滬科版九年級(jí)物理第20章教案：第1節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒

1、.第一節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒教學(xué)目的1通過實(shí)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(zhuǎn)化問題。3知道能量守恒定律，知道永動(dòng)機(jī)不可能制成，并能利用能量守恒定律分析有關(guān)問題。4知道能量的轉(zhuǎn)化與守恒有一定的方向性。重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)1知道能量守恒定律，知道“永動(dòng)機(jī)不可能制成。2能解釋一些常見現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的問題。3能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性。 難點(diǎn)理解能量守恒定律。教學(xué)用具單擺、鐵架臺(tái)、試管、燒杯、多媒體課件等。教學(xué)過程一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知引導(dǎo)學(xué)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(jī)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(zhuǎn)化來的？能的轉(zhuǎn)化過程中數(shù)量之間有什么關(guān)系？這是今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。板書：能量的轉(zhuǎn)化與守恒二、自主合作，感受新知閱讀課本并結(jié)合生活實(shí)際，完預(yù)習(xí)部分。三、師生互動(dòng)，理解新知一多種形式的能量1提出問題：當(dāng)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(xué)生答復(fù)：機(jī)械能、電能、磁能、內(nèi)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(xué)生答復(fù)：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(xué)能和核能是其中的兩種，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P193194，理解什么

3、是化學(xué)能和核能？學(xué)生答復(fù)：化學(xué)能是由于化學(xué)反響而產(chǎn)生的能量；核能是由于核反響，物質(zhì)的原子核構(gòu)造發(fā)生變化而釋放的能量。 3.請(qǐng)同學(xué)們完成課本P194“交流與討論部分的內(nèi)容。請(qǐng)說說圖中各種物體具有哪種形式的能？二能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化1能量的轉(zhuǎn)移利用多媒體演示“打臺(tái)球的場(chǎng)景，讓學(xué)生分析球桿，白色球、紅色球能量的變化，白色球運(yùn)動(dòng)的能量是哪來的，白色球碰到紅色球時(shí)，白色球停頓了，能量去哪了，紅色球運(yùn)動(dòng)起來了，紅色球的能量哪來的。分析說明能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移。歸納：自然界中的能量不但可從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，還可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。2能量的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：1快速摩擦雙手，手有什么感覺？在這個(gè)過程中有什

4、么能量轉(zhuǎn)化？2讓學(xué)生反復(fù)彎折一段粗鐵絲，摸一下彎折處有何感覺？在這個(gè)過程中有什么能量轉(zhuǎn)化？3用筆桿子摩擦衣服或頭發(fā)靠近小紙片。4學(xué)生以小組為單位，將電池組、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線連成電路，閉合開關(guān)。這一實(shí)驗(yàn)中有哪些能量形式的轉(zhuǎn)化？小組討論分析以上四個(gè)實(shí)驗(yàn)。歸納：各種形式的能量之間可以互相轉(zhuǎn)化。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P195后答復(fù)，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(dòng)的能量源泉，那么太陽能可以轉(zhuǎn)化為哪些形式的能量呢？太陽能對(duì)地球非常重要，小組討論太陽能可以轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在其體內(nèi)。食草動(dòng)物從植物獲取其生命活動(dòng)所需要的能量，其中一部分

5、轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分那么轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而變成了機(jī)體的一部分。食肉動(dòng)物那么通過捕食草動(dòng)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(dòng)物體內(nèi)的化學(xué)能。典例解讀【例1】以下關(guān)于能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說法中，正確的選項(xiàng)是A蓄電池充電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B暖瓶塞跳起時(shí)，機(jī)械能化為內(nèi)能C用熱水袋取暖時(shí)，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移D電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【解析】蓄電池充電時(shí)，消耗電能得到化學(xué)能，所以是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；暖瓶塞跳起時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣的內(nèi)能減少，瓶塞獲得了機(jī)械能，所以是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；利用熱水袋取暖時(shí)，熱水袋溫度降低內(nèi)能減少，人體獲得熱量，所以是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，故C正確；電動(dòng)

