九年级上 第三章 能量的转化与守恒 [上学期]

文档属性

名称 九年级上 第三章 能量的转化与守恒 [上学期]
格式 rar
文件大小 54.3KB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2007-07-23 22:13:00

文档简介

第1节 能量的相互转化
教学目标:1、理解能量的相互转化具有普遍意义。知道消耗能量、利用能量或获得能量的
过程就是能量的相互转化和转移的过程
     2、能在具体情景中分析能量形式的转化
重点难点:自然界能量转化的普遍意义
教学用具:酒精灯、滤纸、细绳、氢氧化钠固体、硝酸铵晶体、烧杯、玻棒
教学过程:
╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬
引入:视频演示(雪崩),让学生感受雪崩的威力和危害,同时思考能是如何转化的?
――势能转化为动能
讨论:1、人造卫星在太空中工作所需的电能来自哪里?
     太阳能(光能)――化学能――电能





   2、间歇泉能从断地向外面喷泉,能量从哪里来?
     热能――机械能





   3、青蛙一跃去捕食害虫,如何获得能量?这些能量从哪里来?
     化学能――机械能
演示:制作小风车
  思考这个现象中能量形式发生的转化?
小结:1、自然界中各种形式的能量不能孤立的,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。
2、能量转化是个普遍现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
练习:1、结合课本83-84页的图片,说说能量形式发生如何的转化。
2、还能举出其它有关能量转化的例子吗?
演示:氢氧化钠、硝酸铵的溶解实验。思考能的转化。
课堂练习:课本85页练习1-2题
作业:作业本第6节 电能的利用(4课时)
作者:佚名 文章来源:本站收集 点击数:798 更新时间:2006-1-30
教学目标:1、理解电功率的概念,知道电器额定功率的含义
     2、理解电功率跟电流电压的关系,知道电功的概念,并能进行简单的计算
     3、知道电能表是计算消耗通电的仪表,学会家用电能表的读数和计算电器消耗电能的方法
重点难点:做功是改变物体内能的一种方法
教学器材:
教学过程:
╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬
                第1课时
引入:电能是人类最常用的一种能量,现代人类生活对电的依赖性非常强。人类广泛利用电能,不但是因为电容易传输,也是因为容易转化为其它形式的能(举例)。
        
一、电功简介:
提问:电能是通过怎样的过程转化为其它形式的能呢?
   ――电流通过对电器做功来转化电能。
电功――电流所做的功。反映有多少电能转化为其它形式的能
二、电功率
以迷你小风扇与吊扇为例,比较它们做功的快慢,从而引出电功率的概念。
电功率――电流单位时间所做的功。描述电流做功的快慢。
单位:瓦特或千瓦
展示:出示一个电灯泡、一台收音机。说明电器所标注的额定功率和额定电压值。
额定电压――用电器正常工作时的电压。
额定功率――用电器在额定电压下消耗的功率。
提问:灯泡的额定功率60瓦表示什么意义?
   ――表示电流通过白炽灯1秒内做的功为60焦。
读图:如图所示的铭牌,你能读懂哪些内容?
介绍以下名称
输入功率――用电器消耗的总电功率。
输出功率――电动机(或发电机)输出的有用功率。
探究:出示两个不同额定功率的灯泡,提问学生,灯泡的亮度与电功率有关吗?
 1、作出假设:功率越大,灯泡越亮
 2、设计电路:因为所提供的是三盏额定电压相同的电灯,
所以要进行比较,则需要设计成一个并联电路,并画
出电路图。
3、进行实验,并填表
 4、交流并得出结论
三、电功率的计算
猜测:小灯泡的电功率与哪些因素有关?
  根据所学的电学知识进行猜测。
1、研究电流与电功率的关系
 设计方案与电路。
 组成并联电路。
 结论:在电压相等的情况下,通过灯泡的电流越大,灯泡消耗的电功率越大。
2、研究电压与电功率的关系
 设计方案与电路。
 组成并联电路。
 结论:在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越高,灯泡消耗的电功率越大。
 通过上述两个实验得出电功率的决定因素。实验中注意控制变量法的应用。
*电功率计算:等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。
      P=UI   单位:瓦特 或 伏·安
想一想:根据欧姆定律,还能够得到有关求P功率的计算公式有哪些?
   P=U2/R P=I2R
练习:课后第1、2、3题
作业:作业本(一)
 
