14.3 能量的转化和守恒 教案 人教版物理九年级全一册

第十四章 内能的利用
第三节 能量的转化和守恒
一、教学目标
1.知道各种形式的能量是可以相互转化的。
2.知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。
3.能举出日常生活中能量守恒的实例。
4.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
二、教学重难点
重点：能量的转化与守恒定律；
难点：用能量的转化与守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能量转化或转移的过程。
三、教学过程
【新课导入】
[交流讨论]展示图片，说出下列物体都具有什么形式的能量
拉长的皮筋 山巅的巨石 踢飞的足球
太阳光 食物 燃烧的煤球
核能发电 地热发电
[结论]能量有多种存在形式，如机械能，内能，电能，化学能，光能，核能，地热能等。
【新知探究】
（一）能量的转化和转移
1.能量的转化：能量可以从一种形式转化为其他形式，这种现象叫做能量的转化。
2.能量的转移：能量可以从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，这种现象叫做能量的转移。
能量的转化：
[想想做做]完成下面的一组小实验：
1.来回迅速摩擦双手。
现象：感觉手发热
能量转化：机械能转化为内能
2.塑料梳子与头发摩擦（梳头），再靠近纸片。
现象：梳子吸纸片
能量转化：机械能转化为电能
[知识总结]在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
[交流讨论]展示能量转化的图片，并举出相应实例：
[实例展示]展示图片，说出相应的能量转化：
燃料燃烧：化学能转化为内能
钻木取火：机械能转化为内能
光合作用：光能转化为化学能
水力发电：机械能转化为电能
太阳能电池：太阳能转化为电能
能量的转移：
[实例展示]展示图片，
烧水时，水的温度升高，内能增加。
[说明]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。
水流带动水轮机转动。
[说明]水的机械能转移到了水车上。
（二）能量守恒定律
[想想议议]观察现象，分析能量转化或转移情况。
停止用力，秋千越摆越低 掉在地上的弹性小球会越跳越低
[分析]它们的高度降低，说明机械能减少了，但能量并没有丢失，实际上是通过做功把一部分机械能转化为了内能。
能量守恒定律：
1.[内容]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。
2.[理解]①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。
[永动机的设想]不需要动力就能源源不断对外做功的机器。下图是一种设想中的永动机：
[设想说明]通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。
[分析]图中设想永动机违背了能量守恒定律，所以是不可能一直工作下去的。
[结论]任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。
【课堂小结】
【课堂训练】
1.下列事例中涉及的能量转化正确的是（　A　）
A．电饭锅烧饭--电能转化为内能
B．核电站发电--电能转化为核能
C．热机做功冲程--机械能转化为内能
D．给蓄电池充电--化学能转化为电能
2.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是（　D　）
A．太阳能发电
B．闭合开关后，灯泡发光
C．蹦床运动员上升到空中
D．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷
3.（双选）关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（　AD　）
A．电动机工作，电能转化为机械能
B．暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能
C．电池充电，电能发生了转移
D．摩擦生热，机械能转化为内能
4.下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（　D　）
A．钻木取火是将机械能转化为内能
B．酒精燃烧时将化学能转化为内能
C．LED灯发光效率高是因为它将电能绝大部分转化为光能
D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
5.学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为不正确的是（　B　）
A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B．物体放出热量，发生了能量的转移，其温度一定降低
C．水电站主要将机械能转化为电能
D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
6.电动自行车骑行过程中将电能转化为机械能，而在刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能。转化后，这些能将无法再自动转化为使电动车行驶所需要的能量，这种现象说明能量的转化具有方向性，但在能量的转化或转移过程中，能的总量保持不变。
7.收官之作，星耀全球”。2020年6月2日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。燃料燃烧时，将化学能转化为内能。火箭加速升空时，在此过程中火箭的机械能不守恒（选填“守恒”或“不守恒”），能的总量守恒（选填“守恒”或“不守恒”）。
8.传说我国著名的工匠鲁班发明了一只木鸢，这种木鸢可以载人飞行到很远的地方即使是现在，如果没有电池、燃油等动力，这也令人难以置信。小张在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去你认为这个设计方案不可行（选填“可行”或“不可行”），理由是违背了能量守恒定律。