§18.4 能量转化的基本规律
【设计意图】
本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识．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：能量，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．最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性．
能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析．在教学过程中，强调定律的两个方面：转化与守恒．另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育．
“能量转移和转化的方向性”是本节教学的一个难点．教学时借助学生熟悉的生活实例介绍，并帮助他们初步了解有关知识．教材中是以“水往低处流（黄果树瀑布）”“热水中的冰块”等引入“自发过程”及其方向性问题的，其中功热转换过程、热传导过程以及气体自由膨胀过程的方向性问题，在教学中应通俗且不违背科学地解释有关问题。
【教学目标】
一、知识与技能
1．通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化．2．知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例．
3初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性．
4、认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。
二、过程与方法
1．能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。2．通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。有对信息的有效性作出判断的意识。
3．学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。
三、情感态度与价值观
1．能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
2．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
3．养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。
【重点难点】
1、能量转化与守恒
2、能量的转移与转化有一定的方向性
【教学器材】
演示用玻璃毛细管一套、适量红墨水、烧杯两只、水、少量棉花。
【课前准备】上网查询有关历史上的永动机方案，能大概说明它不能永动的原因。
【教学过程】
事实上，它是不可能永动的，为了说明这一现象(演示实验3)，请注意上右图所示的实验，你观察到什么？要想使水从棉纱的另一端滴出来，必须
自然界中许多
．．的过程都是有方
．．自发
向性的。请学生们思考以下几个问题1、热传递过程中，内能的转移有什
【小结】略
【板书设计】
能量转化的基本规律
1、能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化．
2、永动机是不可能制成的。(永动机是指那些不需要消耗能量，又能源源不断地向外做功的机器)
3、能量守恒定律：
能量既不会消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体
转移到另一物体，而在转化或转移的过程中，其总能量保持不变。
4、自然界中许多
．．的过程都是有方向性的，或者说能量的转化和转移也是有方向性的。
．．自发
5、一切与热现象有关的过程都是有方向性的。
【教学资源】《9年级物理教学参考资料》(江苏科学技术出版社)
《物理课程标准》北京师范大学出版社
【教学评价】
1、新课标非常重视学生活动，本节课通过学生活动和教师演示实验，会激发起学生的浓厚兴趣，特别是对历史上的几个永动机的分析，使得学生充分认识到历史上一些人花了很大精力在永动机上是徒劳的。
2、能源对于当今世界是非常重要的，教学中通过分析“既然自然界的能量是守恒的，那么，为什么还会产生能源危机？为什么还经常说要节约能源呢？”这段话，使得学生认识到每一次能量转化都存在能量耗散，在日常生活中使得学生养成节约能源与合理利用能源的好习惯。
第五节《能量的转化和守恒》教案（人教版初三）(7)教材分析： 教材从能量的转化与守恒中，列举出生活中的能量守恒实例来加强教学。 教学目标： 1．知识与技能 ●明白各种形式的能是能够相互转化的． ●明白在转化的过程中，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，发觉各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化． ●通过讨论体会能量可不能凭空消逝，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，激发学生的学习爱好，对物理规律有一个感性的认识． ●通过学生讨论锤炼学生分析咨询题的能力． 教学重点与难点： 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差不多定律．难点：运用能的转化和守恒原理运算一些物理习题；运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，讲明能是如何样转化的． 教学器材：教材 教学课时：1时 教学过程： 引入新课 我们明白物体的动能和热能，是由物体的机械能运动情形决定的能量，内能跟物体 内部分子的热运动和分子间的相互作用情形有关。物体内部分子的热运动，物体的机械 运动差不多上物质运动的形式，由于运动形式不同，与之相联系的能量也不相同。 进行新课 (1)自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日 常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核 的变化有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。 (2)在一定条件下，各种形式的能量能够相互转化和转移〔列举学生所熟悉的事例， 讲明各种形式的能的转化和转移〕。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。 运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量 形式没有变。 在自然界中能量的转化也是普遍存在的。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，燃料燃烧开释的化学能，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。 有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，课本图2-17中画出了一些农常用的生活、 生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。 (3)在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。大量事实证明，在普遍存在
四、能量转化的基本规律 学习要求 1．知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的分析物理现象的意识。 2.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。 3.讨论和分析两个具体的永动机设计方案，说明永动机是不可能的。 学习指导 1．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。一切有能量转化或转移的场合，大到宇宙、小到原子核内部，也不论是生物、化学还是物理、地质现象，都遵守能量守恒定律。自然界中能的总量保持不变，但是对于某一物体可能改变。 2．能量转化和转移的方向性：热量只能从高温物体转移到低温物体，不能相反，具有方向性，否则就要消耗其他的能。不是什么能源都可以利用，能源的利用是有条件的，也是有代价的，有的东西能成为能源，有的则不能。虽然能量在转化和转移的过程中是守恒的，但具有方向性，因此我们一定要节约能源。 典型范例 例题市场经济的今天，一些厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的做法，纷纷对产品进行广告宣传。可是有些厂商在广告上弄虚作假，夸大其词，欺骗消费者。如某品牌电热水器这样写道：“我厂电热水器功率只有55W，烧开一瓶水只需5min，节钱省电，最适合普通家庭使用。”这则广告可信吗？ 精析：电热水器烧开水，是电能转化为热能被水吸收的过程。方法一：根据题意求出电热水器所产生的热能，再利用热量公式，算出这些热量能够烧开多少质量的水，与事实进行比较，判断信息是否可信；方法二：先求出电热电热水器所产生的热能，再估算出烧开一瓶水所需要的热量，两者进行比较，判断信息是否可信，判断的依据是能量守恒定律。 全解：方法一：电热水器产生的热能为W=Pt=55W×5×60s=1.65×104J。 假设一般情况下烧开水是把水从20℃加热到100℃，则这些热量可以烧开的水的质量m＝ Q c△t ＝ W c△t ＝ 1.65×104J 4.2×103J/（kg·℃×（100℃-20℃）） ＝0.049kg。
能量的转化和守恒 教学目标 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。 教学重难点 1．分析能量的转化，知道能量守恒定律。 2．用能量守恒的观点分析物理现象。 教学过程 导入新课 复习设疑，导入新课 出示以下两个问题，学生思考回答： (1)通过前面的学习，我们已知道的能的形式有哪几种？(机械能、内能、电能、化学能、光能、生物能，等等) (2)在“机械功和机械能”的学习中，我们分析了机械能的转化问题，请你对此谈谈自己的认识，并举例加以说明。 设疑引学：既然动能和势能可以相互转化，那么，自然界中不同形式的能量之间是否也可以互相转化呢？在转化过程中能量又遵循何种规律呢？ 这就是今天我们要一起来研究的问题。 推进新课 一、能的转化 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： (1)来回迅速摩擦双手。 (2)黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下。 (3)将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。 (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：(1)机械能转化为内能。(2)光能转化为内能。(3)光能转化为电能再转化为机械能。(4)机械能转化为电能及内能。 教师分析：摩擦生热，摩擦是机械运动现象，生热是热现象，摩擦能够生热，说明机械运动现象和热现象有联系。 学生分析其他实验后得出：光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。 2．除了电能与化学能之间可以相互转化外，还能举出其他形式的能相互转化的例子吗？请分别对机械能和内能、机械能和电能、电能和内能、电能和光能进行讨论。 (学生讨论，教师巡回指导，具体事例参照如下： 机械能→内能：自行车、汽车在刹车时摩擦生热；汽油机、柴油机在压缩冲程中，汽缸内气体因被压缩而发热等。 内能→机械能：内燃机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功；爆竹爆炸时，火药燃烧产生的内能使爆竹炸飞和升空。 机械能→电能：水电站的水力发电，水的机械能转化为电能。 电能→机械能：电动机通电后转动，电能转化为机械能。 电能→内能：电炉、电熨斗、电热水壶等通电后，电能转化为内能。 电能→光能：白炽灯通电后发光，发光二极管通电后发光等。 光能→电能：太阳能电池等。) 二、能量守恒定律 演示实验：将乒乓球从一定高度落下 观察分析：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？ 讨论得出：机械能越来越小，通过摩擦把机械能转化成了内能。 从而引出能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量