                第2课时
复习引入:什么是电功?什么是电功率?它的大小等于什么?
课后练习分析。
四、电功的计算
实验探究――电流做功的大小由哪些因素决定?
实验猜想――可能与U、I、t有关
实验方法:通过改变电池的节数多少(改变U)、滑动变阻器的阻值(改变I)或通电时间(改变t)的长短,观察重物在各种情况下高度变化的大小。
实验结论:电流做功的多少与电压、电流和通电时间都成正比。
 即:电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积。
   W=UIt  
根据欧姆定律可推导出:
W=I2Rt W=U2/Rt (注:推导式在纯电阻电路中方可使用)
  单位:焦、伏·安·秒
例:.一个电灯的电阻484欧,接在220V电源上使用,消耗了 6.0×104J的电能。求通电时间多长?通过它的电流是多大?
五、电能的测量
电能表(又称“千瓦时计”,俗称“电度表”)
   ――可以直接测量某段时间家中消耗了多少电能。
计量单位:千瓦时 kW·h 
     1千瓦时=3.6×106焦
使用方法:联接在进户线上,计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用户的用电度数。
思考:电能表上标注的“220V 5(20)A”、“600revs/kW·h”各表示什么意思?
*实验:如何用电能表粗略地测量用电器的电功率:
 ⑴测量原理:P=W/t
 ⑵需要测量的数据:时间t、电能表转盘的转数。
 ⑶需要的测量工具:秒表
例1:
          第4课时 测定小灯泡的电功率
第6节 电能的利用(4课时)
作者:佚名 文章来源:本站收集 点击数:798 更新时间:2006-1-30
教学目标:1、理解电功率的概念,知道电器额定功率的含义
     2、理解电功率跟电流电压的关系,知道电功的概念,并能进行简单的计算
     3、知道电能表是计算消耗通电的仪表,学会家用电能表的读数和计算电器消耗电能的方法
重点难点:做功是改变物体内能的一种方法
教学器材:
教学过程:
╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬
                第1课时
引入:电能是人类最常用的一种能量,现代人类生活对电的依赖性非常强。人类广泛利用电能,不但是因为电容易传输,也是因为容易转化为其它形式的能(举例)。
        
一、电功简介:
提问:电能是通过怎样的过程转化为其它形式的能呢?
   ――电流通过对电器做功来转化电能。
电功――电流所做的功。反映有多少电能转化为其它形式的能
二、电功率
以迷你小风扇与吊扇为例,比较它们做功的快慢,从而引出电功率的概念。
电功率――电流单位时间所做的功。描述电流做功的快慢。
单位:瓦特或千瓦
展示:出示一个电灯泡、一台收音机。说明电器所标注的额定功率和额定电压值。
额定电压――用电器正常工作时的电压。
额定功率――用电器在额定电压下消耗的功率。
提问:灯泡的额定功率60瓦表示什么意义?
   ――表示电流通过白炽灯1秒内做的功为60焦。
读图:如图所示的铭牌,你能读懂哪些内容?
介绍以下名称
输入功率――用电器消耗的总电功率。
输出功率――电动机(或发电机)输出的有用功率。
探究:出示两个不同额定功率的灯泡,提问学生,灯泡的亮度与电功率有关吗?
 1、作出假设:功率越大,灯泡越亮
 2、设计电路:因为所提供的是三盏额定电压相同的电灯,
所以要进行比较,则需要设计成一个并联电路,并画
出电路图。
3、进行实验,并填表
 4、交流并得出结论
三、电功率的计算
猜测:小灯泡的电功率与哪些因素有关?
  根据所学的电学知识进行猜测。
1、研究电流与电功率的关系
 设计方案与电路。
 组成并联电路。
 结论:在电压相等的情况下,通过灯泡的电流越大,灯泡消耗的电功率越大。
2、研究电压与电功率的关系
 设计方案与电路。
 组成并联电路。
 结论:在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越高,灯泡消耗的电功率越大。
 通过上述两个实验得出电功率的决定因素。实验中注意控制变量法的应用。
*电功率计算:等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。
      P=UI   单位:瓦特 或 伏·安
想一想:根据欧姆定律,还能够得到有关求P功率的计算公式有哪些?
   P=U2/R P=I2R
练习:课后第1、2、3题
作业:作业本(一)
 
