2020人教版九年级全一册同步备课：14.3能量的转化和守恒教学案

九年级全一册同步备课：14.3能量的转化和守恒教案+同步练习
14.3能量的转化和守恒教案
教学目标
1.知识与技能：
（1）知道能量守恒定律。?
（2）能举出日常生活中能量守恒的实例。
（3）有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。?
2.过程与方法：
（1）通过学生自已做小实验，发现各种现象的内在联系。
（2）通过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。
3.情感态度和价值观：
（1）通过学生自己做小实验，激发学习兴趣。
（2）对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观与思维方法打基础。
教学重难点
重点：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。
难点：运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。
教学过程
一、创设情景，导入新课
出示课件：五一假期，我们会去逛公园放松心情，而荡秋千图片便是其中的一个项目．荡秋千时若不加外力自己会停下来，这是为什么？那么怎样才能使秋千越荡越高？从学生的交流、讨论中引入新课。
二、讲授新课
知识点一：能量的转化
活动1：指导学生完成下面四个小实验，观察实验发生的现象，讨论其能量转化情况：
实验1：来回迅速摩擦双手。
实验2：黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下。
实验3：将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。
实验4：用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。
:讨论得出：实验1：机械能转化为内能。实验2：光能转化为内能。实验3：光能转化为电能再转化为机械能。实验4：机械能转化为电能及内能。
活动2：提出问题各种能量是不是孤立存在的？阅读书本27页，让学生交流、讨论将图3-1串联成一个能量转化的故事。
学生分组讨论填图。讨论如何按能量转化的过程，选择相应事例填上图表。看看哪组同学填得最多、最好。
归纳总结
（1）在自然界中能量的转化是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。
（2）自然界中的光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。
知识点二：能量守恒定律
活动1：演示将乒乓球从一定高度落下，为什么乒乓球弹起的高度越来越低？损失的能量到哪儿去了？能量是否在不断消灭？
活动2：把烧热的金属块，投到冷水中，感觉冷水、盛水的容器以及周围的空气温度的变化，说明了什么问题？
学生根据实验现象，交流讨论，总结得出答案：（1）机械能越来越小，通过摩擦把机械能转化成了空气的内能。能量没有消失。（2）冷水、盛水的容器以及周围的空气温度会升高，因为此时发生了热传递，金属块放出热量，冷水、盛水的容器以及周围的空气会吸收热量，温度升高。
活动3：引导学生得出能量守恒定律的内容。
归纳总结：
（1）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，而能的总量保持不变。——能量守恒定律。（“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）
（2）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。[来源:学#科#网Z#
活动4：阅读课本第29页想想议议内容。十大科技骗局之六：永动机神话，分析、讨论科学技术发展到一定的时候“永动机”能实现吗？
归纳总结：一定不能实现。因为违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。
能量守恒定律的建立为永动机敲响了丧钟（真理与谬论有时就一步之遥，关键就在于是否按客观规律办事，培养学生尊重客观事实的意识）。
典例剖析：如图所示，把一个薄壁的金属管固定在桌子上，里面放一些乙醚，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动绳子，能够观察到什么现象？请用能量转化的观点解释你看到的现象。若用能量守恒定律的观点，你还能说出什么道理？
【点拨】此题中从两个阶段进行分析，一个是迅速地来回拉动绳子的过程，是将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，乙醚受热膨胀；在一个是气体膨胀做功过程，气体的内能转化为塞子的机械能，内能减小，温度降低，气体遇冷液化为水珠。
【自主解答】
三、课堂小结
本节内容由两部分内容组成，“能量的转化”和“能量守恒定律”。以能量为线索，通过提问和讨论的方式，让学生对能量的转移和转化有一个感性的认识最后突出能量守恒定律及应用的重要性。能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质，与日常生活息息相关，学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。
