人教版物理九年级全一册学案 第14章第3节《能量的转化和守恒》

能量的转化和守恒
学案
【学习目标】
1．知识与技能
知道能量守恒定律
能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
通过学生自已做小实验，发现各种现象的内在联系。
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。
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。
【重、难点】
各种形式能量之间的相互转化
能量守恒定律的得出
【器材】挂图、多媒体等
【学习过程】
一、课前预习
1．思考想想做做的问题。
2．把课本图11.6—1补充完整
思考：在下列现象中，能量是怎样转化的？
（1）用锯锯木头，过一会锯条变热了；______________________
（2）木材燃烧，发光发热；_________________________________
（3）植物进行光合作用；_________________________________
（4）电动机通电后转动起来；
_________________________________
（5）核电站发电；_________________________________
（6）蓄电池放电；__________________________________
（7）对蓄电池充电。_________________________________
二、课前展示
比比看，谁能举出更多自然界中的能量，把他们写在下面。
三、创设情景
科学工作者经过长时间的探索，发现自然界的各种现象不是孤立的，而是互相联系的。大量事实证明，任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，能的总量是保持不变的。什么是能量守恒定律？
四、自主学习，合作探究
各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化，除了书本上的实例，能做些补充吗？
五、展示汇报
（一）自然界中的能量
1．利用大量图片、动画让学生体验自然界的能量现象。
2．从生活实际出发体验燃料的能量、生物体中的能量、食物中的能量等比较难懂的化学能的能量形式。
（二）能量的转移
从机械能中动能的转移出发，引导学生认识物体与物体之间通过碰撞而转移的能量，说明能量形式没有改变，只是从一个物体转移到另一个物体。
1．动手做实验。让一个运动着的球去碰撞另一个静止的球，观察并解释发生的现象。
2．情景问答。一杯热开水放在桌面上，一会儿水变凉了，让学生分析水的内能为何减少了？
（三）能量形式的转化
认识各种现象中能量的转化，同时领悟到自然界中的现象都不是孤立的，而是有着内在联系，在这些联系中都伴随着能的转化。
1．实验活动：
（1）快速摩擦双手。手有什么感觉？在这个过程中有什么能量转化？
（2）让学生反复弯折一段粗铁丝，摸一下弯折处有何感觉？在这个过程
中有什么能量转化？
（3）用笔杆子摩擦衣服或头发靠近小纸片。
（4）以小组为单位，将电池组、小灯泡、电铃、小电动机、开关、导线连成电路，闭合开关。观察到哪些现象？这一实验中有哪些能量形式的转化？
2．分析归纳：
（1）小组讨论分析以上四个实验。
（2）归纳结果：各种形式的能量之间可以相互转化。
（四）能量守恒定律
通过前面三个小节的学习，知道自然中多种多样的能量形式及它们之间各种各样的转化现象，这里着重要点出能量在转化过程中部量保持不变，在转移过程中总量也保持不变。
1．游戏活动：根据能量转化的顺序，分别将下面两组词串联成一个能量转化的故事，比比谁更精彩。森林、发电厂、太阳、煤、电灯、小麦、太阳、人、运动。
2．小组讨论
（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？
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。
3．总结：
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，这就是能量守恒定律。
能量守恒定律是自然界最普遍，最重要的基本定律之一。
（1）能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原子核内部粒子的运动，都服从能量守恒的规律。
（2）能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互联系的。电灯发光跟电流有联系，电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的，要靠阳光进行光合作用才能生长，光能转化为化学能反映了这种联系。
（3）能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科学家费米，在研究β衰变的过程中发现，能量不守恒。于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子，这就是现在已被科学界公认的中微子。这一事例说明了能明守恒定律，已成为人类认识自然的重要依据。
（4）能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。纵观人类科学技术进步的历史，也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。从原始人钻木取火，到水能利用；从蒸汽机发明，到电能的利用；从太阳能，到核能的利用。人类总是在认识、利用能源，逐步实现能量的转化。
六、实践创新，开动脑筋
1．下列过程中，属于内能转化为机械能的是（
）
A．寒冷天气快速搓手，手会感到暖和
B．水轮机带动发电机发电
C．烧红的铁块放入水中，冷水变热
D．壶中的水沸腾时，壶盖不断地在跳动
2．在某密闭隔热的房间内有一电冰箱，现接通电源使电冰箱开始工作，并打开电冰箱的门，则过段时间后室内的温度将（
）
A．降低
B．不变
C．升高
D．无法判断
3．能量转化与守恒是自然界的基本规律之一，下列过程中机械能化为电能的是（
）
A．干电池放电
B．给蓄电池充电
C．风力发电
D．电动机带动水泵抽水
4．下列属于做功改变物体内能的是（
）
A．在火上点燃火柴头，使火柴头温度升高
B．冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和
C．两手互相摩擦，手感觉暖和
D．在阳光照射下，水盆里的水温度升高
5．下列现象中，利用内能做功的是（
）
A．冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和
B．车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花
C．在烈日之下柏油路面被晒熔化了
D．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
6．下列说法中错误的是（
）
A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒
C．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变
7．我区大力发展火力发电，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是（
）
A．机械能→内能→化学→能电能
B．化学能→内能→机械能→电能
C．化学能→重力势能→动能→电能
D．内能→化学能→机械能→电能
8．在一定的条件下，各种形式的能量是可以互相转化的．在它们互相转化的过程中，下面说法正确的是（
）
A．机械能一定守恒
B．各种形式的能都守恒
C．各种形式的能量的总和一定守恒
D．内能一定守恒
七、拓展提升
1．指出下列现象中能量的转化和转移情况。
（1）气体膨胀做功_______________________________。
（2）植物进行光合作用_______________________________。
（3）燃料燃烧_______________________________。
（4）风吹动帆船前进_______________________________。
2．“五一”黄金周，吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山，在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中，发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板，当车行驶至中途还要停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。吴昊同学提出了以下几种看法，
①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度，以防车闸因温度过高而损坏；
②下山过程中，机械能不变；
③下山过程中，重力对汽车不做功；
④刹车过程中有部分机械能转化为内能。
你认为这些看法中符合实际的是（
）
A．①②④
B．①④
C．①③④
D．①②③④
3．如下图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，用酒精灯加热试管使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出．在水蒸气冲出软木塞的过程中，_________的内能减少而软木塞的________能增加。
八、课后反思