                第2课时
复习引入:什么是电功?什么是电功率?它的大小等于什么?
课后练习分析。
四、电功的计算
实验探究――电流做功的大小由哪些因素决定?
实验猜想――可能与U、I、t有关
实验方法:通过改变电池的节数多少(改变U)、滑动变阻器的阻值(改变I)或通电时间(改变t)的长短,观察重物在各种情况下高度变化的大小。
实验结论:电流做功的多少与电压、电流和通电时间都成正比。
 即:电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积。
   W=UIt  
根据欧姆定律可推导出:
W=I2Rt W=U2/Rt (注:推导式在纯电阻电路中方可使用)
  单位:焦、伏·安·秒
例:.一个电灯的电阻484欧,接在220V电源上使用,消耗了 6.0×104J的电能。求通电时间多长?通过它的电流是多大?
五、电能的测量
电能表(又称“千瓦时计”,俗称“电度表”)
   ――可以直接测量某段时间家中消耗了多少电能。
计量单位:千瓦时 kW·h 
     1千瓦时=3.6×106焦
使用方法:联接在进户线上,计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用户的用电度数。
思考:电能表上标注的“220V 5(20)A”、“600revs/kW·h”各表示什么意思?
*实验:如何用电能表粗略地测量用电器的电功率:
 ⑴测量原理:P=W/t
 ⑵需要测量的数据:时间t、电能表转盘的转数。
 ⑶需要的测量工具:秒表
例1:
          第4课时 测定小灯泡的电功率第4节 动能和势能(1课时)
教学目标:1、知道物体由于运动而具有的能叫动能,知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关
     2、知道重力势能及重力势能的决定因素,了解弹性势能及弹性势能的决定因素
     3、能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化,了解机械能和其他形式的能的转化实例
重点难点:动能、势能 动能和势能的转化
教学过程:
╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬
引入:图片出示“小鸟”、“飞机”,提问“两者有何联系?”





  ――小鸟撞飞机
报道:大飞机“害怕”小飞鸟(一)
   飞机和飞鸟,一个是钢筋铁骨,一个是血肉之躯,鸟撞飞机岂不是以卵击石?然而,两者在蓝天相遇,飞机真的很怕小鸟。1912年,一只鸥鸟卡入一架飞机的操纵器后,飞机掉入大海,首开鸟毁飞机记录。据统计,仅1960年以来,世界范围内由于飞鸟撞击至少造成了78架民用飞机损失、201人丧生,250架军用飞机损失、120名飞行员丧生。国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。那为什么会造成这样的事故呢?(未完待续)
 ――原来这都和动能有关

一、动能
⑴定义:物体由于运动而具有的能。
图示举例各种具有动能的物体(奔跑的狗、飞翔的飞机、转动的齿轮、漂荡在空中的热气球),并再由学生举例。
⑵决定动能大小的因素
提问:让学生根据生活经验猜测物体的动能大小和什么因素有关?
实验:试一试
    将4枚相同的铁钉钉入木头内,保持相同的深度。
首先,让一个学生分别用两个质量不同的锤子以相同的速度敲击两枚铁钉,观察结果
然后,再让另一位同学用同一锤子分别以不同的速度敲击另两枚钉子,观察结果。
结论:运动的物体所具有的动能和质量、速度有关。质量越大,动能越大;速度越大,动能也越大。
⑶动能的利与弊
报道:大飞机“害怕”小飞鸟(二)
当鸟与飞机相对而行时,虽然鸟的速度不是很快,但是飞机飞行的速度很快,这样
对于飞机来说,鸟的速度就十分快了。速度越快,小鸟的动能也越大,撞击的力量就会越强。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时700千米的飞机上,产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以一只小小的鸟也能变成击落飞机的“炮弹”。
视频演示:台风、洪水、地震、泥石流等对人类的危害
再由学生举例说明动能其它的弊处和对人类的益处(如风力、水力发电,各种动力机械等)

过渡:近年来,余杭的经济发展迅猛。临平各处都有不少的建筑工地。当我们从工地附近走过时,会看到工地上会有一些安全警示牌,同时你也会特别地小心。请问这些安全警示牌表示什么含义?你又会担心什么?
           
