14-3 能量的转化和守恒（教学设计）九年级物理全一册人教版.docx

人教版九年级 第十四章 内能的利用第3节 能量的转化和守恒 （教学设计）年级九年级 授课时间课题 第3节 能量的转化和守恒教学目标1. 了解能量及其存在的多种形式 2. 知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中的能量转化过程 3. 理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识，体会能量守恒定律的普适性教材分析本节以能量为线索，通过图表的形式介绍自然界中各种形式的能量和能量的转移和转化，通过“想想议议”的提问和讨论，让学生对能量的转化有一个感性认识，最后突出能量守恒定律及其应用的重要性本节介绍的能量的转化与守恒与日常生活息息相关，是自然科学的核心内容之一，从更深层次反映了物质运动和相互作用的本质学习这部分内容对学生树立科学的世界观，形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术都是十分重要的本节内容由“能量的转化”和“能量守恒定律”两部分组成让学生理解能量守恒定律是本节的重点，也是难点教学器材塑料袋（黑色）、水、温度计、太阳能电池太阳帽、火柴、铁丝、酒精灯、钢球、单摆、细线、乒乓球等.多媒体ppt，包含视频：《能量的转化和守恒》、《永动机》等。

教学过程教师活动学生活动导入新课【提出问题】请同学们双手不停地来回搓动，体会有何感受？从能量的角度分析下，能量如何变化？从现象的角度分析，揭示了什么关系？【分析归纳】动手操作后手心发热从能量的角度分析，是机械能转化为内能从现象的角度分析，是摩擦生热，说明力现象与热现象存在着联系追问】除此之外，自然界中的其他现象之间有联系吗？它们之间的能量可以相互转化吗？在转化过程中有什么规律？下面我们就来讨论这些问题.《14.3能量的转化和守恒》. 进行体验，思考并回答问题，进入情景.学习新课一、能量的转化和转移1. 自然界存在着各种不同形式的能量【提问】在八年级学过能量的概念，想一想，你知道的能量有哪些？【总结】在学生回答的基础上进行总结常见的一些能量有：（1）机械能：机械能包括动能、重力势能和弹性势能2）内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能一切物体都具有内能3）太阳能：太阳能是一种可再生能源是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线在现代一般用作发电或者为热水器提供能源 （4）化学能：化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成内能或者其他形式的能量。

5）电能：电能是指使用电以各种形式做功的能力 （4）核能：核能也叫原子能原子核结构发生变化放出的能量通常指重核（如钚、铀等）裂变和轻核（氘、氚等）聚变时所发出的巨大能量2. 能量的转化（1）想想做做【学生做下面的实验】完成下面一组小实验，根据器材准备情况，可以选其中的一个或二个观察实验发生的现象，讨论发生了哪些能量转化①来回迅速摩擦双手②黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下③将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片分析总结】在学生回答的基础上进行如下归纳①来回迅速摩擦双手会发现双手发热，机械能转化为内能②黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下会发现温度计的示数升高，太阳能转化为内能③将太阳电池连在小电扇上，并使它对着阳光小电扇会转动，太阳能转化电能，电能又转化为机械能④将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片吸管会发热，并同时吸引细碎的纸片，机械能转化为电能，电能又转化为内能2）能量的转化自然界中的各种现象都是互相联系的科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的.【提出问题】请你列举不同形式的能量相互转化的实例。

分析总结】在学生回答的基础上进行如下归纳补充①机械能与内能的相互转化“钻木取火”是机械能转化为内能；蒸汽机火车是内能转化为机械能.②电能与机械能的相互转化水电站发电是机械能转化为电能；电车是电能转化为机械能.③电能与内能的相互转化电水壶是电能转化为内能；地热发电是内能转化为电能.④电能与光能的相互转化白炽灯是电能转化为光能；太阳能电池板是光能转化为电能.⑤内能与光能的相互转化白炽灯把电能转化成内能，再把内能转化成光能太阳能热水器是光能转化为内能.3. 能量的转移【提问】你能列举出能量转移的事例吗？【总结】能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从物体的一部分转移到其他部分例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这些都属于能量的转移涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动，属于机械能的转移内能的转移 机械能的转移4. 正确理解能量的“转化”和“转移”（1）能量的转化：能的形式发生了改变如：弯折铁丝时，铁丝的温度升高，内能增加，机械能转化成了内能在能量的转化过程中，一种形式的能量增加了，肯定有其他形式的能量减少了2）能量的转移：能量的形式并没有变化。