6、機(jī)工作時(shí)，消耗電能，得到機(jī)械能，所以是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾【方法歸納】要區(qū)分“轉(zhuǎn)化和“轉(zhuǎn)移兩個(gè)概念?！稗D(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)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(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中遵循什么樣的規(guī)律呢？1機(jī)械能在轉(zhuǎn)化過程中守恒演示單擺擺動(dòng)過程：回憶機(jī)械能之間是如何轉(zhuǎn)化的：重力勢(shì)能動(dòng)能重力勢(shì)能。解釋每次到達(dá)最高點(diǎn)很接近的原因：假如沒有摩擦?xí)r機(jī)械能守恒。得到結(jié)論：最初具有的機(jī)械能最末物體具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能

7、即總能量守恒。2內(nèi)能在轉(zhuǎn)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(nèi)能增加，溫度升高；熱水那么要放出熱量，內(nèi)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(zhuǎn)移過程中是守恒的。 結(jié)論：大量事實(shí)證明，在普遍存在的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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(nèi)能，低溫物體就吸收多少熱量增加多少內(nèi)能；抑制摩擦力做了多少功，就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但能量的總量不變。以上規(guī)律是人類經(jīng)過長(zhǎng)期的理論探究，直到19世紀(jì)，才確立了這個(gè)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(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，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變。 請(qǐng)同學(xué)們完成課本P196“交流與討論部分的內(nèi)容。請(qǐng)說說圖中的玩具小丑在跳動(dòng)過程中，能量是如何轉(zhuǎn)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(yùn)發(fā)動(dòng)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?？吭谲囌尽＿@些現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化有共性的是A物體的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B其他形式的能量轉(zhuǎn)化為物體的機(jī)械能C物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量【解析】跳傘運(yùn)發(fā)動(dòng)從空中徐徐下降

9、，其質(zhì)量不變，所處高度減小，所以他的重力勢(shì)能減小，應(yīng)選項(xiàng)A說法不正確；程度路面上行駛的公交車，其質(zhì)量不變，所處高度不變，所以它的重力勢(shì)能不變，應(yīng)選項(xiàng)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(zhuǎn)化的角度考慮是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，應(yīng)選項(xiàng)C說法正確，選項(xiàng)B說法錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾【例3】如下圖，單擺從A位置由靜止開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，隨后，我們會(huì)看到擺球會(huì)在C點(diǎn)左右擺動(dòng)，擺動(dòng)的幅度越來越小，最后靜止于C點(diǎn)。在擺動(dòng)的擺動(dòng)過程中，擺球所具有的機(jī)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(dāng)擺球在A、B、C三點(diǎn)間來回?cái)[動(dòng)時(shí)，動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，但由于受到空氣阻力的作用，一部分機(jī)

10、械能會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使機(jī)械能的總量減少，因此，擺球擺動(dòng)的幅度越來越小?！敬鸢浮緽【方法歸納】在通常情況下，由于空氣阻力、摩擦力等的作用，機(jī)械能往往不守恒，但能量是守恒的。四能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性演示實(shí)驗(yàn)：在試管中裝有一部分涼水，用鐵架臺(tái)懸掛在裝有熱水的燒杯中，過一會(huì)，會(huì)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(xué)堂，“教書先生那一行當(dāng)怎么說也算是讓國(guó)人景仰甚或敬畏的一種社會(huì)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(shí)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(guó)策?中的“先生坐，何至于此？

11、等等，均指“先生為父兄或有學(xué)問、有德行的長(zhǎng)輩。其實(shí)?國(guó)策?中本身就有“先生長(zhǎng)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(dāng)今“先生的稱呼更接近?？磥?，“先生之根源含義在于禮貌和尊稱，并非具學(xué)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(zhǎng)、資深之傳授知識(shí)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(shí)，燒杯中的熱水變冷，在這種內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程中，內(nèi)能總是自動(dòng)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移。提問：反過來，內(nèi)能是否也可以從低溫物體轉(zhuǎn)移給高溫物體呢？請(qǐng)同學(xué)們討論，假如可以的話，請(qǐng)舉例說明