    当心落物      当心吊物    必须戴安全帽
――担心落物。那么落物的动能又是从哪儿来的呢?
 ――势能转化而来。
二、势能
㈠重力势能:
定义:物体由于被举高而具有的能。
 探究:重力势能的决定因素是什么?












结论:物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。
㈡弹性势能:
演示:取出一音乐盒,上好发条,使其发出动听的声音,同时也可看到风车不停地转动。
提问:在上述过程中,是什么能转化为了动能和声能?
   ――弹性势能
定义:由于发生形变而具有的势能。
   由学生举例说明具有弹性势能的各种物体。如弹弓、弩、机械手表等。
演示:以弹弓为例,说明弹性势能的决定因素
小结:弹性势能的大小跟物体的形变的大小有关。物体的形变越大,弹性势能就越大。
   
过渡:视频显示――过山车:
开始时,过山车在高处在没有任何动力的情况下高
速下滑至环形铁轨后,便从环内壁向上爬升,并贴着轨
道绕了一圈,然后冲上了凌空的“断桥”。车子在“断
桥”处静止下来,然后又倒着回去,回到了起点,真是
刺激!没有动力,小车是如何动起来的呢?
   ――是通过势能转化而来的
三、动能和势能的转化
演示:摆球的摆动 滚摆的运动
   让学生完成该实验习题有关的空格。
表演:取出两个游游球(YOYO),让学生上台表演,看谁做的好。
小结:物体的动能和势能可以相互转化。
思考:在上述两个实验中,小球和滚摆每次上升的高度都在减小,最后会停在最低点,你知道是为什么吗?
   ――由于受到摩擦等阻力的缘故
强调:如果没有受到摩擦等阻力,动能和势能在相互转化过程中,机械能的总量保持不变。
说一说:让学生根据课本上的两幅图(撑杆跳、水力发电)来说一说其中能量是如何转变的。
课堂练习:1、中考全案71页第5题
     2、课后练习1-2题
课堂总结:出示本次校运会图片,展示学生的风采,也让学生去探究更多有关能量转化的
奥秘。
作业本:1、作业本
    2、ppt作业:我国大江、大河水电站建设情况介绍

重力势能的决定因素是什么?提出假设:重力势能的大小可能跟哪些因素有关?关系如何?设计实验:1、 小组讨论:如何利用所给器材进行假设的检验[矿泉水瓶、水、沙子]?       如何在实验中控制有关的变量? 2、小组交流,师生共同点评 3、分小组进行实验总结反思:学生交流实验现象和结果,并获得结论。 第7节 电热器(2课时)
教学目标:1、熟悉常用的电热器,知道电热器是利用电流热效应工作的
     2、理解电流通过导体发出的热量跟哪些因素有关,理解焦耳定律
     3、初步学会运焦耳定律进行简单的计算
重点难点:焦耳定律
教学器材:电流热效应演示仪、滑动变阻器
教学过程:
╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬
                 第1课时
课堂引入:出示图片(电饭煲、电热壶等),生活中的部分家电在使用中会发热,这种现象叫做电流的热效应。
一、电流的热效应
提 问:电热器的工作时能量是如何转化的?你还能再举其它利用电流热效应的电器吗?
    电热水器、电热毯、电烘箱、热的快、电取暖器等等…
电热器:用来加热的设备。
    主要元件是发热体,由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的。
INCLUDEPICTURE "http://www./chuzhjiaoan/UploadFiles_1190/200601/20060130205835788.jpg" \* MERGEFORMATINET

二、电流热效应的利与弊
学生讨论:热效应的利与弊。
――优点:无污染、热效率高、方便控制和调节温度
――缺点:①在家庭电路中,由于长期的电流热效应,导线外的绝缘层会加速老化,甚至会烧毁绝缘层而引发火灾;
     ②同时,由于电流热效应,会影响家电的使用性能和寿命。
防止措施:加装散热系统(如散热电扇)或为了更好散热而特别设计的结构(散热窗)。
(学生讨论举例)
三、电热的计算
㈠探究电热与哪些因素有关
1、提出问题:电流通过导体产生的热与哪些因素有关呢?
2、学生猜想:可结合生活经验,并说明简单的理由
3、设计实验:出示实验装置,思考采用什么方法和如何利用实验仪器来进行实验。 
       注意控制变量法的使用
⑴控制t、I相同,研究电阻与热效应的关系
⑵控制t、R相同,研究电流与热效应的关系
⑶控制I、R相同,研究时间与热效应的关系







