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1、能量的转化和守恒教学设计能量的转化和守恒 教学目标一、学问与技能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.通过学生自己做小试验，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。2.通过学生探讨体会能量不会凭空消逝，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。 三、情感、看法与价值观1.通过学生自己做小试验，激发学生的学习爱好。2.对能量的转化和守恒有一个感性的相识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。3.通过学生探讨熬炼学生分析问题的实力。 教学重点：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定
2、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。 教学难点：运用能的转化和守恒定律对详细的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。 教学过程一、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？这就是今日要学习的内容。二、新课学习1能的转化想想做做：根据书中的操作，视察发生的现象，说一说发生了那些能量的转化。（1）摩擦手，手发热：机械能转化为内能。（2）黑塑料袋盛水，阳光下，温度上升：光能转
3、化为内能。（3）连在太阳电池的小电扇对着阳光，转动起来：光能转化为机械能。（4）钢笔杆摩擦后会吸引小纸片：机械能转化为电能。看来各种形式的能，在肯定的条件下是可以相互转化的，细致视察下面的能量相互转化的图示，你能不能找到更多的实例？ （1）运动的汽车紧急刹车，汽车最终停下来。这过程中汽车的动能（机械能）转化为轮胎和路面的内能。（2）把一铁块放入盛有水的烧杯中，用酒精灯加热烧杯内水，直至水沸腾。在这一过程中，铁块从四周水中汲取了热量使它温度上升，内能增加。这过程中水的一部分内能通过热量传递使铁块内能增加。其他形式的能也可以和内能相互转化。（1）介绍其他形式能：我们学习过机械运动有机械能，热运动有
4、内能，事实上自然界存在着很多不同形式的运动，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。（2）不仅机械能和内能可以相互转化，其他形式能也可以和内能相互转化，举例说明：（同时放映幻灯片）电炉取暖：电能内能煤燃烧：化学能内能炙热灯灯丝发光：内能光能（3）其他形式的能彼此之间都可以相互转化。播放动画：大自然中能量的转换 2能量守恒定律大量事实证明：各种形式的能都可以相互转化，并且在转化过程中守恒。“能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。”这就是能量守恒定律。在学习力学学问时，学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件
5、限制的定律，而且实际现象中是不行能实现的。而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的探讨，如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的探讨都有指导作用。 3永动机不行能制成历史上不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。这种机器被称为永动机。虽然许多人，进行了许多尝试和各种努力，但无一例外地以失败告终。失败的缘由是设计者完全违反了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。假如它对外做功必定消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，因而永动机是恒久不行能制造胜利的。 4运用能的转
6、化和守恒定律进行物理计算例题：用铁锤打击铁钉，设打击时有80的机械能转化为内能，内能的50用来使铁钉的温度上升。问打击20次后，铁钉的温度上升多少摄氏度？已知铁锤的质量为1.2kg，铁锤打击铁钉时的速度是10m/s，铁钉质量是40g，铁的比热是5.0102J/（kg）。首先让学生分析铁锤打击铁钉的过程中能量的转化。归纳学生回答结果，指出铁锤打击铁钉时，铁锤的一部分动能转化为内能，而且内能中的一半被铁钉汲取，使它的温度上升。假如用E表示铁钉的内能增加量，铁锤和铁钉的质量分别用M和m表示，铁锤打击铁钉时的速度用v表示。依据能的转化和守恒定律，有铁钉的内能增加量不能干脆计算铁钉的温度，我们把机械能转