能量转化的量度 教学目标1、理解功的概念，理解做功的两个必要的因素。 2.知道功的计算公式W=FS，能运用功的计算公式进行有关的计算。 3.知道功的国际单位是焦。 教学 重点 理解做功的两个必要因素、有关功的计算 教学 难点 判断是否做功 教学 准备 多媒体课件、哑铃、粉笔、讲台 教学过程1.举重运动员占旭刚举重。 2.引导分析：运动员举重过程中能量是如何转化的？转化了多少呢？ 1.实验1：教师拿起哑铃模仿举重。 提问：和举重运动员相比，谁消耗的化学能多？为什么？ 引导：在举重过程中化学能转化为物体的机械能的多少和施加在 物体的力大小有关。 2.实验2：教师举哑铃较短一段距离（明显比第一次低）。 提问：和第一次比，那一次消耗的能多？你是怎么想的？引导学生 分析：人的化学能转化为物体的机械能的多少和物体（允许学生不 说出在“在力的方向上”）通过的距离有关。 3.实验3：拿起哑铃，静止→在水平方向移动和第二次相同的距离 →静止。 提问：哑铃的机械能变了吗？为什么？ 引导：哑铃的高度不变，运动状态不变，机械能不变。 引导学生从力的大小，通过的距离两方面和第二次实验比较， 有何不同点。 修正策略
能量转化的多少，和两个因素有关，即：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离。能量转化的多少，我们通常用功来量度。上例中，化学能转化为机械能的多少可以用对哑铃做了多少功来表示。 做功的两个必要因素： ①作用在物体上的力的大小； ②物体在这个力的方向上通过的距离。 投影科比打篮球的四种不同情况，托着篮球不动，托着篮球走向队友，手举篮球跳起扣篮，将篮球传给队友，请同学分析是否做功，加深对做功的两个必要因素的理解 归纳总结，三种不做功的情况 1.实验4：教师尝试举起讲台，但讲台没有动。 提问：我对讲台做了多少功？ 引导从两方面分析： ①从能的转化的角度：讲台的机械能增加了多少？我有多少的化 学能转化为讲台的机械能？ ②从做功的两个必要因素：讲台没有在力的方向上通过距离。 提问：能利用身边的物体举例做功与不做功的例子或生活场景吗功有大有小，那功的大小与哪些因素有关呢？ 探究：设计实验分析做功的大小与那些因素有关（利用身边的物1.公式及单位 通过上面的学习，我们知道，功的大小和两个因素有关，作用在物体上的力越大，物体在力的方向上通过的距离越大，这个力对物体所做的功越多。故科学上规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 思考：这句话是不是可以简单说成“功等于力和距离的乘积”。（教师应强调力和距离的对应关系） 公式：W=Fs 单位：1焦（J）＝1牛（N）·米（m）
《能量的转化和守恒》教案 一、教学目标： 1、知道各种形式的能是可以相互转化的。 2、知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。 3、列举出日常生活中能量守恒的实例。 4、有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 教学重点：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。 教学难点：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。 二、资料准备：教材分析： 教材从能量的转化与守恒中，列举出生活中的能量守恒实例来加强教学。 三、教学过程： 环节一：引入新课 我们知道物体的动能和热能，是由物体的机械能运动情况决定的能量，内能跟物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。物体内部分子的热运动，物体的机械运动都是物质运动的形式，由于运动形式不同，与之相联系的能量也不相同。 环节二：进行新课 的事例，说明各种形式的能的转化和转移）。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。 在自然界中能量的转化也是普遍存在的。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。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，课本图2-17中画出了一些农常用的生活、生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。 (3)在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中，高温物体放出多少热量（减少多少内能），低温物体就吸收多少热量（增加多少内能）；克服摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化为能量，但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周围的空气等，都要吸收热量，它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里，水从高处流下，损失了机械能，一方面由于推动发电机转动而转化为电能，一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。 以上规律是人类经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律棗能量的转化守恒定律。通常把它表述为： 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