12、。啟發(fā)學(xué)生答復(fù)：電冰箱、空調(diào)制冷都是從低溫的內(nèi)部吸熱，向外面放熱，內(nèi)能從低溫物體轉(zhuǎn)移給高溫物體。提問：這種轉(zhuǎn)移是自動(dòng)進(jìn)展的，還是必需要有附加的條件？ 老師引導(dǎo)學(xué)生答復(fù)：必須消耗電能，它們的電動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)對(duì)工作物質(zhì)做功。問題：用煤、天然氣燒開水時(shí)，能量如何轉(zhuǎn)化？學(xué)生答：煤、天然氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。當(dāng)水漸漸涼下來時(shí)，能否將其減少的內(nèi)能復(fù)原為煤、天然氣的化學(xué)能呢？問題：行駛中的汽車抑制摩擦做功，能量如何轉(zhuǎn)化？學(xué)生答：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為地面和車輪的內(nèi)能地面和車輪的內(nèi)能能否推動(dòng)汽車行進(jìn)呢？講授：上述問題的答案是否認(rèn)的。這樣的例子有很多，你還能舉出一些類似的事例嗎？學(xué)生舉例，師生評(píng)價(jià)。 師生總結(jié)得出結(jié)論：能

13、的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程具有方向性。典例解讀【例4】以下說法中正確的選項(xiàng)是A設(shè)計(jì)一種機(jī)器將海水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B汽車制動(dòng)時(shí)由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能可再次開動(dòng)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?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有方向的。假如利用海水的內(nèi)能去膨脹對(duì)外做功，顯然是不可行的；制動(dòng)汽車時(shí)由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)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(huì)消耗其他能量，那樣就會(huì)得不償失；熱電站排放的煙氣溫度非常高，所含的內(nèi)能非常多，可以用水對(duì)其進(jìn)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(xiàng)D?！敬鸢浮緿四、嘗試練習(xí)，掌握新知請(qǐng)同學(xué)們

14、完成相關(guān)作業(yè)。五、課堂小結(jié)，梳理新知1多種形式的能量：化學(xué)能、內(nèi)能、核能等。2能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化。一般說來，“老師概念之形成經(jīng)歷了非常漫長(zhǎng)的歷史。楊士勛唐初學(xué)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(shí)就是先秦而后歷代對(duì)老師的別稱之一。?韓非子?也有云：“今有不才之子師長(zhǎng)教之弗為變其“師長(zhǎng)當(dāng)然也指老師。這兒的“師資和“師長(zhǎng)可稱為“老師概念的雛形，但仍說不上是名副其實(shí)的“老師，因?yàn)椤袄蠋煴匦枰忻鞔_的傳授知識(shí)的對(duì)象和本身明確的職責(zé)。3能量守恒定律：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。家

15、庭是幼兒語言活動(dòng)的重要環(huán)境，為了與家長(zhǎng)配合做好幼兒閱讀訓(xùn)練工作，孩子一入園就召開家長(zhǎng)會(huì)，給家長(zhǎng)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(dòng)及閱讀情況及時(shí)傳遞給家長(zhǎng)，要求孩子回家向家長(zhǎng)朗讀兒歌，表演故事。我和家長(zhǎng)共同配合，一道訓(xùn)練，幼兒的閱讀才能進(jìn)步很快。4能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性。六、深化練習(xí)，穩(wěn)固新知請(qǐng)同學(xué)們完成相關(guān)作業(yè)。觀察內(nèi)容的選擇，我本著先靜后動(dòng)，由近及遠(yuǎn)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(nèi)容。隨機(jī)觀察也是不可少的，是相當(dāng)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(duì)象，注意形象逼真，色彩鮮明，大小適中，引導(dǎo)幼兒多角度多層面地進(jìn)展觀察，保證每個(gè)幼兒看得到，看得清?？吹们宀拍苷f得正確。在觀察過程中指導(dǎo)。我注意幫助幼兒學(xué)習(xí)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(diǎn)觀察，觀察與說話相結(jié)合，在觀察中積累詞匯，理解詞匯，如一次我抓住時(shí)機(jī)，引導(dǎo)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(dāng)幼兒看到閃電時(shí)，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(shí)機(jī)說：“這就是雷聲隆隆。一會(huì)兒下起了大雨，我問：“雨下得怎