1.能量的转化与守恒

第七章 能源与社会第一节 能量的转化与守恒古塘中学 陈丽君 【教材分析】 本节内容是对本章及以前所学科学知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识。教材分析一系列熟知的能量转化的事例，揭示它们之间的本质联系：能量和能量的转化与守恒最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性。在教学过程中，应重点强调定律的两个方面：转化与守恒另外还指出了能量转化和转移具有方向性。能量的转化和守恒定律是一个普遍适用的定律，对生产、生活中几个实例的分析不能说明它的普遍意义，教材对几个最普遍，最简单的实例进行归纳。【教学目标】一知识目标：（1）理解能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例； （2）初步形成用能量转化和守恒的观点分析自然现象的意识 （3）初步了解现实生活中能量的转化与转移有一定方向性二技能目标：会用能量守恒定律来描述一些生产和生活实例中反映的能量转化的情况。三情感目标： 通过对“实践认识再实践”的体验过程，接受辨证唯物主义教育，培养实事求是的科学态度。让学生了解能源技术是我国当前社会经济发展面临的重大课题之一，对能量守恒定律和能量的开发利用有一个综合的理解，并能探究能源与社会的关系问题。【教学重点和难点】能量转化和守恒定律 【课时安排】1课时【教学准备】（1） 教学课件（2） 教具【教学方法】讨论和合作学习【教学步骤】引入：移动电话必须经常充电，电子表用久了必须更换电池，小麦和水稻必须在阳光下才能生长结实，我们必须每天进食，才能正常工作问：是什么东西在支持着这些不同事物的正常运动，正常生长与正常工作？答：问：什么是能量呢？周围自然界中那哪些事物显示着能量的活动？能量从哪里来？又到哪里去呢？【新课教学】【板书】第一节、能量的转换与守恒一.自然界中的能量问：自然界中的能量是多种多样的，让学生讨论自然界中有哪些能量形式？答：太阳，雷电，瀑布，潮汐，火山喷发，地热教师总结：利用教材中的大量的图片，引导学生利用图片来体验自然界中能量的现象，认识自然界中的太阳，雷电，瀑布，潮汐，火山喷发，地热等放出巨大能量的现象。问：能量无处不在的，除了自然界中有那么多种的能量形式，还有哪里有能量的存在？答：生物界问：那么请你来说说生物界中的能量形式？答：燃料的能量，生物体中的能量，食物中的能量教师总结：引导学生从生活实际出发去体验诸如燃料的能量，生物体中的能量，食物中的能量等比较难懂的化学能的能量形式。阅读 捕蝇草：问：捕蝇草是怎样获得能量？答：光合作用，捕食昆虫教师归纳：捕蝇草除了光合作用还可以靠捕食昆虫补充能量。它们是利用张开的叶片卷合，捕捉停留在其上的昆虫，然后把捕食到的昆虫消化后，吸收贮藏在昆虫体内的能量和化学物质。教师总结：没有能量，这个世界将一无所有，没有太阳，没有风雨，有河流海洋，也没有任何生命。能量是一切物质运动的源泉，是一切生命活动的基础。 太阳是地球的生命之源，地球上绝大部分能量来自太阳。【板书】一.自然界中的能量能量无处不在的，太阳是地球的生命之源。二、能量的转移思考：在铁锤敲击铁钉时，铁钉在进入木块的同时，它还会发热，这发热的能量是哪里来的？1、在教室中用现有条件做几个能的转化实验，体会能的转移。如：摩擦双手发热用笔杆子摩擦衣服或头发靠近小纸片2、小组间活动：两个小组举日常生活生产中能转化事例，另两个小组同学回答能量转化情况。结论： 。分析：手电筒发光实验中能量的变化；电风扇工作时能量的转化。手电筒发光实验中，干电池的化学能转化为电能，电能又通过小灯泡转化为热能和光能；电风扇工作时电能转化为机械能和热能。电能=机械能+热能。究竟有多少电能转化为多少机械能和多少热能呢？我们将在后面几节中解决这一问题。总结：大量的事实表明，自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。引导学生认识物体与物体之间通过碰撞而转移的能量，说明能量形式没有改变，只是从一个物体转移到另一个物体；进一步可以复习以前学习过的热传递现象中内能的转移，让学生对能量有一个比较全面充分的认识。【板书】二、能量的转移（1）可以从一个物体转移到另一个物体。（2）能量的形式从一种形式转化为另一种形式。三、能量形式的转化分析下列事例中能量的转化 树木生长 木材燃烧 金属切割 水力发电答 ：过渡:各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下是怎样发生转化的呢？【读图】根据能量转化的顺序，分别将下面两组图串联成一个能量转化的故事。