[第十八章四、能量转化的基本规律] 一、选择题 1．下列关于能量的转化和守恒的说法中，错误的是() A．高山上滚下的石块越来越快，说明重力势能转化为动能 B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能 C．发电机发电时，将机械能转化为电能 D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 2．近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮汐能发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作．从能量转化的角度来讲，潮汐能发电是将() A．海水的机械能转化成电能 B．海水的化学能转化成电能 C．电能转化成海水的势能 D．电能转化成海水的机械能 3．单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小．在这个过程中() A．能量逐渐消失 B．动能转化为势能 C．机械能守恒 D．总能量守恒，机械能转化为其他形式的能 4．下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是() A．摩擦生热的过程是不可逆过程 B．所有能量守恒的过程都能自发地发生 C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D．任何能量间的转化和转移都必须遵守守恒定律，任何两种能量间都可以自发地相互转化 5．下列有关能或能源的讨论中，你认为错误的是链接例2易错警示() A．人类社会面临能源危机，总有一天能量会被消耗殆尽 B．煤、石油、天然气的储量有限，人类将面临能源危机 C．很多传统能源已走向枯竭，但我们可以开发新的能源 D．太阳能、风能、水能、潮汐能是取之不尽的
二、填空题 6．指出下列现象中能量的转化或转移情况： (1)气体膨胀做功：___________________________________________________________； (2)植物进行光合作用：________________________________________________________； (3)燃料燃烧：_____________________________________________________； (4)风吹动帆船前行：______________________________________________________. 7．在公路上疾驶的汽车急刹车时，车轮停止转动，此时轮胎表面温度会急剧升高产生冒烟现象，并在地面上留下黑色痕迹，在此过程中是__________能向________能转化．8．原子核是由质子和________构成的．电动机将______能转化为其他形式的能．电能可以使电灯发光，同时产生内能散失到空气中，但这些内能却无法自动地转化为电能，这说明能量的转化或转移是有________的． 9．一种冷暖两用型空调，铭牌标注：输入功率1 kW，制冷能力为1.2×104 kJ/h，制热能力为1.3×104 kJ/h.这样，该空调在制热时，每消耗1 J电能，将放出3 J的热量，是指标错误吗？答：________；能量守恒吗？答：________． 10．如图17－K－1所示是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后形状记忆合金迅速复原．关于该“永动机”，下列说法正确的是() 图17－K－1 A．科技发展制造出了永动机 B．转动会使水温升得更高 C．记忆合金是一种新型化合物 D．水的内能转化为转轮的机械能
第三章能量的转化与守恒 第2节能量转化的量度 一、教材分析 功的概念是本章的教学重点之一，其概念及应用贯穿于全章。通过本节学习，应使学生初步建立功的概念，并学会分析解决一些实际问题，从而为本章以后的学习打下较好的基础。教学中要注重培养学生从功的角度来分析力学现象。通过实验和实例的分析，注重引导学生学习物理的思维过程，使学生受到学习方法的训练。 本节另外一个知识点是需讲明功率的概念，阐明其为比较物体做功快慢的物理量，通过类比讲明什么叫功率，功率的计算公式及单位。同时，结合机器实际的功率值，理解应用过程中怎样选择合适的机器。 二、教学目标 1、认识在什么情况下力对物体做了功，理解做功的两个必要因素。 2、理解用功来量度能的转化多少。 3、知道功的计算公式，知道功的单位，会用功的公式进行简单的计算。 4、知道功率的概念，功率的意义和单位，初步掌握功率的计算方法。 三、教学重点、难点 教学重点：功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。 功率的概念、功率的计算公式、一些机器或生物体的功率。 教学难点：功的概念。 四、教学准备： 五、课时安排：3课时 六、教学过程设计： 【复习引入】分析在下列情景中，能量如何转化？ （1）举重运动员在举起杠铃时；（运动员体内的化学能转化为杠铃的势能） （2）马拉车时；（马体内的化学能转化为车的动能和各种摩擦产生的热能） 提问：在上述的例子中，有多少能量发生了转化？举杠铃和马拉车的速度都影响能量转化的快慢，为了量度能量转化的多少，描述能量转化的快慢，我们需要学习功和功率的有关知识。引出课题 【新课教学】 提问：平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。学生实验1：用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上。 问：两次移动的距离怎样？哪次“累”一些呢？为什么？ 生：两次移动的距离相同，提书包“累”一些，因为提书包需较大的拉力。 师：移动相同的距离，需要的力越大越“累”。 学生实验2：用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。 问：哪次“累”一些呢？为什么？ 生：提到桌面上“累”一些，因为移动的距离较大。
《能量的转换》教案 教者：周凤官 教学目标： 1.知道能量能够转换成其它形式的能量并以不同表现形式，并知道能量的具体转换过程。 2.能够学会用卡通图解释能量转换的过程。 3.能制作简单的能量转换的玩具。 教学重点：知道一种形式的能量能够转换成另一种形式的能量。 教学难点：理解各种形式的能量之间是如何转换的。 教学准备：三角架、石棉网、盛有水的烧杯、温度计、火柴、花生米、纽扣、线、记录单等。 教学过程： 一、情境导入 上节课中，我们已经认识到各种各样的能量都有着不同的作用，今天这节课我们继续认识能量方面的知识。 下面请同学们说说生活中的两个例子（1）打开电视看节目.(2)冬天天冷了，两只手互相搓搓。（在搓手的时候，同学们会感觉到手里慢慢有点热，其实是由我们体内的化学能转换成了和声能、热能了。）这里都发生了什么样的能量形式的变化？ 其实，能量有一个重要的特点：就是它可以从一种形式转换成另一种形式。这就是我们今天要研究的课题（能量的转换） 二、实验探究 1.认识能量之间的转换 下面我们通过一个小实验来研究“能量是如何转换的？” （教师点燃花生米，给烧杯中的水加热。） 提问：猜测一下，可能会出现什么样的结果？说明了什么？ （用温度计量一下加热前后的温度，给学生看，引导学生回答：水温会上升，产生了热能。） 2.大胆猜测一下，这个过程中，都发生了哪些能量的转换？（指出：花生米里的能量是化学能） （全班交流得出：点燃花生米，给烧杯中的水加热后，花生米中的化学能转换成了光能和热能，使水温升高了。）板书：化学能→光能、热能 3.教师指出：花生米燃烧后把其中的化学能转换成了光能和热能，那生活中的水也是由烧水的材料煤、木柴等燃烧后化学能转化成热能的。刚才我们通过实验验证了我们的猜测。
