【核心素養(yǎng)】38能量的轉(zhuǎn)化與守恒-浙教版科學(xué)九上探究學(xué)案（原卷版）

3.8能量的轉(zhuǎn)化與守恒核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)化學(xué)觀念：通過實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移;知道能量守恒定律并能舉出日常生活中能量守恒;能利用能量守恒定律解釋簡(jiǎn)單的生活現(xiàn)象?？茖W(xué)思維:初步形成能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀念思維?？茖W(xué)探究與實(shí)踐:通過永動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)明白能量守恒定律的含義，通過學(xué)生討論體會(huì)能量不會(huì)憑空消失，培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)規(guī)律的能力。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、不斷探索的精神，對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育。課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)1.能量可以在兩個(gè)物體之間，能量形式也可以2.能量既不會(huì)，也不會(huì)，它只會(huì)從一種形式為另一種形式，或者從一個(gè)物體到另一個(gè)物體。而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量。這就是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的之一。無論是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，還是生命運(yùn)動(dòng);無論是字宙天體，還是微觀粒子，都遵循這個(gè)定律。3.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的。內(nèi)能總是自發(fā)地從物體轉(zhuǎn)移到物體,而不能自發(fā)地從物體轉(zhuǎn)移到物體;機(jī)械能可以自發(fā)地轉(zhuǎn)化為,而不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。人們是在能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中利用能量的。利用能量是有代價(jià)的,也是有條件的,所以要節(jié)約能源。課中研學(xué)課中研學(xué)任務(wù)一:探究能量的相互轉(zhuǎn)化?！咀x圖】下列物體具有哪種形式的能量？物體的能量發(fā)生怎樣變化？金屬勺放入熱水中A物上升，B物下降森林火災(zāi)特技跳傘【思考與討論】如圖3100所示，青蛙從地上躍起捕捉害蟲。在這個(gè)過程中，青蛙消耗了什么能？這些能量到哪里去了？青蛙獲得了什么能？這些能量來自哪里？任務(wù)二:探究能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律【思考與討論1】氫氧化鈉在水中溶解，溫度會(huì)升高；硝酸銨在水中溶解，溫度會(huì)降低。這兩種物質(zhì)在溶解過程中，能量的形式各發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化？【思考與討論2】如圖3102所示，用電動(dòng)機(jī)提升重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電能，是否都轉(zhuǎn)化為重物的機(jī)械能？是否還轉(zhuǎn)化為其他形式的能量？如果把轉(zhuǎn)化后的各種形式的能量全部加起來，是否跟電動(dòng)機(jī)消耗的電能相等？【思考與討論3】達(dá)·芬奇（LeonardodaVinci，1452~1519）曾設(shè)計(jì)了一個(gè)“永動(dòng)機(jī)”：一只圓輪，里面裝有可以自由滾動(dòng)的重鋼球，如圖3103所示。利用隔板的特殊形狀，使輪子一邊的鋼球總是滾到另一邊距離輪心遠(yuǎn)些的地方，這樣，在鋼球的重力作用下，輪子便會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)不息。你認(rèn)為這個(gè)“永動(dòng)機(jī)”能旋轉(zhuǎn)不息嗎？為什么？【思考與討論4】請(qǐng)你舉例加以說明，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性有什么實(shí)際意義？課堂任務(wù)課堂任務(wù)總結(jié)本節(jié)的概念，梳理概念之間的聯(lián)系，畫出思維導(dǎo)圖。課后練習(xí)課后練習(xí)1.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的實(shí)例中，分析正確的是（）A．燃料燃燒時(shí)發(fā)熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．植物吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．在熱傳遞中，熱量總是從內(nèi)能多的物體傳到內(nèi)能少的物體2.動(dòng)態(tài)制動(dòng)是現(xiàn)代車輛采用的一種重要制動(dòng)方式。動(dòng)態(tài)制動(dòng)器主要由動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻和繼電器等組成，在故障、急停、電源斷開時(shí)繼電器將制動(dòng)電阻接入，通過電阻耗能起到一定的制動(dòng)作用。其中，制動(dòng)電阻在消耗能時(shí)，所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是（）A．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．機(jī)械能流失到空中C．電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能3.如圖，利用核能發(fā)電是人類和平利用核能的一個(gè)重要方向。下列有關(guān)核電站的敘述正確的是（）A．核反應(yīng)堆是利用核聚變的原理工作的 B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的 C．其能量轉(zhuǎn)化為：核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能 D．