14.3　能量的转化和守恒 教案 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第3节　能量的转化和守恒
◇教学目标◇
知识目标
（1）知道能量守恒定律。能列举出日常生活中能量转化、能量转移的例子。
（2）具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
能力目标
（1）通过演示实验、学生实验，发现各种现象的内在联系。
（2）通过学生讨论体会能量不会凭空消失，培养学生探究物理规律的能力。
素养目标
（1）通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣。
（2）对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。
◇教学重难点◇
教学重点
能量守恒定律的内容。
教学难点
用能量守恒的观点分析物理现象。
◇教学过程◇
一、新课导入
公元13世纪前后，印度产生了制造永动机的想法，这种思想在世界上广为流传。17世纪到18世纪间，人们提出过各种永动机的设计方案。意大利画家达·芬奇也曾经设计过一款永动机，但他敏锐地得出结论，永动机是不可能实现的。时至今日，随着科学的进步，能否可以制成永动机呢？永动机能否存在呢？
二、教学步骤
探究点1　能量的转化
［阅读课本］P27“想想做做”
［小组讨论］课本中的四个小实验的实验现象是什么？在这四个实验现象中发生了哪些能量转化？
［分析］摩擦使手生热，机械能转化成内能。
黑塑料袋内水温度升高，光能转化成内能。
太阳能电池上的风扇能够转动，光能转化成电能，电能转化成机械能。
被摩擦过的笔能吸引轻小纸屑，机械能转化成电能。
［阅读课本］P27“自然界中……化学能转化为内能……”
［思考］各种形式的能在一定的条件下可以相互转化，请你仿照图中给出的两个示例，写出电能转化为机械能、化学能转化为电能、光能转化为内能的实例。
［提示］电风扇在工作过程中将电能转化为机械能；干电池在使用过程中消耗化学能，得到电能；太阳能热水器将光能转化为内能。
［思考］分析电炉取暖、煤燃烧、白炽灯灯丝发光、充电电池充电、火力发电站、光合作用等过程的能量转化。
［提示］（1）电炉取暖：电能→内能。
（2）煤燃烧：化学能→内能。
（3）白炽灯灯丝发光：电能→光能。
（4）充电电池充电：电能→化学能。
（5）火力发电站：内能→电能。
（6）光合作用：光能→化学能。
［归纳提升］（1）自然界中各种现象都是互相联系的。
（2）在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
探究点2　能量守恒定律
［阅读课本］P28~P29“能量守恒定律”
［思考］为什么停止用力，秋千会越来越低？为什么下落的弹性小球的高度越来越低？这些减少的机械能跑到哪里去了？
［实验］在地上放一块橡皮泥，再次释放弹性小球后，观察弹性小球落在橡皮泥上时，弹性小球反弹的高度和橡皮泥的变化。
［分析］弹性小球下落过程中对橡皮泥做功了。弹性小球的高度越来越低，是因为弹性小球在下落的过程中，不断有能量的损失；秋千在摆动的过程中也会有能量的损失。这些减少的机械能转化为了内能。
［归纳提升］（1）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。
（2）能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。无论什么问题，什么现象，都服从能量守恒定律。它是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。
［思考］如图是一种设想中的永动机，上水箱中的水流下来，带动水轮机转动。与水轮机相连的转轴带动抽水机把下水箱中的水抽上去。同时，转轴处还可以用来打磨工件。从能量守恒的角度分析为什么它不能一直工作下去？
［提示］这个永动机的构想违背了能量守恒定律。还有一些永动机的构想（如图），都没有实现。究其原因，都是违背了能量守恒定律。
三、板书设计
◇教学反思◇
联系实际，分析自然界中的各种现象，引发学生思考能量是可以互相转化的，然后通过一些简单的实验加深学生的理解，再通过物理方法进行归纳总结，这种教学方式为生活→理论→现象→结论。该教学方式符合学生的认知规律，从而达成重点落实、难点突破的教学目标。
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