九年级科学教案： 第3章第3节《能量转化的量度》（第1课时） 一、教学目标 1.知识与技能： （1）知道功是能量转化的量度； （2）认识做功的两个必要因素； （3）知道W=Fs求功。 2.过程与方法： （1）会运用能量转化做出做功的判断； （2）能运用做功的两个必要因素判断是否做功； （3）能运用W=Fs进行简单的计算。 3.情感态度价值观: （1）让学生体验做功的实质是能量转化的过程； （2）引导学生知道了做功的判断，激发学生学习科学的兴趣。 二、教学重点： （1）做功的两个必要因素；（2）运用W=Fs进行简单的计算。 三、教学难点：（1）做功的判断（2）运用W=Fs进行简单的计算 四、教学过程： 【创设情景，导入新课】 1.说出下图中举重运动员的能量转化 2.说出下图中马拉车时的能量转化
化学能转化杠铃势能化学能转化为车的动能 能量转化多少=做功多少 功量度能量转化的多少 【合作交流，探究新知】 师：读图3-25 和图3-26 是物体在力的作用下做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？ 图3-25 图3-26 生：讨论、交流，找出共同特征。 （1）都是化学能转化为机械能； (2) 都受到了力的作用，并且都在力的方向上运动了一段距离。 师：读图3-27 和图3-28 是物体在力的作用下没有做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？ 图3-27 图3-28 生：讨论、交流，找出共同特征。 （1）都是化学能没有转化为机械能； （2）受到了力的作用，但没有在力的方向上通过一段距离。 师：如何判断力对物体是否做功？ 生：根据做功与不做功的分析，讨论、回答。 做功必须同时满足的两个必要因素： 1.作用在物体上的力； 2.在力的方向上移动的距离。 师：下图的力对物体做功了吗？
第五节《能量的转化和守恒》教案（人教版初三）教学目标 1．知识与技能 ●明白各种形式的能是能够相互转化的． ●明白在转化的过程中，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，发觉各种现象的内在联系，体会各种形式能量 之间的相互转化． ●通过讨论体会能量可不能凭空消逝，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，激发学生的学习爱好，对物理规律有一个感性 的认识． ●通过学生讨论锤炼学生分析咨询题的能力． 教学重点与难点 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差不多定律． 难点：运用能的转化和守恒原理运算一些物理习题；运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，讲明能是如何样转化的． 教学课时：1时 教学过程： 引入新课 我们明白物体的动能和热能，是由物体的机械能运动情形决定的能量， 内能跟物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情形有关。物体内部分 子的热运动，物体的机械运动差不多上物质运动的形式，由于运动形式不
同，与之相联系的能量也不相同。 进行新课 (1)自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核的变化有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。 (2)在一定条件下，各种形式的能量能够相互转化和转移〔列举学生所熟悉的事例，讲明各种形式的能的转化和转移〕。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。 在自然界中能量的转化也是普遍存在的。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，燃料燃烧开释的化学能，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。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，课本图2-17中画出了一些农常用的生活、生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。 (3)在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中，高温物体放出多少热量〔减少多少内能〕，低温物体就吸取多少热量〔增加多少内能〕；克服摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化为能量，但能量的总量不变。确实是讲某物体缺失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周围的空气等，都要吸取热量，它们所吸取的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里，水从高处流下，缺失了机械能，一方面由于推动发电机转动而转化为电能，一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的缺失等于产生的电能和内能的总和。
