能量转化的基本规律
学案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
§18.4 能量转化的基本规律学案
学习目标
1、知道能量转化和守恒定律；
2、知道能量的转移和转化具有方向性
预习内容
1、化石燃料燃烧使蒸汽温度升高的过程是能转化为能；高温蒸汽推动汽轮机带动发电机的过程是能转化为能再转化为能；电动机工作时把能转化为能．
2、能量守恒定律：能量既不会凭空也不会凭空它只会从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到另一个物体，而在和过程中，其保持不变．
3、能量经转化后，要利用的能量只会（增多/减少/不变，下同）而不会
因此节能和如何有效地利用能源是当前重要的课题．
4、写出下列现象中利用了什么能源
(1)太阳光促使植物生长
(2)煤燃烧给水加热产生水蒸气
(3)利用海水的涨落带动水轮机发电
5、写出下列过程中能量转化或转移的情况
(1)太阳光促使植物生长
(2)电灯发光
(4)木炭燃烧发出光和热
(5)冬天双手互相摩擦感觉暖和
(6)火箭升空
(7)萤火虫夜晚发光
6、下列关于能量的说法中正确的是 ( )
A．用砂轮磨刀时，有内能转化为动能
B．陨石进入大气层后成为流星，此时内能转化为机械能
C．壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能
D．用打气筒给轮胎打气，打气筒发热是机械能转化为内能
7、如果电扇在一个与外界隔热的房间内，那么电扇工作一天后，房间温度将( )
A．降低 B．升高 C．不变 D．无法判断
8、请在以下括号内填写能量转化的装置、器具．
(1)机械能（）电能 (2)化学能（）内能
(3)内能（）机械能 (4)光能（）电能
9、有人设想，如果在相距很远的两个城市间控一条弧开隧道，那么从一个城市出发的汽车，可以不需要动力就穿过隧道到达另一城市，如图所示，你认为这个设想是否有科学性呢
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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
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
14.3能量的转化和守恒 学习目标：1、知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例；2、有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 学习重点：能量守恒定律学习难点：区别能量转移和转化 中考考点：本节内容在中考中的考查以选择题、填空题、简答题。以基础题为主。经常出现以下两个命题点：（1）分析一些事例中的能量转化情况；（2）用能量守恒定律解释物理现象一、知识回顾 1.热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做_______的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率. 2.内燃机的特点是：燃料在_______燃烧，生成_______的燃气，燃气推动活塞____，将_____能转化为_______能. 内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程. 3. 如下图所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到 的现象是，在这个过程中能量的转化是________ ；_______就是根据 这种道理制成的. 4.__________ 叫做这种燃料的热值.热值的单位是____，符号是____。. 5.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动， 此冲程是（）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 6.在下图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当 是（）A.乙甲丁丙 B.甲乙丙丁 C.乙丁甲丙 D.甲乙丁丙 7.关于热机错误的说法是（）A.利用内能来做功的机器叫热机B.蒸 汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机 C.一切热机的工作过程都包括四个冲程 D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率 8.关于燃料的热值，以下说法正确的是（）A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的 9. 已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃). 二、探究活动：实验演示如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上， 管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起。你知道这个过程中能量是怎样转移和转化的吗？ 阅读教材内容，回答下列问题：1．能量既不会凭空___，也不会凭空____，它只会从 __转 化为________，或者从一个物体_____另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量_______。 