能量的转化和守恒定律是在学习了物体的内能等知识后，对能的概念以及能量转化和守恒做进一步的拓展和深化。能量守恒定律是自然界的一条普遍定律，它不仅是本章的学习重点，也是整个中学物理的重点。能量守恒的思想贯穿在整个物理学习的过程中，通过后续各章的学习，将不断加深学生对能量守恒定律的认识和应用能力。能的转化和守恒不仅是物理学的法则，而且是一个跨越各门自然学科的统一法则。学习本节内容需要以动能、势能、机械能、内能以及机械能守恒定律知识为基础，通过实验、自主活动等，使学生明确各种形式的能量之间可以相互转化。通过从能量角度猜想“永动机”永动的秘密，加深对能量守恒定律的认识和理解，领略在科学发明与创新活动中，尊重事实、遵循科学规律的重要性。
四、板书设计
第3节
能量的转化和守恒
五、教学反思
《能量的转化和守恒》是九年级第十四章最后一节学习内容。教材从能量的形式是多样的，且能量又不是孤立存在的，在一定条件下可以发生转化，教材以二个实例：太阳→树木→燃煤电厂→剃须刀，太阳能→生物质能→化学能→电能。要求学生能从大量的事实中了解能量的转化，结合前面学的机械能守恒、焦耳定律等阐述能量守恒，讨论永动机能否实现。最后又以二个实例分析能量的转化是具有方向性的，明确能量转化具有方向性的实际意义。通过前面几节的学习,学生对能量转化的普遍性已有一定的认识，所以目标是对能量学习的一次小结，通过对不同形式能量的特点，对能量的转化与转移的深入讨论，疏理归纳出能量转化和守恒。
同步练习：
1.某居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具——冲击钻。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是(　　)
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
答案：D
2.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是(　　)
A.图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
答案：A
3.下列对能量转化分析错误的是(　　)
A.水电站主要将机械能转化为电能
B.核电站主要将核能转化为电能
C.太阳能热水器主要将太阳能转化为内能
D.热机主要将机械能转化为电能
答案：D
4.如图所示，有关这个蒸汽机模型的说法不正确的是
(　　)
A.酒精燃烧时将内能转化为化学能
B.水吸热发生了汽化现象
C.蒸汽的内能转化为轮子的机械能
D.内能的一个重要应用是可以用来做功
答案：A
5.美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是(　　)
A.动能→电能→化学能→光能
B.电能→动能→化学能→光能
C.动能→电能→光能→化学能
D.电能→动能→光能→化学能
答案：A
6.如图是太阳能汽车在平直公路上匀速行驶的情形，若不计空气阻力对汽车的影响，则下列说法正确的是（
）
A.汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力
B.汽车受到两对平衡力的作用
C.由于速度大，所以惯性大，使得汽车急刹车不能立即停止
D.太阳能汽车行驶时是将太阳能直接转化成机械能
答案：B
7.下列关于能量的说法不正确的是（
）
A.汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B.拉弯的弓将箭射出，是弓的弹性势能转化为箭的动能
C.人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中，动能减小，势能增大
D.人造卫星上的太阳电池板，把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器
答案：C
8.走近加油站，会闻到一股汽油味，这是因为汽油分子在　　　　　　　　　　；完全燃烧10
kg汽油可以放出　　　　　　　J的热量(汽油的热值为4.6×107
J/kg)；汽油机是把内能转化为　　　　能的动力设备。?
答案：不停地做无规则的运动　4.6×108　机械
9.如图所示，日月坛·微排大厦(简称日月坛)是全球最大的太阳能办公大楼，实现了太阳能热水供应、采暖、制冷、光伏发电等。利用光伏发电，白天太阳能转化为电能，除供正常使用外，将多余的能量储存在蓄电池内供夜晚使用。请完成下面的方框图，使其正确反映这个过程中能量发生转化的情况。
答案：化学能　电能
10.电站一旦工作，就不能随意停下来，而电网白天用电量多，深夜用电量少，为了使电站稳定工作，建设了抽水蓄能电站。深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图甲所示。白天用电高峰时，再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电，如图乙所示。请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程。
答案：深夜：电能转化为机械能，水的动能转化为水的重力势能。
白天：机械能转化为电能，水的重力势能转化为水的动能。