四能量转化的基本规律 【设计意图】 本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认 识?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：能量，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. 最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性. 能量守恒定律是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基 础，因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析. 在教学过程中，强调定律的两个方面：转化与守恒.另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育. “能量转移和转化的方向性”是本节教学的一个难点. 教学时借助学生熟悉的生活实例介绍，并帮助他们初步了解有关知识?教材中是以“水往低处流（黄果树瀑布）”“热水中的冰块”等引入“自发过程”及其方向性问题的，其中功热转换过程、热传导过程以及气体自由膨胀过程的方向性问题，在教学中应通俗且不违背科学地解释有关问题。 【教学目标】 一、知识与技能 1?通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化. 2?知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例. 3初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性. 4、认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。 二、过程与方法 1?能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。 2?通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。有对信息的有效性作出判断的意识。3?学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。 三、情感态度与价值观 1.能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。 2.具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。 3.养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。 【重点难点】 1、能量转化与守恒 2、能量的转移与转化有一定的方向性 【教学器材】 演示用玻璃毛细管一套、适量红墨水、烧杯两只、水、少量棉花。 【课前准备】上网查询有关历史上的永动机方案，能大概说明它不能永动的原因。 【教学过程】
第三章能量的转化与守恒 第1节能量的相互转化 【教材分析】 在前面的学习中，学生对能的概念已有了一些初步的认识。本节课在前面学习的基础上，通过对一些自然现象及生产、生活中的实例介绍，使学生进一步了解自然界能的多样性及能量的相互转化的普遍意义，初步学会分析和判断物质运动及变化过程中不同形式的能量的转化。 【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。 【教学重点和难点】 自然界能量转化的普遍意义 【教学准备】 图片、投影、制作小风车实验装置一套 【课时安排】1课时 【教学过程设计】： （一）引入 教师演示：手持粉笔头举高，放手下落实验 提问：举高粉笔头具有什么能？为什么？ 生：重力势能，因为粉笔头被举高了。 进一步提问：放手下落过程中，粉笔头又具有什么能？ 生：此时既有重力势能又有动能。 问：下落过程中粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？ 生：由于粉笔的高度越来越小，速度越来越大，高度减小说明重力势能在减小，速度增大说明动能在增加，下落过程中重力势能在向动能转化（重力势能减少，动能增大）， 教师指出：自然界中能量变化的事例很多，这就是本节所要研究的内容。 （二）新课学习 讲述：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。 复习： 动能：我们把运动着的物体具有的能叫做动能。 实例：运动的锤子，流动的河水，流动的空气，行驶的汽车、跑动着的运动员，飞行中的子弹头，滚动着的钢球，运行中的人造地球卫星等。简单的知 识结构： 势能：物体被举高或发生“弹性形变”时所具有的能。 实例：被举高的夯，被举高的打桩机的重锤，高坝中的水，放 在高楼阳台边沿的花盆，搁货架的金属球、山顶上的石头，举 高的铅球，悬吊在高空中的钢梁，悬空的起重臂，置于斜面上 的钢球等。 创设情景：（展示图片或录象）图3－1 雪崩 （情景描述）一辆汽车在雪山脚下急驶，一场灾难不幸发生。 只见高耸陡峭的雪坡霎时间犹如天崩地裂，数以千吨的积雪快
【教学目标】 1.理解功的概念，理解做功的两个必要的因素。 2.知道功的计算公式W=FS，能运用功的计算公式进行有关的计算。 3.知道功的国际单位是焦。 【教学过程】 引入新课举重运动员举起杠铃时，会将体内储存的化学能转化为杠铃的势能；为了量度能量转化的多少，需要学习功的有关知识。 新课教学 一、功 （一）功的概念 引导：让学生读教材中“举重”和“马拉车”图：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？ 结论：引导学生分析并形成结论； 1杠铃和马车都受到力的作用， 2在力的方向上都发生了移动。 引导；如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。力做功也常说成物体做功，如运动员作用在杠铃上的力对杠铃做功，也可以说成什么物体对杠铃做功？ 归纳；师生共同归纳并板书；功 （一）功的概念：物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功 引导：“举重”和“马拉车”图中各是什么物体用力？什么物体受力？在力的方向上产生了什么效果？ 结论： 1、功的另一种说法 阅读：让学生阅读教材相关内容思考； 1、力做功也常说成什么做功？这里的物体是指施力物体还是受力物体。 