4、进行实验:略
5、获得结论:当电流相等时,电阻越大,电流产生的热量越多;
      当电阻相等时,电流越大,电流产生的热量就越多;
      通电的时间越长,电流产生的热量就越多。

                第2课时

㈡焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体
的电阻成正比,跟通电时间成正比。

Q=I2Rt
㈢电热计算的方法
思考:电吹风机和电熨斗通电时都会发热,哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能?
   ――电熨斗
①若电流所做的功全部转化为电热器的内能,即为纯电阻电路,则:
 W=Q  所以,Q=W=UIt=I2Rt
      也可 Q=W=Pt
②若电流所做的功只有一部分转化为热,则只可用焦耳定律来计算
例1:如课本125页的例(略解)
例2:两电阻串联在电路中,其R1=4欧,R2=6欧,电源电压10伏,那么在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少?总共产生了多少热量?

课堂练习:126页的练习1-3、讲义练习3计算题
作业:作业本
第5节 物体的内能(2课时)
教学目标:1、了解内能的概念
     2、理解做功和热传递是改变内能的两种方法,知道做功和热传递过程中能量转化和转移的实质
     3、知道热量的概念,知道功和热量都可以用来量度内能的变化
     4、知道燃料的热值
重点难点:做功是改变物体内能的一种方法
教学过程:
╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬
引入:我们都知道,运动的物体具有动能,高处的物体具有势能,能够燃烧的物体具有化学能…这些宏观的物体都具有一定形式的能。那么,微观的粒子是否也有能量呢?
一、内能(热能)
视频:红墨水扩散(学生回顾以前所学的相关知识)
   ――说明温度越高,粒子的无规则运动(热运动)越剧烈
内能(internal energy):物体内部大量做热运动的粒子所具有的能
举例说明物体的内能,并强调它的特点
*一切物体都有内能,内能的大小与温度有关。温度越高,内能越大,0℃以下的冰也具有内能。

二、做功可以改变内能
引入:生活体会――冬天时手很冷,经常通过搓手以取暖;
用锯条锯木板时,用手摸一下锯条,会觉得很烫;野
外生存中取火的一种方法是钻木取火,等等。
演示实验:克服摩擦做功、压缩气体做功
⑴克服摩擦做功:(如图所示)可以看到U型管中
的红墨水左降右升。
⑵压缩气体做功:实验时看到棉花燃烧起来
解释:⑴在摩擦生热的过程中,克服摩擦做了功,使物体
的内能增大,温度升高;
⑵活塞压缩空气做功,使空气内能增大温度升高,
达到棉花的燃点使棉花燃烧。.
(摩擦和压缩气体都可以说是对物体做了功)

结论:对物体做功,可以使物体的内能增加
演示实验:气体对外做功实验
 ⑴如课本112页的实验
 ⑵生活例子:开啤酒瓶,观察瓶口发生的现象。
 ⑶如图所示,加热试管中的液体,沸腾时,可以
看到塞子被冲出。
解释:瓶内的气体推动瓶塞做功时,内能减少,温度降低,使
水蒸气凝成小水滴。
结论:物体对外做功,本身的内能就会减少。
小结:从能的转化看,通过做功改变物体的内能,实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。
联系与应用:
⑴为什么气温随高度的增大而降低?
  ――地面附近密度较小的空气吸收太阳辐射膨胀而上升,推挤周围空气对外做功,内能减小,温度降低;当上层气团因放出热量温度降低而下沉时,气团收缩,外界空气挤压气团,对气团做功,使气团的内能增大,温度升高。
⑵为什么用气筒给自行车打完气后,摸一下气筒外的外壁,会变热?
 当我们给充足气的轮胎放气时,能看到在气门芯附近有一些小水珠,能解释这种现象产生的原因吗?




