14.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒學(xué)習目標：1.了解能量及其存在的多種形式。2.知道能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。3.理解能量守恒定律。重點、難點重點：能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，強調(diào)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)中最基本定律。難點：運用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對具體的自然現(xiàn)象進行分析。情境引入：今天老師帶來很多實驗器材，都是物理社團的同學(xué)們提前為大家準備的。比如這個裝置，在外力作用下筆芯開始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)久不歇，同學(xué)們叫它“永動機”。大家猜想一下，它具有的能量可以讓它永遠轉(zhuǎn)動下去嗎？相信大家經(jīng)過今天的學(xué)習，會有更確切的認識。新課講授：一睹芳容說到能量，它以多種形式存在于自然界中。讓我們通過一組圖片，一睹芳容。注意思考其中包含哪些形式的能量？你知道哪些生活中常見的能量？動能，重力勢能，彈性勢能，統(tǒng)稱機械能。風能，水能也蘊含著巨大的機械能。還有，太陽能（光能），電能，化學(xué)能，內(nèi)能。除了這些生活中常見的能量，還有核能，地熱能，潮汐能等新型能源。請問：這些形式多樣的能量是孤立存在的嗎？還是它們之間有聯(lián)系？（有聯(lián)系）有什么聯(lián)系呢？（相互轉(zhuǎn)化或發(fā)生轉(zhuǎn)移）你猜想的依據(jù)是什么？（八年級物理中我們學(xué)過了機械能之間的相互轉(zhuǎn)化，知道動能和勢能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。）所以猜想，自然界中其他形式的能量也可以相互轉(zhuǎn)化。那轉(zhuǎn)移呢？（上一章我們學(xué)習了熱傳遞，知道內(nèi)能可以從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體）由此猜想，其他形式的能量也可以發(fā)生轉(zhuǎn)移。好，針對大家的猜想，讓我們進一步通過實驗，來二探究竟。二探究竟問題一：能量的轉(zhuǎn)化請各小組利用實驗盒里已有的實驗器材，合理設(shè)計實驗，注意觀察實驗現(xiàn)象，找出這些現(xiàn)象間的聯(lián)系，探究其中的能量轉(zhuǎn)化。請各小組做好準備，展示你們的探究成果。（1）手動發(fā)電機，風力發(fā)電機：機械能轉(zhuǎn)化為電能。旋轉(zhuǎn)的小兔，旋轉(zhuǎn)木馬：電能轉(zhuǎn)化為機械能。（2）自制手電筒：機械能轉(zhuǎn)化為電能。飛馳電刷：電能轉(zhuǎn)化為機械能。溫差發(fā)電機：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。短路燃錫紙：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（3）太陽能路燈，太陽能小車：太陽能（光能）轉(zhuǎn)化為電能可樂電池，鹽水小車：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。（4）旋轉(zhuǎn)的紙圈，噴氣小船：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。擦燃火柴，空氣壓縮引火儀：機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?？磥泶蠹叶加兴斋@。經(jīng)過探究，我們發(fā)現(xiàn)不同形式的能量在一定條件下確實可以相互轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)家們也經(jīng)過長期探索，發(fā)現(xiàn)了自然界的各種現(xiàn)象變化常常存在著能量的轉(zhuǎn)化。能量轉(zhuǎn)化的過程實際上是做功的過程，做功必然引起能量的形式改變。既然不同形式的能量在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，那么同種形式的能量又會如何？問題二：能量的轉(zhuǎn)移你知道哪些能量轉(zhuǎn)移的例子？比如牛頓連擺：將右側(cè)小球提升一定高度由靜止釋放，注意觀察小球的運動情況。右側(cè)的小球撞擊后，發(fā)生了什么？（使左側(cè)的小球向左擺動。）說明了什么？（運動的小球在撞擊過程中把自己的機械能轉(zhuǎn)移到了另一側(cè)的小球上。）可見機械能在一定條件下也可以發(fā)生轉(zhuǎn)移。所以，同種形式的能量在一定條件下確實可以發(fā)生轉(zhuǎn)移，而在轉(zhuǎn)移的過程中，能量的形式是不變的。綜上可知，能量在一定條件下，是可以相互轉(zhuǎn)化或者發(fā)生轉(zhuǎn)移的。那么在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，遵循什么規(guī)律嗎？問題三：遵循規(guī)律我們再來看牛頓連擺，小球會一直擺動下去嗎？（不會）小球的擺動幅度有何變化？（越來越小，最后靜止。）擺幅減小，說明了小球的機械能減小，那么減小的能量去哪了？是不是消失了？小組討論一下。其實，生活中也有很多這樣的例子。比如，掉在地上的籃球或其他彈跳小球，與地面撞擊后，會再次彈起來，但高度會逐漸降低，也是球在空氣中和與地面碰撞時，損失了機械能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最終靜止?？梢?，能量并不會有憑空消滅。大量事實證明，在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，消耗多少某種形式的能，就會得到多少其他形式的能。科學(xué)工作者也經(jīng)過長期實踐探索，直到19世紀，才確立了這個自然界最普遍的定律能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)與發(fā)現(xiàn)細胞，生物進化論，一起被恩格斯譽為19世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。自然界的任何變化及人的一切生產(chǎn)生活活動，都含有能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移問題，它們都遵循能量守恒定律。物理來源于生活，又應(yīng)用于生活。讓我們學(xué)以致用，三思應(yīng)用：三思應(yīng)用（1）大展身手：分析以下現(xiàn)象中包含的能量轉(zhuǎn)化這次我們開展個人賽，知道的同學(xué)可以直接舉手。鉆木取火水電站發(fā)電電動水泵抽水光合作用燃料燃燒光太陽能電池科技進步離不開創(chuàng)造力，讓我們開動大腦，進入奇思妙想：（2）奇思妙想：有人曾設(shè)想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫永動機。1681年，英國有一位著名的醫(yī)生弗拉德提出一個建議，利用阿基米德螺旋轉(zhuǎn)把水池的水提到高處，再讓升高的水推動水輪機，水輪機除了帶動水磨做功以外，還可使阿基米德螺旋轉(zhuǎn)不斷提水，如此周而復(fù)始，不就可以無需擔心天旱水枯了嗎？對于這個設(shè)想，你怎么看？這種機器有可能制成嗎？集合你們小組的集體智慧，分析一下原因。（3）尋根究底：現(xiàn)在我們再來看，老師剛開始拿的這個名叫“永動機”的裝置，它會永遠轉(zhuǎn)動下去嗎？（不會。）它的能量是如何轉(zhuǎn)化的？（機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最終靜止。）遵循能量守恒定律嗎？（遵循。）既然能量守恒，我們還用節(jié)約能源嗎？（用）雖然自然界蘊藏著大量的能源，但人們也要合理地使用能源，節(jié)約能源。學(xué)習小結(jié)：今天的學(xué)習就要結(jié)束，大家的