第8节 能量的转化与守恒 教案

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课题 3.8 能量的转化与守恒
教材 解读 目标 1．知识与技能
知道各种形式的能是可以相互转化的。
知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。
列举出日常生活中能量守恒的实例。
有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
2．过程与方法
通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化。
通过讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体。
3．情感态度与价值观
通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性的认识。通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。
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原理计算一些物理习题；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。
学情 能量是贯穿整个物理教学的一条主线，能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。本节内容是对本章及以前所学的物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再熟悉。教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒。
教学 准备 板书和PPT
环节 师生活动 占用时间
教学
过程
设计
一、引入：
1、复习：你能说出哪些形式的能量？
2、思考：各种形式的能量是孤立的，还是有联系的？
讲述：
1、能量的相互转化
1.同一形式的能量可以在两个物体之间转移。
读图：下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？
你能列举出几个能量转移的实例吗？
2.不同形式的能量也可以转化。
读图：下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？
你能列举出几个能量转化的实例吗？
3.太阳能可以转化为各种形式的能量。
（1）转变为植物的化学能
阅读：光合作用——地球上最主要的能量转化过程
（2）转变为空气的动能。
太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的动能。
（3）转变为水的内能
太阳光照射到太阳能热水器上，使水的温度升高，将电磁能转变为水的内能；
（4）转化为电能
太阳光照射到电池板上，将电磁能转化为电能。
人吃进各种食物，食物消化后被吸收的营养物质由血液输送到人体各处。食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等
5.火力发电厂能量转化。
在火力发电厂中，燃烧煤或者天然气来加热水，水沸腾后产生的蒸汽驱动涡轮机转动，涡轮机带动发电机，发电机发出的电通过输电线传输到各地的用户。
6.核能发电厂能量转化。
结论：
大量事实表明，自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量之间会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。
各种形式的能量之间的转化是非常普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
平常我们所说的“ 消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 获得能量”， 实质上就是能量相互转化或转移的过程。
思考
（1）如图，青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中青蛙消耗了什么能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来自哪里？
青蛙消耗了化学能，这些能量转化为机械能，青蛙获得了机械能，这些能量来自害虫的化学能。
（2）氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；硝酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？
氢氧化钠把化学能转化为内能。
硝酸铵把内能转化为化学能。
（3）如图所示，用电动机提升重物时，电动机消耗的电能，是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能量？如果把转化后的各种形式的能量全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？
电动机消耗的电能一部分转化为重物的机械能，一部分转化为内能（克服摩擦做功与电流的热效应）；
转化后的各种形式的能量全部加起来等于电动机消耗的电能。
2、能量的转化与守恒定律
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。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。
能量转化和守恒定律是许多科学家经过长期探索，于19世纪中叶建立起来的。它是科学史上最重大的发现之一
2.阅读：能量的转化和守恒定律的建立
3.思考：达·芬奇曾设计了一个“ 永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球，如图所示。利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，轮子便会转动不息。你认为这个“ 永动机”能旋转不息吗？为什么？
“永动机”不可能旋转不息，因为圆轮转动时要克服摩擦和空气阻力消耗能量，而能量的转化有方向性，摩擦生热是不可逆的。
3、能量的转移和转化的方向性
1.列1：炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，最后两者达到相同的温度。铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热。
列2：当杂技演员沿竹竿下滑时，重力势能转化为内能，使手和竹竿的温度升高。手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高。
2.举出能量的转移和转化有一定的方向性例子
结论：（1）能量的转化和转移是有方向的
（2）能量的利用率不可能达到100%
内能不能自发地从低温物体传到高温物体
大量的现象表明，能量的转移和转化有一定的方向性。
我们要遵循能量转移和转化的方向性，在能量转移和转化过程中合理利用能量。
思考：请你举例加以说明，能量的转移和转化有一定的方向性有什么实际意义？
例如，内能只能有高温物体转移到低温物体，这样就可以用高温物体给低温物体进行加热。
又例如，水总是从高处流到低处，这样人们就可以用水的落差进行水力发电。
三、课堂小结：
引导学生自主小结，并逐步完善和形成概念图。

当堂
检测
5、在一个密封的小房间里，放着一台开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间的温度将---------------------------------------（ ）
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
6、如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动。下列有关该小
花摆动过程中能量转化的描述正确的是（ ）
A. 叶片将光能转化为化学能
B. 电动机将机械能转化为电能
C. 太阳能电板将太阳能转化为电能
D. 小花将动能转化为化学能
培优 扶差
作业 1.作业本 3.8 能量的转化与守恒
板书 设计 3.8 能量的转化与守恒
教学 反思