各图名称的顺序： 太阳 树木 燃煤电厂 剃须刀充电 能量转化的顺序： 太阳能 化学能 电能 化学能 各图名称的顺序： 太阳 小麦 人进食 自行车 能量转化的顺序： 太阳能 化学能 化学能 机械能 问：光合作用中能量形式的转化？答：光能转化为化学能问：人吃食物，食物中能量转化情况？答：食物中的化学能转化为内能，又转化为人活动的机械能。让学生通过教材结合生活体验认识到各种现象中能量形式的转化。读图7.1.19 太阳能的各种转化途径，让学生举例各种能量的转化途径。答：总结：大量事实告诉我们：能量不仅会转移，更多的情况下则发生形式的转化。自然界中各种形式能量的转化是非常普遍的现象。【板书】三、能量的形式的转换四、能量守恒定律1、实验：掉在地上的弹性小球越跳越低。在课堂上讨论“掉在地上的弹性小球为什么越跳越低”这一问题时，有三位同学发表了不同看法。小强说：“这是因为小球每一次落回到地面时，地面都会把一部分能量给小球，只不过每一次给的能量在不断减少，所以就越跳越低。”小雅说：“这是由于小球每次落下时都损失了一部分能量，所以越跳越低。”小敏说：“都不对，小球并没有获得或损失能量，只不守它本身的能量转化成了空气、地表、它本身的其他形式的能量，致使它的动能越来越小，所以越跳越低。”请你分析一下。哪位同学的说法是正确的？答：2、分析思考：一杯放在桌上的热水冷却，此过程有能的转化吗？热水的热能消失了吗？答：结论：能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体而能的总量 ，这就是能的转化和守恒定律，也称 。小组讨论：（1）电风扇工作时，消耗的电能与电动机获得的机械能相等吗？如不相等，是否意味着能量不守恒？（2）我国有句谚语“要使马儿跑得快，又要马儿不吃草”比喻现实生活中不可能的事，请大家分析此比喻是否有科学道理？（3）此定律是否需条件？教师总结：这个定律是自然界中最普遍、最中的基本定律之一，无论是机械运动，生命运动，无论是宇宙天体，还是微观粒子，都要遵守这个定律。任何违反这个定律的现象或机械都是不存在的。【板书】四、能量守恒定律能的转化和守恒定律是自然界最普遍，最重要的基本定律之一。【讨论】达芬奇曾设计了一个 “永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球，如图所示，利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边的距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，使轮子转动不息，。你认为这个“永动机”，能旋转不息吗？为什么？答：不能，因为能量不会创生。 “永动机”不可能成功的事实告诉我们：任何违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的，那么遵循能量的转化定律的事件是否一定会发生？事例1：当一块炙热的铁块投入水中，将有热量从铁块传递给水，从而使铁块的温度降低，水的温度升高，最后达到相同的温度。但是，相反的事件并不会自然地发生，铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热量，使自己变的炙热，尽管这个过程并违反能量转化和守恒定律。事例2：当杂技演员沿竹竿下滑时，演员的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，是手和竹竿的温度升高，但是，相反的现象也不会自发地发生，即手和竹竿可可能自发地降低温度，而使人的位置升高，竟着一过程也不违反能量转化和守恒定律。【学生举例】 自然界中有大量的现象表明，能量的转化和转移有一定的方向性，你能举出哪些例子？【板书】能量的转移和转化有一定的方向性。【课时小结】1、本节课的收获？2、你还想知道： 【巩固练习】1、请填上箭头上发生能转化的装置、器具 机械能 电能 化学能 热能 热能 机械能 光能 电能 2、指出下列各种现象中，能量是如何转化的？电动机带动抽水机工作 _能转化为_能.点燃的蜡烛 _能转化为_能.双手摩擦 _能转化为_能.白炽灯的灯丝变热和发光 _能转化为_能内燃机的压缩冲程中 _能转化为_能流星穿过大气层时会变得炽热 _能转化为_能飞行的子弹射穿木板后子弹温度会升高 _能转化为_能反复弯折一根铁丝，弯折部分温度会升高 _能转化为_能擦燃火柴 _能转化为_能;水电站发电 _能转化为_能;【板书设计】第一节、能量的转换与守恒一.自然界中的能量能量无处不在的，太阳是地球的生命之源。二、能量的转移（1）可以从一个物体转移到另一个物体。（2）能量的形式从一种形式转化为另一种形式。三、能量的形式的转换四、能量守恒定律能的转化和守恒定律是自然界最普遍，最重要的基本定律之一。能量的转移和