沪科版九年级物理第20章教案：第1节能量的转化与守恒

1、.第一节能量的转化与守恒教学目的1通过实例理解能量及其存在的不同形式。能说出一些常见的能量名称，知道自然界有多种形式的能。2能解释一些常见现象中的能量转化问题。3知道能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能利用能量守恒定律分析有关问题。4知道能量的转化与守恒有一定的方向性。重点难点 重点1知道能量守恒定律，知道“永动机不可能制成。2能解释一些常见现象中能量转化的问题。3能量转移与转化的方向性。 难点理解能量守恒定律。教学用具单摆、铁架台、试管、烧杯、多媒体课件等。教学过程一、创设情境，导入新知引导学生观看课件展示的图片。发光的灯泡食物燃烧的煤气 飞行的飞机提出问题：图片中的物体具有什么形式的能

2、量？这些能量是凭空产生的吗？还是由其他形式能转化来的？能的转化过程中数量之间有什么关系？这是今天要学习的内容。板书：能量的转化与守恒二、自主合作，感受新知阅读课本并结合生活实际，完预习部分。三、师生互动，理解新知一多种形式的能量1提出问题：当今世界的三大产业之一的是能源，自然界中的能量以各种形式存在着，你能说出能量的几种存在形式吗？学生答复：机械能、电能、磁能、内能等等。 日常生活中的烧饭、取暖、照明、出行等都需要能量。我们所需要的能量都是谁提供的呢？学生答复：煤、石油、天然气、电等等。2提出问题：自然界中能量的形式有多种多样，化学能和核能是其中的两种，请同学们阅读课本P193194，理解什么

3、是化学能和核能？学生答复：化学能是由于化学反响而产生的能量；核能是由于核反响，物质的原子核构造发生变化而释放的能量。 3.请同学们完成课本P194“交流与讨论部分的内容。请说说图中各种物体具有哪种形式的能？二能量的转移与转化1能量的转移利用多媒体演示“打台球的场景，让学生分析球杆，白色球、红色球能量的变化，白色球运动的能量是哪来的，白色球碰到红色球时，白色球停顿了，能量去哪了，红色球运动起来了，红色球的能量哪来的。分析说明能量发生了转移。归纳：自然界中的能量不但可从一个物体转移到另一个物体上，还可以从一种形式转化为另一种形式。2能量的转化实验活动：1快速摩擦双手，手有什么感觉？在这个过程中有什

4、么能量转化？2让学生反复弯折一段粗铁丝，摸一下弯折处有何感觉？在这个过程中有什么能量转化？3用笔杆子摩擦衣服或头发靠近小纸片。4学生以小组为单位，将电池组、小灯泡、开关、导线连成电路，闭合开关。这一实验中有哪些能量形式的转化？小组讨论分析以上四个实验。归纳：各种形式的能量之间可以互相转化。请同学们阅读课本P195后答复，地球上的能量归根到底来源于什么？太阳能是地球上生命活动的能量源泉，那么太阳能可以转化为哪些形式的能量呢？太阳能对地球非常重要，小组讨论太阳能可以转化为哪些形式的能量，举例说明。植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在其体内。食草动物从植物获取其生命活动所需要的能量，其中一部分

5、转化为内能，另一部分那么转化为化学能而变成了机体的一部分。食肉动物那么通过捕食草动物来获取能量。煤、石油和天然气中的能量那么来源于亿万年前植物、动物体内的化学能。典例解读【例1】以下关于能量转化转移现象的说法中，正确的选项是A蓄电池充电时，化学能转化为电能B暖瓶塞跳起时，机械能化为内能C用热水袋取暖时，内能发生了转移D电动机工作时，机械能转化为电能【解析】蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能，故A错误；暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能，故B错误；利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移，故C正确；电动