2．各种形式的能量都可以在_____下转化，电动机带动水泵抽水是___能转化成___能，植物吸收阳光进行光合作用是能转化为____能，燃料燃烧时发热是_____能转化为______能。 3．在摩擦生热的现象中，___能转化为___能，如克服摩擦做了100 J的功，就有____J的___能转化为_____能。人类对各种能源的利用，都是通过___ 或者 _ ___来实现的。 三、随堂练习 1. 如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水 流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打 磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面 的水池中……，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下 循环，使机器不停地工作.①你认为，上面水池中流下来的水，能否 被水泵全部抽送到上面水池中？并说明理由： ②这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。请 运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”？ 四、当堂达标1．下列事例中，属于内能转化为机械能的是（）A．用打气筒给自行车内胎打气 B．用火箭发射人造卫星 C．古人使用的钻木取火 D．开水倒入杯中逐渐冷却2．自由运动的滚摆，每次上升的高度逐渐减小，下列说法正确的是（）A．机械能守恒B．能量正在消失 C．只存在动能和重力势能的相互转化 D．减少的那部分机械能转化为内能，但总的的能量守恒 3．一辆汽车在关闭油门后继续在水平方向上向前移动，从能的转化来看，它是[ ] A．动能不变 B．机械能不变 C．动能转化为势能 D．动能转化为内能4．我国大力发展火力发电，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是（）A．化学能→内能→机械能→电能 B．化学能→重力势能→动能→电能 C．机械能→内能→化学能→电能 D．内能→化学能→机械能→电能5．写出下列现象中能量的转化或能量的转移关系。 ①木炭燃烧发出光和热。； ②冬天双手互相摩擦感觉暖和。； ③用钢锉锉工件，工件发热。； ④水轮机带动发电机工作。； ⑤点燃爆竹后，爆竹腾空而起。； ⑥给蓄电池充电。； ⑦热水瓶中的水蒸气把瓶塞冲起。； ⑧风吹动帆船前进。； ⑨人跑动时，身体发热出汗。；
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
《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
《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。
[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。
《能量的转化和守恒》教学设计 天津市汇森中学李宁 一、学情分析： 我校的九年级学生，已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯，学习热情高，求知欲望强。 学生在本册教材前面已经学过一些能的形式，学习了动能和势能的相互转换及机械能的守恒；内能的改变。通过前面的学习，学生对能量转化已有了初步的了解，为本节“能量的转化与守恒”的学习作了较为全面的铺垫。 另外，在生产生活中到处都有能的形式与转化，学生有一定的知识储备和生活积累。 二、学习内容分析： “能量的转化与守恒”是新课程人教版九年级全一册第十四章第三节的内容。本节前面分别学习了机械能和内能，本章共有三节：热机、热机的效率、能量的转化和守恒。教材从自然界中的各种能量形式的描述，能量在不同物体间的转移，各种形式能量之间的转化出发，从而引出能量转化及守恒定律。因此本节内容是全章的理论基础，也是前面分别阐明能量现象的总结。 三、教学目标： 知识与技能： 1．能列举各种形式的能量。 2．能列举各种能量之间的转化及同种能量之间的转移。 3．知道不同能量形式的转化过程中能量的总量保持不变。 4．知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。 过程与方法： 1．引导学生，让学生充分发表自己的见解。 2．通过合作、交流、编故事、小实验和成果展示等活动突出学生的主体性地位。 情感态度与价值观： 1．通过列举日常生活中能量转化的例子，让学生认识能量转化的普遍性，体会科学知识源于生活、用于生活，激发学生学习的兴趣。 2．通过问题的设置，培养学生分析、综合和归纳能力。 3．培养探究精神和合作意识。 4．初步形成用能量转化与守恒的观点分析自然现象的意识。 四、重难点分析： 重点：能量的转化和能量守恒定律。 难点：能量在转化与转移中守恒。