2、如运动员作用在杠铃上的力对杠铃做功，也可以说成什么物体对杠铃做功？） （二）功的两个的因素 引导：做工和我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗？它需要哪两个必要的因素？ 归纳；师生共同归纳并板书；（二）功的两个的因素 1、作用在物体上的力的大小； 2、物体在这个力的方向上通过的距离。 巩固；搬运工扛着货物在平地上行走，他对货物做功了吗？若搬着货物上楼呢？ （1）物体受了力，但却没有在力的方向上通过一段距离：如推桌子 （2）物体没有受力，但是却通过了一段距离：沿光滑水平面匀速直线运动的小球 （3）物体受了力，也通过了一段距离，但是不是在力的方向上通过的一段距离：如提着一桶水水平移动了一段距离。 根据以上的一些例子我们一起来归纳一下几种不做功的情况： ⑴物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段距离；（F=0） ⑵物体受到力的作用，但没有移动距离；（s=0） 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；（力和通过的距离方向垂直）（F⊥s） “做功”比“工作”的涵义要狭窄且严格得多。 2．理解与巩固：塔式起重机下挂着重物，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速运动三种情形中，钢索的拉力是否都对它做了功？ 二、功的计算 （一）功的计算公式 引导：功有大小，运动员举起杠铃时，作用的力越大，杠铃举得越高，所做的功就越大。 阅读：教材中相关内容 1、用记号笔在教材中描述功的定义式的文字下面画线。 2、功的计算公式是什么？式中各字母表示的含义各是什么？
《能量的转化和守恒》教学设计优秀教案 一、教学目标 （一）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。 （二）过程与方法 1．通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系。 2．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。 （三）情感态度和价值观 1．通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣。 2．对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 二、教学重难点 本节以能量为线索，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。本节内容由两部分内容组成，“能量的转化”和“能量守恒定律”。能量守恒定律是本节重点，能量的转化和用能量守恒的观点分析物理现象是本节难点。 三、教学策略 先从学生熟悉的能量入手，比如内能、机械能之间的转化，在扩展到光能、电能、化学能等，同时结合图片来加深学生的理解。能量转化过程示意图需要在学生们充分讨论后再填写，答案不要求统一，合理就行。在学生知道各种能量之间可以相互转化的基础上，组织学生做好探究实验，讲解能量守恒定律时，要突出定律的物理意义，即“转化”和“守恒”。 四、教学准备 多媒体课件、黑塑料袋、水、温度计、太阳能电池、小电扇、钢笔杆、碎纸屑、乒乓球、小球撞击演示器。 五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
四、能量转化的基本规律 教学目标 知识与技能 (1)知道能量是可以转移和转化的． (2)知道能量守恒定律，并能用它来解释有关简单的实际问题． (3)初步了解能量转移和能量转化的方向性． 过程与方法 (1)通过实验能运用能量守恒定律分析“永动机”失败的原因． (2)以思考、讨论为主体会能的转化有方向性． 情感态度与价值观 (1)学会用辩证唯物主义的观点看问题． (2)培养学生将所学知识服务于社会的意识和能力． 教学重点难点 重点：能量转化和守恒定律． 难点：对能量转移和转化的方向性的认识． 教学过程： 导入新课 回顾“机械能和内能”一章中机械能的转化问题．并请同学谈谈自己的认识．既然动能和势能可以互相转化，那么，自然界中不同形式的能量之间是否也可以互相转化呢?在转化过程中能量又遵循何种规律呢?这就是我们今天要研究的问题． 历史上曾经有不少人企图发明一种可以不消耗能量，又能不断对外做功的机器，号称永动机。同学们你们认为这种设计叮行吗? 学生争议． 这种机器最终以失败而告终，为什么?今天我们将研究这个问题．(设疑引入) 乒乓球下落过程中，弹起高度越来越小；将单摆拉到适当高度放手后自由摆动过程中摆起的高度越来越小．乒乓球和单摆在运动过程中能量是如何转化的? 学生回答． 在转化的过程中，弹起高度越来越小，单摆摆起的高度越来越小，是不是因为能量在转
化过程中逐渐减少呢?(错误经验引入) 解读探究 1．能量的转化和转移 想一想：自然界中各种形式的能之间是可以相互转化的．同学们能举出一些实例证明这个观点吗? 说一说：汽轮机带动发电机发电(机械能一电能)电动机带动风扇转动(电能一机械能) 光电池提供电压(光能一电能) 白炽电灯发光(电能一内能一光能) 燃料燃烧(化学能一内能) 讨论交流：同一种形式的能量在物体中可以转移吗?(学生展开讨论交流) 议一议：小孩在水平地面上弹玻璃小球，当甲球从手中弹出而撞击静止的乙球后，乙球即沿地面向前滚动．在此过程中，乙球获得的机械能从何而来?这个现象说明了什么?(学生各抒己见，充分发表自己的观点) 点拨：乙球获得的机械能从甲球传递而来．说明同一种形式的能量可以在物体之间转移． 讨论交流：请同学说出各例中是什么能量发生转移?转移是怎样进行的? 总结：草通过光合作用吸收太阳能，兔子吃草吸收草的能量，人或其他动物吃兔子吸收兔子的能量，人通过吸收食物的能量才能进行各种运动．自然界中的能量在不停地转移和转化，我们是在能的转移和转化过程中利用能量的． 2．能量守恒定律 看一看：引导学生看课本活动“水滴实验”． 做一做：仿照课本图18一14(a)、(b)利用棉纱吸水提高水位．看一看什么情况下棉纱带能使杯中的水滴下?(a图中的水能滴下，b图不能) 总结：“永动机”失败的原因说明自然界存在一条法则：我们不可能无中生有地获得能量科学家经过长期探索终于发现各种形式的能量在相互转化时遵循一种规律，即能量的转化和守恒定律。 能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一，也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一，恩格斯把它称作“伟大的运动基本定律”。自然界的一切变化过程，小到原子世界，