                 第2课时
三、热传递可以改变内能
复习回顾:什么。是热传递?它有哪几种形式?
热传递:使能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的现象。
传导――热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递
对流――通过液体或气体(流体)自身的流动由高温部分向低温部分传递
辐射――热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递
演示实验:热传递可以改变内能
并设疑:将会看到什么现象?小图钉为什么会掉下来?金属棒的内能为什么会增大?
金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度,为什么?
出示图片:采用冷敷降低体温,并填空(课本113页图3-56)
结论:热传递可以改变物体的内能
   热传递过程中传递的能量的多少叫热量,用Q表示,单位也是焦耳。
思考:用所学的知识解释下列图中发生的现象








讨论:有一个装有铁屑的烧瓶,可以用什么方法使铁屑的内能增加?
小结:改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的,但本质上有所区别。

四、燃料的热值
引入:从人类最早发明火种开始,介绍人类使用燃料的历史。说明人类获利内能主要是从燃料中获得。
燃烧:一种剧烈的氧化反应。从能的转化角度看,是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。
热值:1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。
*注:单位质量、燃料的种类、完全燃烧三个要素。
*介绍几种常见燃料的热值
讨论:为什么我国“长征”火箭用的燃料是液态氢,而不是汽油?
第9节 能量的转化与守恒
一、 学情分析:
上课对象是初三学生,学生已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯,学习热情高,求知欲望强。同时学生在第二册就已经学过能的多种形式,在本章第1节学习了能量的相互转化,第4节中学习了动能和势能的相互转化及机械能的守恒。另外,在生产生活中到处都有能的形式与转化,学生有一定的知识储备和生活积累,教师可以充分利用学生的这些学习优势,在教学中尽量做到生活化和实践性,并给予适时的指导、鼓励、创造宽松、合作、民主的学习氛围。
二、 教学任务分析:
能量的转化与守恒是新课程《科学》九年级(上)第3章第9节的内容,通过本章前面几个单元的学习,学生对能量转化的普遍性已有了一个整体的了解,对不同形式的能量的特点及转化和转移的过程也进行了深入的讨论,特别是对能量在转化和转移中的“总量不变”已有了一定的认识,并在“认识简单机械”的学习中引入了能量转化的效率的概念。总之,本章各个单元的学习的积累,已为本节“能量的转化与守恒”的学习作了较为全面的铺垫。因此,本节课应当利用学生已掌握的知识,通过学生自主的活动来实现教育目标,教师应该成为学生学习活动的组织者和引导者,使学生的科学素养在主动学习的过程中得到发展提高。
三、 教学目标:
知识与技能:
1、理解能量守恒定律,能举出日常生活中能量守恒的实例,初步形成用能量转化与守恒的观点分析自然现象的意识。
2、初步了解现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
过程与方法:
1、 善于引导学生,让学生充分发表自己的见解。
2、 通过合作,交流,编故事,设计小实验,接龙游戏等活动来体现学生是课堂真正的主人。

情感态度与价值观:
1、 通过举出日常生活中能量转化的例子,让学生认识能量转化的普遍性,体会科学知识源于生活、用于生活,激发学生学习的兴趣。
2、 让学生学会合作,交流与倾听,培养学生分析、综合和归纳能力。
四、教学重点与难点:
重点:能量的转化与守恒定律。
难点:能量在转化与转移中守恒,能量转化与转移的方向性。
五、教学过程设计:
[引入]:神舟六号上天的录象。
[问]:能量如何转化?
[答]:……
[小实验]:热水袋取暖,打火机点火,开动玩具小汽车。
[问]:它们的能量如何转化?
[教师强调]:转移和转化
[学生活动一]:在教室中用现有条件做几个能的转化实验。
[汇报]:如:①摩擦双手发热
②用笔杆子摩擦衣服或头发靠近小纸片
③……………………
[学生活动二]:能量转化接龙游戏:
规则:全班分成男女两组进行比赛,如男同学说“电动机工作”(电能→机械能),则女同学要举出机械能转化成其它能量的例子,依次接龙,举对一个加10分,错一个扣10分。