如：用锅烧水时内能从高温的火转移到低温的水和锅上再如：流水推动水轮机转动，水的机械能转移到了水轮机上例题1】关于图中四个事例的能量转化，下列说法中不正确的是A．甲图中原始人类“钻木取火”，把内能转化为机械能B．乙图中水轮机带动发电机发电，把水能转化为电能C．丙图中行驶的高速电动列车，把电能转化为机械能D．丁图中楼顶的太阳能热水器，把太阳能转化为内能【答案】A.【解析】A．“钻木取火”是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A不正确，符合题意；B．根据能量转化特点可知，水轮机带动发电机发电，将水的机械能转化为电能，故B正确，不符合题意；C．根据能量转化特点可知，高速电动列车的电动机工作时，将电能转化为机械能，动车高速运动起来，故C正确，不符合题意；D．根据能量转化特点可知，太阳能热水器直接把太阳能转化为内能，故D 正确，不符合题意故A正确例题2】下列实例中没有发生能量转化的是（　　）A． 太阳能电池发电 B． 泥石流冲垮房屋C． 电风扇通电吹风 D． 雷击引发森林火灾【答案】A.【解析】A．太阳能电池发电是太阳能转化为电能，故A不符合题意；B．泥石流冲垮房屋主要是力对物体做功，属于机械能的转移，没有典型的能量转化，故B符合题意；C．电风扇通电吹风是电能转化为机械能，故C不符合题意；D．雷击引发森林火灾是电能转化为内能，故D不符合题意。

所以选B.列举出生活中常见的一些能量.可以相互补充.分组进行实验，根据实验现象，交流讨论各种不同形式的能量是怎样转化的. 再列举出其他不同形式的能量相互转化的实例列举出能量转移的实例 做例题并回答，进一步理解不同形式的能量间的转化.做例题并回答，进一步理解能量的转移.学习新课二、能量守恒定律1. 能量守恒定律（1）想一想，做一做【提问】①荡秋千时，若停止用力，秋千会越来越低为什么高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪去了？【分析】在秋千的运动过程中，秋千和空气间有阻力，绳索间存在摩擦力，秋千要克服这些阻力做功，一部分机械能逐渐转化为内能，机械能总量逐渐减少，最终机械能为零，全部转化为内能秋千的摆动幅度 弹性小球在地面越来越小 弹跳的频闪照片 【提问】②学生实验：抛出弹性小球，观察小球与地面碰撞时的运动情况会发现掉在地上的弹性小球越跳越低为什么高度会逐渐降低？是否丢失了能量？减少的机械能到哪去了？【分析】在小球的运动过程中，由于和空气间有阻力，小球克服空气阻力做功，一部分机械能逐渐转化为内能，机械能总量逐渐减少，最终机械能全部转化为内能。

根据上述活动归纳】（2）能量守恒定律能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变这就是能量守恒定律3）能量守恒定律的普遍性能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律 根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加；反之，当某种形式的能量增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少4）运用能量守恒定律分析问题 从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用例如，在行驶的汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，再通过热机做功把内能转化为机械能在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为机械能，一部分转化成了热机和周围环境的内能燃料的化学能W总=W有用+W1+W2+ W32. 永动机有人曾设想制造一种不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机这种机器有可能制成吗？如图所示，高处的水具有一定的机械能W总，在水向下流动时，对水轮机做功，水轮机转动，把低处的水抽到高处.由于水轮机转动的各部件间存在摩擦，会有部分机械能转化为内能W内能，只有一部分能量W抽水用来抽水做功.根据能量守恒定律可知： W总=W内能+W抽水，最后抽水的能量小于原来水的总能量，使流下的水不能全部抽回。

由能量守恒定律知：无法制成永动机播放视频】——《永动机的历史》 【例题3】（多选题）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是A．出膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续前进B．水壶里的水沸腾了，停止加热，壶中的水不能继续沸腾C．一个从距地面5米高的位置自由掉落的小球，落地后，将弹到距离地面8米高的位置D．两个对接的斜面，小球从一个斜面滚下后，继续滚上另一个斜面【答案】BD.【解析】A．子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A不符合题意；B．把水加热到沸腾后停止加热，温度达到了沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾，故B符合题意；C．一个从距地面5米高的位置自由掉落的小球，落地后，由于碰撞，一部分动能转化为内能，所以，将不会弹到距离地面8米高的位置，故C不符合题意；D．两个斜面相对接，小球从一个斜面滚下后，由于具有动能，在另一个斜面上动能转化为重力势能，所以会继续冲上另一个斜面，故D符合题意 故选BD例题4】关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　）A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化B．能量守恒定律只适用于能量转化的过程C．摩擦生热是创造了热，并不符合能量守恒定律D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的总量永远不会增减【答案】D.【解析】A．能量守恒定律适用于所有形式的能量相互转化，故A错误；B．能量守恒定律不仅适用于能量转化。