7、化为内能的数量等效为以热传递方式完成的，因此等效为计算打击过程中铁钉汲取多少热量，这热量就是铁钉的内能增加量。因此有Q=cmt上式中c为铁钉的比热，t表示铁钉的温度上升量。将上面两个公式联立，得出经计算得出铁钉温度上升24。在这个物理计算过程中突出体现了如何应用能的转化和守恒定律这一基本原理。应当留意，有的同学把上述题目中铁锤打击铁钉过程中的能量转化，说成“铁锤做功转化为热量”是不正确的。只能说做功与热量传递在使物体内能变更上是等效的。 三、课堂小结自然界的物质有不同的运动形式，每一种运动都对应着一种能。能不能凭空产生，也不能凭空消逝，自然界各种形式的能存在着相互转化过程，转化过程中总量是守恒
8、的。能的转化和守恒定律是自然界最基本的物理定律。同学们要会分析一些自然现象中能是怎样转化的。应当知道，依据能的转化和守恒定律，永动机是不行能制造胜利的。 能量的转化和守恒教案设计 第三节能量的转化和守恒【教学目标】学问与技能1、知道各种形式的能量是可以相互转化的。2、知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。3、能举出日常生活中能量守恒的实例。4、能用能量守恒的观点分析物理现象。过程与方法1、通过学生自己做小试验，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。2、通过探讨体会能量不会凭空歼灭，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。情感看法与价值观1、通过学生自
9、己做小试验，激发学生的学习爱好，对物理规律形成感性的相识。2、通过探讨熬炼学生分析问题的实力。【教学重点】能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。【教学难点】用能量守恒的观点分析物理现象。【教学方法】引导启发式、探讨合作式，试验、多媒体协助教学。【教学用具】老师：气球火箭模型、能量转化的媒体资料。学生（每组）：黑色塑料袋、水、温度计、电池、导线、小电动机、钢笔、纸屑、质量稍大的乒乓球、橡皮泥。【教学过程】：主要教学过程教学内容老师活动学生活动 一、引入新课课件展示】引导学生观看课件展示的图片。发光的灯泡食物飞行的飞机燃烧的煤气【提出问题】图片中的物体具有什么形式的能量？这些能量是凭空产生的
10、吗？还是由其他形式能转化来的？能的转化过程中数量之间有什么关系？这是今日要学习的内容。板书：能量的转化与守恒观看图片，直观感受各种物体存在的能量发光的灯泡具有光能；食物具有化学能；飞行的飞机具有机械能；燃烧的煤气具有内能思索问题（设计意图：通过图片展示，从生活走向物理，让学生感到物理就在身边。能量无处不在，为以下学习能量的转化和转移做好铺垫）。二、新课讲授（一）能量存在的多种形式：(二)、能量的转移和转化 (三)、能量守恒定律 想想议议我们身边的物体还存在哪些形式的能量？请举例说明。 板书：一、能量存在的形式：机械能、太阳能、风能、化学能、核能、等等【归纳总结】：我们身边的很多物体都存在能量，
11、物体的能量并不是始终不变的，在肯定条件下，各种形式的能量是可以相互转移或转化的。【过渡语】：请同学们阅读课本P27的“想想议议”，利用课桌上的试验器材以同桌为小组完成这四个试验，依据试验现象，探讨发生了哪些能量的转化。1、来回快速摩擦双手。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能电池对着阳光。4、用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。【点拨引导】在推断能量是如何转化时，可先找出是哪一种形式的能量削减了，哪一种形式的能量增加了，增加的那一种形式的能量就是由削减的那一种形式的能量转化而来的。 【练一练】：PPT展示图片1.请分析下列现象中发生了哪些能量的
12、转化2.课本第27页中图14.3-1，各种能量在肯定的条件下都可以相互转化。图中举出的实例，你能作些补充吗？总结并板书:二、在肯定条件下，各种形式的能量都可以相互转化。能量还可以从一个物体转移到另一个物体。 【设置问题情境一】：当你骑着自行车走在上学的路上，停止蹬脚踏后，隔一会自行车会停下来，自行车的动能消逝了吗？它减小的能量跑到哪里去了？【设置问题情境二】阅读课本P28“想想议议”，思索：秋千和乒乓球的能量丢失了吗？【想想议议】1.放在最高点的乒乓球具有什么形式的能？2.下落的过程中每次跳起的高度有什么改变？3.机械能是否守恒？是否失去了能量？减小的机械能到哪里了？模拟试验：1.演示试验：在
13、课桌上平铺一层薄橡皮泥，使乒乓球竖直下落，视察乒乓球在橡皮泥上跳动几下，就停止了，橡皮泥表面留下了乒乓球的印迹。请分析现象产生的缘由？2.类比理解：乒乓球在空气中运动会变热，你能理解吗？见过流星吗？知道流星产生的缘由吗？流星是行星际空间的尘粒和固体块(流星体)闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。 总结：乒乓球在跳动的过程中对外做功（对地面做功、和空气摩擦做功），转化为其他形式的能量。 【过渡】：能量在转移的过程中，能量的总量改变了吗？例题：把质量为1kg，温度为90的热水与质量为2kg，温度为15的冷水混合，得到40的温水，求热水放出的热量和冷水汲取的热量？已知水的比热容是4.2103J/
