總量保持不變。 請同學們完成課本P196“交流與討論部分的內容。請說說圖中的玩具小丑在跳動過程中，能量是如何轉化的呢？能量守恒嗎？典例解讀【例2】不同的物理現(xiàn)象往往遵循著同一物理規(guī)律，例如：跳傘運發(fā)動從空中徐徐下降；剎車后，程度路面上行駛的公交車逐漸減速停靠在車站。這些現(xiàn)象中能量轉化有共性的是A物體的動能全部轉化為重力勢能B其他形式的能量轉化為物體的機械能C物體的機械能轉化為其他形式的能量D物體的重力勢能轉化為其他形式的能量【解析】跳傘運發(fā)動從空中徐徐下降

9、，其質量不變，所處高度減小，所以他的重力勢能減小，應選項A說法不正確；程度路面上行駛的公交車，其質量不變，所處高度不變，所以它的重力勢能不變，應選項D說法不正確；“徐徐下降和“逐漸減速均是受到了阻力的作用，從能量轉化的角度考慮是機械能轉化為其他形式的能量，應選項C說法正確，選項B說法錯誤?！敬鸢浮緾【例3】如下圖，單擺從A位置由靜止開場運動，隨后，我們會看到擺球會在C點左右擺動，擺動的幅度越來越小，最后靜止于C點。在擺動的擺動過程中，擺球所具有的機械能A不變 B減少C增加 D周期性變化【解析】由題意可知，當擺球在A、B、C三點間來回擺動時，動能和勢能互相轉化，但由于受到空氣阻力的作用，一部分機

10、械能會逐漸轉化為內能，使機械能的總量減少，因此，擺球擺動的幅度越來越小。【答案】B【方法歸納】在通常情況下，由于空氣阻力、摩擦力等的作用，機械能往往不守恒，但能量是守恒的。四能量轉移與轉化的方向性演示實驗：在試管中裝有一部分涼水，用鐵架臺懸掛在裝有熱水的燒杯中，過一會，會發(fā)現(xiàn)什么？“教書先生恐怕是市井百姓最為熟悉的一種稱呼，從最初的門館、私塾到晚清的學堂，“教書先生那一行當怎么說也算是讓國人景仰甚或敬畏的一種社會職業(yè)。只是更早的“先生概念并非源于教書，最初出現(xiàn)的“先生一詞也并非有傳授知識那般的含義。?孟子?中的“先生何為出此言也？；?論語?中的“有酒食，先生饌；?國策?中的“先生坐，何至于此？

11、等等，均指“先生為父兄或有學問、有德行的長輩。其實?國策?中本身就有“先生長者，有德之稱的說法。可見“先生之原意非真正的“老師之意，倒是與當今“先生的稱呼更接近。看來，“先生之根源含義在于禮貌和尊稱，并非具學問者的專稱。稱“老師為“先生的記載，首見于?禮記?曲禮?，有“從于先生，不越禮而與人言，其中之“先生意為“年長、資深之傳授知識者，與老師、老師之意根本一致。生：試管中的水變熱，燒杯中的水變冷。師：試管中的涼水變熱時，燒杯中的熱水變冷，在這種內能的轉移過程中，內能總是自動地從高溫物體向低溫物體轉移。提問：反過來，內能是否也可以從低溫物體轉移給高溫物體呢？請同學們討論，假如可以的話，請舉例說明

12、。啟發(fā)學生答復：電冰箱、空調制冷都是從低溫的內部吸熱，向外面放熱，內能從低溫物體轉移給高溫物體。提問：這種轉移是自動進展的，還是必需要有附加的條件？ 老師引導學生答復：必須消耗電能，它們的電動機壓縮機對工作物質做功。問題：用煤、天然氣燒開水時，能量如何轉化？學生答：煤、天然氣的化學能轉化為水的內能。當水漸漸涼下來時，能否將其減少的內能復原為煤、天然氣的化學能呢？問題：行駛中的汽車抑制摩擦做功，能量如何轉化？學生答：機械能轉化為地面和車輪的內能地面和車輪的內能能否推動汽車行進呢？講授：上述問題的答案是否認的。這樣的例子有很多，你還能舉出一些類似的事例嗎？學生舉例，師生評價。 師生總結得出結論：能

13、的轉化和轉移過程具有方向性。典例解讀【例4】以下說法中正確的選項是A設計一種機器將海水的內能轉化為機械能B汽車制動時由于摩擦而產(chǎn)生的內能可再次開動汽車C汽車產(chǎn)生的熱可以搜集起來再利用D熱電站排放的煙氣的能量可以加熱水或供居民取暖【解析】因為能量的轉移和轉化是有方向的。假如利用海水的內能去膨脹對外做功，顯然是不可行的；制動汽車時由于摩擦而產(chǎn)生的內能變成了熱散失到空氣中去了，假如要搜集起來再用的話，必然會消耗其他能量，那樣就會得不償失；熱電站排放的煙氣溫度非常高，所含的內能非常多，可以用水對其進展冷凝，煙氣把能量傳給了水，可以供人們利用，所以可行的是選項D?！敬鸢浮緿四、嘗試練習，掌握新知請同學們

14、完成相關作業(yè)。五、課堂小結，梳理新知1多種形式的能量：化學能、內能、核能等。2能量的轉移與轉化。一般說來，“老師概念之形成經(jīng)歷了非常漫長的歷史。楊士勛唐初學者，四門博士?春秋谷梁傳疏?曰：“師者教人以不及，故謂師為師資也。這兒的“師資，其實就是先秦而后歷代對老師的別稱之一。?韓非子?也有云：“今有不才之子師長教之弗為變其“師長當然也指老師。這兒的“師資和“師長可稱為“老師概念的雛形，但仍說不上是名副其實的“老師，因為“老師必需要有明確的傳授知識的對象和本身明確的職責。3能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而能的總量保持不變。家

15、庭是幼兒語言活動的重要環(huán)境，為了與家長配合做好幼兒閱讀訓練工作，孩子一入園就召開家長會，給家長提出早期抓好幼兒閱讀的要求。我把幼兒在園里的閱讀活動及閱讀情況及時傳遞給家長，要求孩子回家向家長朗讀兒歌，表演故事。我和家長共同配合，一道訓練，幼兒的閱讀才能進步很快。4能量轉移與轉化的方向性。六、深化練習，穩(wěn)固新知請同學們完成相關作業(yè)。觀察內容的選擇，我本著先靜后動，由近及遠的原那么，有目的、有方案的先安排與幼兒生活接近的，能理解的觀察內容。隨機觀察也是不可少的，是相當有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛蟲等，孩子一邊觀察，一邊提問，興趣很濃。我提供的觀察對象，注意形象逼真，色彩鮮明，大小適中，引導幼兒多角度多層面地進展觀察，保證每個幼兒看得到，看得清。看得清才能說得正確。在觀察過程中指導。我注意幫助幼兒學習正確的觀察方法，即按順序觀察和抓住事物的不同特征重點觀察，觀察與說話相結合，在觀察中積累詞匯，理解詞匯，如一次我抓住時機，引導幼兒觀察雷雨，雷雨前天空急劇變化，烏云密布，我問幼兒烏云是什么樣子的，有的孩子說：烏云像大海的波浪。有的孩子說“烏云跑得飛快。我加以肯定說“這是烏云滾滾。當幼兒看到閃電時，我告訴他“這叫電光閃閃。接著幼兒聽到雷聲驚叫起來，我抓住時機說：“這就是雷聲隆隆。一會兒下起了大雨，我問：“雨下得怎