各种形式的能量之间相互转化的实例 1．光能→内能：晒东西会晒烫 2．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3．光能→电能：太阳能电池 4．光能→化学能：光合作用 5．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6．机械能→光能：（暂时想不起来直接转换的）一个手摇发电机接导线连上小灯泡，就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车，前轮上有个灯，当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7．机械能→电能：水坝发电、风车发电 8．机械能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中，用外力压缩容器，化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行，还要注意了，发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9．电能→内能：电热炉 10．电能→光能：电灯 11．电能→机械能：启动机、电动机工作 12．电能→化学能：给蓄电池蓄电 13．化学能→内能：浓硫酸稀释放热 14．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15．化学能→机械能：炸药爆炸 16．化学能→电能：电池放电 17．内能→光能：电灯泡钨丝发热后会发光 18．内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19．内能→电能：（暂时想不起来直接转换的）火力发电
20．内能→化学能：（暂时想不起来直接转换的）Ba(OH)2+NH4Cl的反应（吸 热）第一单元 古诗乡村儿童碧绿化妆 绿色丝绦剪刀冲出寻找 姑娘吐芽柳枝飘荡桃花 杏花春天野花眼睛鲜花 原来叔叔邮局邮递员一堆 礼物先生做客惊奇
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】
1. 教学目标 1、知识与技能 （1）领悟伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实； （2）理解能量这个物理量及动能、势能的物理意义； （3）独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系； （4）除伽利略理想斜面实验以外，能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例； （5）能够列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒； （6）理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律，激发学生产生用这一规律解决问题的意识。 2、过程与方法 （1）体会伽利略分析问题的精妙，学习他能分析出事物本质的方法； （2）体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性。 3、情感、态度、价值观 （1）体会大自然的多样性和科学概念的概括性，激发对自然现象的探究欲望和对科学知识的崇尚精神。 （2）体会物理规律分析问题的简洁之美。 2. 教学重点/难点 教学重点： 理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性。 教学难点： 培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能马上意识到这里面存在的巨大的使用前景（就象商人看到了商机）。 3. 教学用具 多媒体、板书 4. 标签
导入新课 从本章开始，我们研究力学中另外一个重要的物理量：能量，以及它所遵守的规律。 大家知道，牛顿是经典力学的奠基人，他提出了三个定律和万有引力定律，但是他没有研 究过能量（至少没有深入研究），课本上有一句话：“…能量?是牛顿没有留给我们的少数力 学概念之一”至于力学中还有哪些概念牛顿也没有研究过，有兴趣的同学可以自己查找资料。但是能量这一概念并不是牛顿之后才出现的，在伽利略时代，能量及其守恒思想就已经出现。 理想斜面实验是谁“做”的？为了说明什么问题？怎样“做”的？（伽利略“做”的；为了 研究力和运动的关系，证明运动不需要力来维持） 让小球沿一个斜面从静止开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将 上升到原来的高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时他 要滚得远些。继续减小后一斜面的倾角，小球达到同一高度，但滚得更远些，若将后一斜 面放平，由于球永远达不到原来的高度，所以将永远滚动下去。 伽利略在分析理想斜面实验时，除了得出：运动不需要力来维持的结论外，他还注意 到实验中反映出一个转化与守恒的事实（或思想）。 1、对理想斜面实验的初步分析 提问1：猜一猜他看出的转化的事实是什么？（高度与速度，还要具体说一下，如下 滑时高度转化为速度等，若有人直接说出势能与动能，则指出伽利略时代还没有这两个概念） 提问2：猜一猜他看出的守恒的事实是什么？（一个与高度有关的量和一个与速度有 关的量之和守恒，若回答出势能、动能之和守恒，引导同上，若回答出高度与速度之和守恒，引导出这是描述物体运动的两个不同概念，单位都不一样，无法相加）提问3：假设你是伽利略，而且掌握了牛顿运动定律和运动学公式，能不能从理论上 证明出与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒？（提醒：把h0、h、v放在一个公式中，分析从P点释放到Q点过程中已知四个量，而学过的运动学公式中每个公式都有四个量）
