第二十章 能源、材料与社会
第一节 能量的转化与守恒
一、自主学习
1、能量的形式多种多样，其中有 、 、 等。
2、能量的转移与转化
（1）地球上的能量主要来源于 。
（2）在自然界中，能量不但可以从一个物体 到其他物体，而且可以从一种形式 为其他形式。
3、能量守恒定律
能量既不会消失，也不会 ，它只会一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而能的总量 。
4、能量转移与转化的方向性
能量转移与转化具有 性。
二、合作探究
1.提出问题：你知道能量有哪些吗？
2.你知道是如何转移和转化的？
3.说说你对能量守恒定律的理解？
4.能量转移与转化具有方向性吗？
三、知能应用
1.某物体对外做功，消耗了100J的机械能，这些机械能转化为其他形式的能量是（）
A.50J B.100J C.0J D.无法确定
2.有轨电车在平直的轨道上行驶时，它消耗的能主要转化为（）
A.机械能 B.光能 C.化学能 D.内能
3.下列现象中，只有能的转移的是（）
A.磨刀时，刀具发热
B.热水的温度逐渐降低
C.发电机发电
D.电风扇扇风
4.电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有 。
参考答案:
一、自主学习
略
二、合作探究
略
三、知能应用
1、B 2、A 3、B 4、方向性
第二十章 能源、材料与社会
第一节 能量的转化与守恒
教学目标
知识与技能
1.了解能量及其存在的不同形式。
2.知道能量守恒定律，知道“永动机”不可能制成。
3.能解释一些常见现象中能量转化的问题。
4.能量转移与转化的方向性。
教学重点：
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。
教学难点：理解能量守恒定律。
教具准备
挂图、课件等。
教学过程
一、情境引入
在日常生活中的烧饭、取暖、照明等都需要能量。风和水流等都能提供能量，那么能量的形式有哪些呢？
二、新课教学
探究点一 多种形式的能量
让学生阅读课本，然后归纳自然界中能量的类别：机械能、电磁能、内能、化学能、核能等。
1.化学能：由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。
木材燃烧时产生的光和热就来源于木材里存储的化学能。人体运动所消耗的能量都来源于食物里存储的化学能。
2.核能：由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。
让学生讨论日常生活中常见的能量。（学生回答课本P194的“交流与讨论”）
探究点二 能量的转移与转化
教师引导：自然界中，能量不但可以从一个物体转移到另一个物体，而且可以从一种形式转化为另一种形式。
让学生阅读课本，举出能量转移或转化的例子，并且归纳出地球上的能量主要来源于太阳。
探究点三 能量守恒定律
讨论：
1.从单摆摆动时能量的转移实例中，提出转移后的总能量跟转移前的总能是否相等的问题。（播放单摆摆动视频）
2.分析历史上制作的“永动机”的失败的原因。
引导出能量守恒定律。能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，不受宏观与微观、物理化学或生物等学科领域的限制。
总结：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。
探究点四 能量转移与转化的方向性
如图所示，是豆子生长过程，不过次序已经打乱，请你按照正确的顺序排列。（播放相关视频）
正确顺序：B?、A、C、F、E、D。
豆子的生长如果按相反顺序是不会发生的，自然界的过程也是有方向性的。能量的转移和转化也都是有方向性的。我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的，因此，不是什么能量都可以利用，能源的利用是有条件的。
讲授：在图中，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，如果可以的话，请举例说明。 启发学生回答：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：这种转移是自动进行的，还是必须要有附加的条件？ 教师引导学生回答：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：行驶中的汽车克服摩擦做功，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定的。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：能的转化和转移过程具有方向性。
三、板书设计
第一节 能量的转化与守恒
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。
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。
4.能量转移与转化的方向性。
四、教学反思
在本节课中，我积极地恰当地渗透能量的观点是十分必要的。在教学过程中，我尽量的举出身边的实例，并播放一些相关的视频，将枯燥的说教变成动态影像呈现给学生，激发学生的学习兴趣，这样会给学生直观视觉效果，留下深刻的印象。使他们更能理解和学习本节课的相关内容。在学习“能在转移和转化过程中的方向性”知识点时，我以豆子的生长过程来形象类比能在转移和转化过程中是有方向性的，学生的学习的兴趣很高。
五、布置作业
要求学生完成同步练习部分，并提醒学生预习下一节的内容。
课件20张PPT。第一节 能量的转化与守恒第二十章 能源、材料与社会导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（HK）
教学课件燃烧的木材美味的蛋糕导入新课导入新课1.知道能量的形式是多样的，知道能量是可以转化或转移的；
2.了解能量守恒定律；
2.知道能量转移与转化是有方向性的。学习目标我们的生活中都接触过哪些能量？化学能是由于化学反应而产生的能量。 木材的燃烧是一种化学反应，燃烧时产生的光和热就来源于木材里储存的化学能；食物也具有化学能，人们的生活、工作所消耗的能量就来源于食物里储存的化学能。讲授新课 核能是由于核反应，物质的原子核结构发生变化而释放的能量。我国第一颗原子弹爆炸我国第一颗氢弹爆炸讲授新课各种形式的能可以互相转化机械能转化为内能 机械能转化为电能电能转化为机械能讲授新课光能转化为电能化学能转化为内能光能转化为化学能讲授新课结合图中给出的实例，你能做些补充吗？讲授新课 太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。人类的日常生活，也无法离开阳光。讲授新课想想 议议2.减少的机械能到哪里去了？小球跟空气和地面摩擦，一部分的机械能转化为内能。1.小球的高度逐渐降低说明了什么？说明了小球的机械能逐渐减少。讲授新课 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。讲授新课想一想：玩具小丑在跳动过程中，能量是如何转化的？它遵守能量守恒定律吗？讲授新课讨论：有人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机。 这种机器有可能制成吗？为什么？讲授新课能量的转移和转化有一定的方向性。问题：讲授新课 我们从石油中提炼出汽油，内燃机把能源中储备的化学能转化为汽车的机械能、内能。这些机械能、内能无法再转化回可以被利用的能源。讲授新课 火力发电厂把煤中贮存的化学能转化为电能，供生产和生活用。用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，这些能量无法再变回能源。讲授新课 在热传递的过程中，热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量。
例如电冰箱就需要消耗电能。讲授新课 汽车制动时，由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，这些消耗的能量不能再自动地用来驱动汽车。 能量的转化、能量的转移，都是有方向性的。人们是在能量的转化和转移的过程中利用能量。讲授新课多种形式的能量化学能核能能量的转移与转化能量之间是可以相互转移和转化的地球上的能源主要来自于太阳能量守恒定律能量转移与转化的方向性能量的转化与守恒课堂小结见同步练习部分随堂训练