[评价]:……
[学生活动三,四]: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。






[学生讲故事]:……
[问题]:如图:举重时能量如何转化?
[回答]:运动员的化学能→杠铃的势能

[算一算]:举重运动员将500牛的杠铃举高2米,运动员对杠铃至少做多少功?,杠铃的势能增加了多少?有多少化学能转化为杠铃的势能?
[填一填]:接在36伏电路中的一盏电灯,通过电灯的电流为1安,通电10秒钟,电流做
功 焦,消耗电能 焦,那么,就有 焦的电能转化为 能。
[说一说]:放在桌上的热水袋冷却,热水的内能消失了吗?
[讲述]:大量事实告诉我们,能量的形式发生相互转化的过程中,某种形式的能量减少了多少,另一种形式的能量一定会相应的增加多少。同样,某种形式的能量增加了多少,另一种形式的能量一定会相应的减少多少,而能的总量保持不变。
[总结]:能的转化和守恒定律
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化和转移的过程中,能的总量保持不变,这就是能的转化和守恒定律,
[讲述]:“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是:能量相互转化或转移的过程。
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]:(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?
(2)掉在地上的弹性小球为什么越跳越低?
(3) 我国有句俗语:“既要马儿跑,又要马儿不吃草” 你认为这可能吗?为什么? [说一说]:如图,达·芬奇设计的“永动机”能旋转不息吗 为什么
[讲述]:“永动机”不可能成功的事实告诉我们,违反能量的转化和守恒定律的事件是不可能发生的。我们进行科学研究、创造发明是不可违背自然界的客观规律的。
[问题]:遵循能量的转化和守恒定律的事件是否一定会发生呢?
[教师举例]:木材燃烧和热水冷却的能量不可能向反方向转化或转移。
[学生阅读]:书上132页事例1和2。
[结论]:能量的转移和转化有一定的方向性
[学生活动五]:举出能量的转移和转化有一定的方向性例子。
[交流汇报]:……
[讲述]:这种方向性的实际意义。
[课时小结]:
1、本节课的收获?
2、你还想知道:
[巩固练习]:……
[作业]:配套作业本
完成我的学习档案(科学课报告)
[课外延伸]:查阅其他“永动机”的资料.
本节课的教学亮点:1、通过学生自己编故事,设计小实验,接龙游戏等活动来调动学生的参与意识,体现学生是课堂真正的主人。
2、联系成长记录袋,如实记录学生的学习过程,使学生体会成长的快乐。









成长记录袋材料:
我的学习档案(科学课报告)
二○○五学年第一学期 第 周周 班级:初三( )班 姓名:
课题 第9节 能量的转化与守恒
自 评 项 目 学习能力 听讲 A、 B、 C、 D、
表达 A、 B、 C、 D、
观察 A、 B、 C、 D、
实验 A、 B、 C、 D、
思考 A、 B、 C、 D、
学习态度 1、这一节课我主动发言了吗? A、 B、 C、 D、
2、这一节课我认真听老师指导了吗? A、 B、 C、 D、
3、这一节课我认真听同学发言了吗? A、 B、 C、 D、
4、我在小组发表自己的见解了吗? A、 B、 C、 D、
5、我在小组跟同学合作商量问题了吗? A、 B、 C、 D、
6、在和别人商量时,我尊重别人的意见了吗? A、 B、 C、 D、
7、今天我提出比较有意义的问题了吗? A、 B、 C、 D、

本节课对自己最满意之处:
本节课自己不足之处:
我的收获:
我还想知道:
小组评价:
老师评价:A、你很棒 B、做的不错 C、表现尚可 D、请努力 E、你被评为第2节 能量转化的量度(2课时)
教学目标:1、理解功的概念,知道功的两个必要的因素。理解能的转化跟做功的关系
     2、知道功的计算公式,知道功的单位,初步掌握功的计算方法
     3、知道功率的概念,知道用功率来描述做功的快慢,知道功率的单位,初步掌握功率的计算方法
重点难点:功的概念的内涵和外延 能量转化的量度:功、功率
教学过程:
╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬
                 第1课时
引入:以举重、马拉车为例,说明能量的相互转化。并引出能量转化的量度――功
一、功
读图并思考:从力和运动角度分析,举重运动员向上举起杠铃和马向前拉车两种情景有什么共同的特点?


 
――杠铃和马车都受到力的作用,并且在力的方向上都发生了移动。
功:物体受到力的作用,并且在这个力的方向上通过一段距离,我们就说这个力对该物体做了功。
*注:1、要搞清楚是什么物体用力,什么物体受力,在力的方向上产生了什么效果。
2、要注意做功与“做工”和“工作”的区别。
3、功必须具备两个要素(力和力的方向上通过的距离)
讨论:塔式起重机下挂着重物,当重物处于①静止不动、②匀速向上运动、③沿水平方向匀速运动三种不同情况时,钢索的拉力是否都对它做了功?