6、机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能，故D错误。【答案】C【方法归纳】要区分“转化和“转移两个概念。“转移是指能量的形式不变，只是能量的载体发生变化。而能量的转化是伴随着物体做功而表现出来的，能的形式发生了改变，如电炉发热，是电流做功时电能转化成内能。一种形式的能增加了，肯定有别的形式的能减少了，能量是守恒的。三能量守恒定律能量在转移和转化过程中遵循什么样的规律呢？1机械能在转化过程中守恒演示单摆摆动过程：回忆机械能之间是如何转化的：重力势能动能重力势能。解释每次到达最高点很接近的原因：假如没有摩擦时机械能守恒。得到结论：最初具有的机械能最末物体具有的机械能转化为其他形式的能

7、即总能量守恒。2内能在转移过程中守恒把一铁块放入盛有热水的烧杯中，铁块从周围水中吸收了热量使它内能增加，温度升高；热水那么要放出热量，内能减少，温度降低。这一过程中假如没有热量散失，热水所放出热量就等于铁块所吸收的热量。归纳：能量在转移过程中是守恒的。 结论：大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中，高温物体放出多少热量减少多少内能，低温物体就吸收多少热量增加多少内能；抑制摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化为内能，但能量的总量不变。以上规律是人类经过长期的理论探究，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律能量守恒

8、定律。通常把它表述为：能量既不会消灭，也不会创生，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，能的总量保持不变。 请同学们完成课本P196“交流与讨论部分的内容。请说说图中的玩具小丑在跳动过程中，能量是如何转化的呢？能量守恒吗？典例解读【例2】不同的物理现象往往遵循着同一物理规律，例如：跳伞运发动从空中徐徐下降；刹车后，程度路面上行驶的公交车逐渐减速停靠在车站。这些现象中能量转化有共性的是A物体的动能全部转化为重力势能B其他形式的能量转化为物体的机械能C物体的机械能转化为其他形式的能量D物体的重力势能转化为其他形式的能量【解析】跳伞运发动从空中徐徐下降

9、，其质量不变，所处高度减小，所以他的重力势能减小，应选项A说法不正确；程度路面上行驶的公交车，其质量不变，所处高度不变，所以它的重力势能不变，应选项D说法不正确；“徐徐下降和“逐渐减速均是受到了阻力的作用，从能量转化的角度考虑是机械能转化为其他形式的能量，应选项C说法正确，选项B说法错误。【答案】C【例3】如下图，单摆从A位置由静止开场运动，随后，我们会看到摆球会在C点左右摆动，摆动的幅度越来越小，最后静止于C点。在摆动的摆动过程中，摆球所具有的机械能A不变 B减少C增加 D周期性变化【解析】由题意可知，当摆球在A、B、C三点间来回摆动时，动能和势能互相转化，但由于受到空气阻力的作用，一部分机

10、械能会逐渐转化为内能，使机械能的总量减少，因此，摆球摆动的幅度越来越小。【答案】B【方法归纳】在通常情况下，由于空气阻力、摩擦力等的作用，机械能往往不守恒，但能量是守恒的。四能量转移与转化的方向性演示实验：在试管中装有一部分凉水，用铁架台悬挂在装有热水的烧杯中，过一会，会发现什么？“教书先生恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生概念并非源于教书，最初出现的“先生一词也并非有传授知识那般的含义。?孟子?中的“先生何为出此言也？；?论语?中的“有酒食，先生馔；?国策?中的“先生坐，何至于此？

11、等等，均指“先生为父兄或有学问、有德行的长辈。其实?国策?中本身就有“先生长者，有德之称的说法。可见“先生之原意非真正的“老师之意，倒是与当今“先生的称呼更接近。看来，“先生之根源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称“老师为“先生的记载，首见于?礼记?曲礼?，有“从于先生，不越礼而与人言，其中之“先生意为“年长、资深之传授知识者，与老师、老师之意根本一致。生：试管中的水变热，烧杯中的水变冷。师：试管中的凉水变热时，烧杯中的热水变冷，在这种内能的转移过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。提问：反过来，内能是否也可以从低温物体转移给高温物体呢？请同学们讨论，假如可以的话，请举例说明