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢料對(duì)環(huán)境和人體是無害的4.如圖是一種太陽(yáng)能戶外滿天星LED掛燈，白天利用太陽(yáng)能電板在光照下產(chǎn)生電流，給蓄電池供電，晚上自動(dòng)亮燈。下列有關(guān)該戶外燈能量轉(zhuǎn)化的描述錯(cuò)誤的是（）A．白天太陽(yáng)能電板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．白天蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．晚上蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．晚上LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能5.過山車是杭州樂園里一項(xiàng)刺激有趣的項(xiàng)目。過山車會(huì)由機(jī)械將車體送至左側(cè)高臺(tái)上，推出高臺(tái)后便不再提供動(dòng)力，下列過山車模型中，一定無法到達(dá)右邊平臺(tái)的是（）A．B．C．D．6.下列有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法，正確的是（）A．洗衣機(jī)工作時(shí)是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能B．水沸騰時(shí)，水蒸氣將壺蓋頂起，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．能量無論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和會(huì)逐漸減少D．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一7.關(guān)于能量，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．我們周圍的物質(zhì)都具有能量 B．不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化 C．0℃的冰塊沒有能量 D．聲音既能傳遞信息又能傳遞能量8.汽油機(jī)的效率一般為20～30%，下列選項(xiàng)可能符合家用轎車等熱機(jī)能量流向的是（）A．B．C．D．9.下列過程中，能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的方向正確的是（）A．內(nèi)能可以自動(dòng)從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體B．汽車產(chǎn)生的廢氣中放出的熱可以收集起來再利用C．天然氣燃燒時(shí)放出的熱可用來加熱食物，使其內(nèi)能增大D．火災(zāi)時(shí)釋放的內(nèi)能可以加以利用10.如圖為桌球運(yùn)動(dòng)員擊打白球后，白球撞擊黑球的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，其中乙和丁點(diǎn)為兩球撞擊后的瞬間，最終分別停留在丙點(diǎn)和戊點(diǎn)。假設(shè)黑白兩球完全一樣，桌面粗糙程度相同。下列有關(guān)不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)小球機(jī)械能大小關(guān)系錯(cuò)誤的是（）A．乙＞丁 B．乙＞丙 C．甲＞乙+丁 D．丙＝戊11.如圖為伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)，如果沒有摩擦力，無論斜面緩陡，小球從A點(diǎn)靜止?jié)L下總會(huì)滾到與A處等高的B處或C處，小球好像“記住”了其起始高度。下列說法正確的是（）A．理想斜面實(shí)驗(yàn)是憑空想象的實(shí)驗(yàn)B．小球從A運(yùn)動(dòng)到B過程中，動(dòng)能先減小后增大C．小球從甲斜面運(yùn)動(dòng)到丙斜面的過程機(jī)械能不守恒D．小球“記住”的是與起始高度相聯(lián)系的能量12.如圖所示是一種在陽(yáng)光下能不斷搖擺的塑料小花。花盆表面的太陽(yáng)能電板在光照下，產(chǎn)生電流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使小花左右擺動(dòng)。則小花擺動(dòng)過程中涉及的能量形式有能和能等。13.2022年11月，“神舟十五號(hào)”航天飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征二號(hào)”F型運(yùn)載火箭發(fā)射升空?！伴L(zhǎng)征二號(hào)”F型運(yùn)載火箭使用偏二甲肼作為主要燃料，是因?yàn)槠纂轮袃?chǔ)存著能，“神舟十五號(hào)”航天飛船有著巨大的電池板，可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能儲(chǔ)存在電池板中。14.第31屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽中涌現(xiàn)出很多優(yōu)秀的作品，其中有一個(gè)名為“能量回收系統(tǒng)在公交車上的運(yùn)用”引起了人們的廣泛關(guān)注。裝置的原理是：把人流踩踏地板的沖擊力轉(zhuǎn)換并收集做為電能，借助人們的重力和車速差動(dòng)以及在制動(dòng)過程中通過輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)切割磁感線來充電，另外在剎車片上利用車輪滾動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能加以儲(chǔ)存，同時(shí)利用導(dǎo)線切割磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電能加以回收。該裝置既節(jié)能環(huán)保，成本也低。(1)把人流踩踏的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，利用了原理。(2)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律分析，產(chǎn)生的電能人減少的機(jī)械能(選填“大于”“等于”或“小于”)。(3)使用該裝置公交車每行駛100km，平均可以回收4.5kW·h的電能，足夠讓車內(nèi)功率為6W的LED燈工作h。15.圖甲是2022北京冬奧會(huì)自由式滑雪大跳臺(tái)，在自由式滑