14.3 能量的转化和守恒 【学习人】【班级】【学习日期】 学习目标： 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、用能量守恒的观点分析物理现象 一、温故互查 1、热机的压缩冲程是能转化成能；做功冲程是能转化成能。 2、燃料燃烧是能转化成能。 3、既然机械能和内能可以相互转化，那么其他形式的能之间是不是也可以相互转化呢？ 二、学习探究 设问导读：问题1: 能量的转化（阅读课本P27回答下列问题） 1.小组讨论完成课本“想想做做”中的问题： （1）来回迅速摩擦双手，会感到手变热，说明机械运动现象和现象有联系，在这个过程中，能转化为能。 （2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下，一段时间后，温度计的示数会上升，说明光现象和现象有联系，在这个过程中，能转化为能。 （3）将连在小电扇上的太阳电池对着阳光，小电扇会转动，说明光现象与现象之间有联系。在这个过程中，先是转化为能，然后能转为能。 （4）用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片，纸片会被吸起，表明钢笔杆带了电，这个实验说明了力现象与现象有联系，在这个过程中，能转化为能。 （5）根据你所学过的知识和你的生活常识在下图各箭头位置填上他们之间能量转化的方法或用具。
2、阅读教材P28想想议议，完成下列问题。 为什么它们的高度会逐渐降低？是否丢失了能量？你认为减少的机械能到哪里去了？ 问题2：能量的守恒（阅读课本P28-29，回答下列问题） 1、在各种能量的改变过程中，看似能量减少了，其实只是能量成了其他形式的能或到了其他物体。 2、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，而是相互的。大量事实证明，任何一种形式的能在为其他形式的能的过程中，能的总量是保持不变的。 3、能量既不会凭空，也不会凭空，它只会从一种形式为其他形式，或从一个物体到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量。 4、永动机不能制成的原因是什么？。自学检测： 1、在一定条件下，各种形式的能量是可以______________的。 2、摩擦生热，是转化为；水轮机发电是转化为，电水壶烧水是转化为水的。 三、巩固练习： 1、在庆祝小强生日的晚会上，同学们为他点燃了生日蜡烛，并拍手唱歌祝贺，同学们拍手时伴随有能产生，蜡烛燃烧时能转化为能和光能。 2、当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，从能量转化的观点看，这是水蒸气的 能转化为壶盖的能。 3、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定律 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 4、《深圳商报》2004年3月11日报道：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是 ( ) A、太阳能转化为内能，再转化为电能。 B、太阳能转化为电能，再转化为化学能。 C、太阳能转化为内能，再转化为化学能。 D、大阳能转化为电能，再转化为光能。
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，
10.3 热力学第一定律能量守恒定律 风陵渡中学王佩 【教学方法】讲授法讨论法 【教学目的】 知识与技能 1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种 形式的能在一定条件下可以相互转化 2.进一步掌握能量的转化和守恒定律，并了解能量的转化和守恒定律的意义 3.运用公式△U＝W＋Q 分析有关问题并具体进行计算 过程与方法 通过实例分析，进行热力学第一定律的相关计算 情感态度与价值观 1.利用能量的转化和守恒的观点，分析物理现象，解决物理问题 2.感知我们周围能源的耗散，树立节能意识 【教学重点】热力学第一定律 【教学难点】能量守恒定律 【教具】多媒体课件 【教学过程】 一、新课导入 图片展示—冷—措施（搓手，运动，哈气，烤火…）—引出改变内能两种方式 师：改变内能的方式有哪些? 生：做功，热传递 师：很好。既然做功和热传递都可以改变内能，那么，功、热量跟内能的改变之间遵循怎样的关系，这节课我们一起来探究。 二、新课教学 问题探究 1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么： ①如果物体对外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示开启易拉罐碳酸饮料瞬间，气体冒出，体验感觉—温度降低） ②如果外界对物体做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示有机玻璃筒放棉花—迅速压下活塞，棉花点燃） ①内能减少W ②内能增加W 2.一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么： ①如果物体吸收热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示水吸收热量） ②如果放出热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示电暖宝充好电放热） ①内能增加Q ②内能减少Q 3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化ΔU与热量Ｑ及做的
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。