14、（kg）。（不计热损失） 【提出问题】：热水放出的热量和冷水汲取的热量在数值上有什么关系？这说明白什么？【归纳总结】：科学工作者用能量的观点把自然界的各种现象联系起来，从而发觉了能量守恒定律。板书:三、能量守恒定律的内容：能量既不会凭空歼灭，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，能量的总量保持不变。【指出】能量的守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。无论什么问题，什么现象，都听从能量的守恒定律。它是人类相识自然、利用自然、爱护自然的有力武器。【想想议议】有人曾设想制造一种不须要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这
15、种机器叫永动机。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能始终工作下去吗？答案预设：奔驰的骏马具有机械能、核电站的核燃料具有核能太阳具有太阳能刮的风具有风能等等（设计意图：通过学生列举的例子，使他们相识到能量的形式及存在状况，为下一步能量的转移和转化的学习打下基础。）学生起先试验，以同桌为小组进行，视察手、温度计、小电扇和钢笔杆的改变，并依据试验现象思索探讨分析缘由：1、来回快速摩擦双手，感觉手变热了。探讨分析缘由是克服摩擦做功，使手的内能增加，此过程把机械能转化为内能。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，看到温度计的示数上升了。探讨分析缘由是太阳的内能转移到水中。3、将
16、连在小电扇上的太阳能电池对着阳光，小风扇转动。探讨分析缘由是太阳能转化为电能。4、用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片，纸片被吸引。探讨分析缘由是机械能转化为电能。（设计意图：利用“练一练”及课本第27页中图14.3-1的补充填写，使学生进一步理解能量的转移和转化，培育学生视察、分析、推理的实力。体会物理与生活、生产和科学的联系。） 能量的转化和守恒导学案 能量的转化和守恒导学案 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能用能量守恒的观点分析物理现象。学习重点：能量守恒定律学习难点：区分能量的转移和转化学习过程：一、欢乐自学（一）能的转化1、自然界中的各种现象
17、都是相互联系的，可以从能量的角度反映这种联系。做课本的142页想想做做，视察试验所发生的现象，发生了哪些能量转化？试验1现象_能转化为_试验2现象_能转化为_试验3现象_能转化为_试验4现象_能转化为_通过想想做做,我们发觉在肯定条件下,各种形式的能都可以相互转化：摩擦生热，_能转化为_能；水电站里水轮机带动发电机发电，_能转化为_能；电动机带动水泵把水送到高处，_能转化为_能；植物汲取太阳光进行光合作用，_能转化为_能；燃料燃烧时发热，_能转化为_能。2、想想议议为什么它们的高度会渐渐降低？是否丢失了能量？你认为削减的机械能到哪里去了？（二）能量守恒定律1能量既不会凭空_，也不会凭空_，它只
18、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.能量守恒定律是自然界最、最的基本定律之一。二、合作探究各种形式的能量都可以在肯定条件下相互转化，图11.6-1给出了两个实例，能做些补充吗？三、自我小结：本节课我的收获是1在肯定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移（列举学生所熟识的事例，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。2在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小挚友滑滑梯，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
19、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。3能量守恒定律：能量既不会歼灭，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到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。四、当堂训练：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用火箭放射人造卫星C古人运用的钻木取火D开水倒入杯中渐渐冷却2自由运动的滚摆，每次上升的高度渐渐减小，下列说法正确
20、的是（）A机械能守恒B能量正在消逝C只存在动能和重力势能的相互转化D削减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接着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.下列是小明同学关于能量守恒定律的理解，其中不正确的是（）A能量守恒定律否定了永动机的制造方案B能量守恒定律只适用于物理学的范围C能量守恒定律适用于任何学科的能量转化和转移D汽车刹车停下来的过程中，它的机械能并没有消逝而是转化为了内能五、我的反思 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页