能量的相互转化及转化的量度2 1.小明用100 N的力将重80 N的铅球掷出7 m远，则铅球抛出后的运动过程中，人对铅球所做的功是 A.0 B.700 J C.560 J D.1 260 J 2.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距 离s的关系图像如图，由图可知，甲乙两个力的大小关系是 A.F甲>F乙 B. .F甲＜F乙 C. F甲=F乙 D.条件不足，无法比较 3.司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同学们利 用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着共同的 轴心转动可以提升物体。要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm，则测力计的示数为 0.8N，上升距离为30cm。由此可知，利用此装置可以（选填省力或省功）,其机械 效率是。 4.学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心 下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图。则此过程重力做的功为 J，重力做功的 功率为 W。 5.为了参加义乌市中学生承重塔制作比赛，某校进行了选拔。丁丁同学用横截面积为0.06cm2的均匀竹签等材料制成了一个质量为60g、高为50cm的三棱柱形承重塔。，（总共只有3根竹签与地面接触，g取10N/kg） 求：（1）把放在地面上的3kg物体放到承重塔上时至少需要做多少功？ （2）放上该物体后承重塔对地面的压强是多少？ 6.某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103牛，右为他乘车到达目的地时的车费发票。求： （1）出租车行驶的时间。 （2）出租车行驶的速度。 （3）出租车在这段时间内所做的功。
能量的转化与守恒教案[能量的转化与守恒] 能量的转化与守恒导学案 课前预习 读课本，解答下列问题： 1、自然界中有哪些能量？它们分别对应于哪些运动形式？ 2、各种能量之间都可以直接转化吗？ 3、能量既不会，它只会从一种形式个物体到另一个物体，而在和的过程中，能量的总量。这就是能量守恒定律。 课堂导学 教学目标 ☆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。 ☆过程与方法 1.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。 2.通过学生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，或从一个物体转移到另一个物体。 ☆情感、态度与价值观 1.通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣。 2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。
学习重点：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。学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。 学习难点：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。器材：黑色的塑料袋，温度计，小电机，太阳能电池，碎纸屑，乒乓球等 新课导学 一、引入新课 我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热是因为通过摩擦力做功，机械能转化为内能。在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。这些实例中，物体的内能为什么增加了？是凭空产生的还是由其他形式能转化来的？在学生讨论 的基础上，引出本课的课题 二、能的转化 1、想想做做：按照书中的操作，观察发生的现象，说一说发生了那些能量的转化。
四、能量转化的基本规律 知识点1能量的转化与转移 1．下列有关能量转化或转移的说法中正确的是() A．在一定条件下，各种形式的能量都可以相互转化 B．摩擦起电是将电能转化为机械能的过程 C．内燃机是通过做功的方式最终将机械能转化为内能的 D．冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械能转移为内能的 2．下列对能量转化的分析中，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 3．火力发电过程是先将煤炭燃烧，将________能转化为______能；产生高温蒸汽推动发电机发电的过程中，是将______能转化为________能，再转化为______能．4．电流通过电动机，电能转化为________能；电流通过白炽灯或荧光灯，电能转化为________能，电流通过电解槽，电能转化为________能． 知识点2能量守恒定律 5．如图18－4－1所示的“永动机”________(选填“能”或“不能”)永动，原因是它违反了自然界中的一个重要的规律，它就是________________． 图18－4－1 6．下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的是() A．冬天用手摸户外的东西时感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．水蒸气会把壶盖顶起来 D．电灯发光 7．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是() A．出膛的子弹射穿过木板，以更快的速度继续前进 B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止 C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年