――静止不动和水平方向运动都没对重物做功
  匀速向上运动对物体做了功
  强调功所需具备的两个要素。


*在下列三种情况下,力对物体没有做功:
⑴物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离;
⑵物体受到力的作用,但没有移动距离;
⑶物体受到了力的作用,同时也运动了一段路程,但在力的方向上没有通过距离;

二、功的计算
公式:功=力×距离  (功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积)
W=Fs  
单位:焦(J)或 牛·米(N·m)
计算时需注意的问题:
1、 分清是哪个力对物体做的功,计算功时的F就是这个力
2、 公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离,强调对应
3、 功的单位:功的单位是焦耳,简称“焦”
例:一辆汽车在高速公路上以30米/秒的速度匀速行驶,受到的阻力是2000牛,这辆汽车在1分钟做的功是多少?


例:某大厦楼高50米,完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104米3,还需用其他建筑材料共约2×104米3,假设混凝土的密度为2.5×103千克/米3,其他建筑材料的平均密度为1.5×103千克/米3,取g=10牛/千克。
 ⑴此大厦的自重为多大?
 ⑵勘测表明,该大厦的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa,若房基与地面的接触面积为1×103米2,此大厦的最大载重量为多大?
 ⑶若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加多大压强?若每天要把100米3的水从地面送到楼顶上,每天至少应对水做多少功?

小结:以举重和马拉车为例,说明功和能的关系。
   做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做多少功,就有多少能量发生了转化。所以可以用功来量度能量转化的多少,能量单位与功的单位一样,也是焦耳。
课堂练习:课后练习1-3题



                第2课时
引入:展示两张图片:






  作对比,说明人类生产力的进步,同时也提出两者做功的快慢。
功率――单位时间里完成的功。  反映该物体做功的快慢。
计算公式:功率=功/时间   P=W/t
单位:瓦特(W) OR  焦/秒 (J/s) OR  牛·米/秒(N·m/s)
   ――说明物理量的单位可以通过推导的公式来获得
介绍:1、功率是机器的主要指标之一,介绍功率对生产的意义
   2、介绍人和部分交通工具的功率值
例1:有两台功率大小不同的起重机,已知它们的功率之比是1:3,若让它们完成相同的功,则所用的时间之比是______;若它们的工作时间相同,则完成的功之比是______。

例2:高出水面30米处有一个容积是50米3的水箱,要用一台离心式水泵抽水给水箱,1小时即可能把水箱充满。这台水泵的功率至少是多少kW?(g=10牛/千克)
第8节 核能的利用
教学目标:1、知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式 
     2、了解和平利用核能的方式
     3、了解核能和平利用的进展,了解核能的优点和核能开发可能带来的问题
重点难点:核裂变
教学过程:
╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬
引入:通过介绍二战末美国在日本广岛、长崎投下了两枚原子弹和两图片引出核变。






一、裂变和聚变
1、核裂变
 ――质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出能量的过程。
 举例:中子轰击铀235产生核能










链式反应(chain reaction):如果产生的中子继续轰击其他铀核,就会导致一系列铀核持续裂变。
原子弹――根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果!

2、核聚变
 ――2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出能量的过程。
 举例:氘核和氚核在超高温下聚合成氦核,同时放出大量能量。
 由于聚变反应需要在很高的温度下才可发生,所以也叫热核反应。
氢 弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。
设疑:核能这么巨大,难道只能用于战争吗?如何才能有效地控制核能的释放?

二、核能的和平利用――核电站
讲授:如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行,释放的核能就可有效地利用。
  可介绍如何控制核裂变的反应速率(如右图)
*核电站
 ――利用原子核裂变时产生的大量热量,使水
 变成蒸汽,推动汽轮机运转,再带动发电机发电。

如图所示






     图一:秦山核电站            图二:核电站示意图
思考:根据图二,思考在电站工作过程中,能是如何转化的?
        核能→内能→机械能→电能
三、放射线
讲授:核变过程中除了放出大量热量外,同时也会放出许多肉眼无法看见、能量很高的射线
   如以下三种:
  α射线:带2个单位正电荷,是氦原子核
  β射线:带1个单位负电荷,是高速的电子流
γ射线:电中性
放射线的益与害:
大剂量的放射线对人畜会造成伤害,但较小的量并加以控制
则可以为人类做许多的事,举例说明。
小  结:核能与和平利用
课堂练习:课后1-3题
作业:作业本