12、。启发学生答复：电冰箱、空调制冷都是从低温的内部吸热，向外面放热，内能从低温物体转移给高温物体。提问：这种转移是自动进展的，还是必需要有附加的条件？ 老师引导学生答复：必须消耗电能，它们的电动机压缩机对工作物质做功。问题：用煤、天然气烧开水时，能量如何转化？学生答：煤、天然气的化学能转化为水的内能。当水渐渐凉下来时，能否将其减少的内能复原为煤、天然气的化学能呢？问题：行驶中的汽车抑制摩擦做功，能量如何转化？学生答：机械能转化为地面和车轮的内能地面和车轮的内能能否推动汽车行进呢？讲授：上述问题的答案是否认的。这样的例子有很多，你还能举出一些类似的事例吗？学生举例，师生评价。 师生总结得出结论：能

13、的转化和转移过程具有方向性。典例解读【例4】以下说法中正确的选项是A设计一种机器将海水的内能转化为机械能B汽车制动时由于摩擦而产生的内能可再次开动汽车C汽车产生的热可以搜集起来再利用D热电站排放的烟气的能量可以加热水或供居民取暖【解析】因为能量的转移和转化是有方向的。假如利用海水的内能去膨胀对外做功，显然是不可行的；制动汽车时由于摩擦而产生的内能变成了热散失到空气中去了，假如要搜集起来再用的话，必然会消耗其他能量，那样就会得不偿失；热电站排放的烟气温度非常高，所含的内能非常多，可以用水对其进展冷凝，烟气把能量传给了水，可以供人们利用，所以可行的是选项D。【答案】D四、尝试练习，掌握新知请同学们

14、完成相关作业。五、课堂小结，梳理新知1多种形式的能量：化学能、内能、核能等。2能量的转移与转化。一般说来，“老师概念之形成经历了非常漫长的历史。杨士勋唐初学者，四门博士?春秋谷梁传疏?曰：“师者教人以不及，故谓师为师资也。这儿的“师资，其实就是先秦而后历代对老师的别称之一。?韩非子?也有云：“今有不才之子师长教之弗为变其“师长当然也指老师。这儿的“师资和“师长可称为“老师概念的雏形，但仍说不上是名副其实的“老师，因为“老师必需要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。3能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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，而能的总量保持不变。家

15、庭是幼儿语言活动的重要环境，为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作，孩子一入园就召开家长会，给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长，要求孩子回家向家长朗读儿歌，表演故事。我和家长共同配合，一道训练，幼儿的阅读才能进步很快。4能量转移与转化的方向性。六、深化练习，稳固新知请同学们完成相关作业。观察内容的选择，我本着先静后动，由近及远的原那么，有目的、有方案的先安排与幼儿生活接近的，能理解的观察内容。随机观察也是不可少的，是相当有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等，孩子一边观察，一边提问，兴趣很浓。我提供的观察对象，注意形象逼真，色彩鲜明，大小适中，引导幼儿多角度多层面地进展观察，保证每个幼儿看得到，看得清。看得清才能说得正确。在观察过程中指导。我注意帮助幼儿学习正确的观察方法，即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察，观察与说话相结合，在观察中积累词汇，理解词汇，如一次我抓住时机，引导幼儿观察雷雨，雷雨前天空急剧变化，乌云密布，我问幼儿乌云是什么样子的，有的孩子说：乌云像大海的波浪。有的孩子说“乌云跑得飞快。我加以肯定说“这是乌云滚滚。当幼儿看到闪电时，我告诉他“这叫电光闪闪。接着幼儿听到雷声惊叫起来，我抓住时机说：“这就是雷声隆隆。一会儿下起了大雨，我问：“雨下得怎