人教版九年級物理教學(xué)設(shè)計(jì)主備人學(xué)科 物理 時(shí)間課題第十四章內(nèi)能的利用 第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒教學(xué)目標(biāo)知識與技能1?知道能量守恒定律.2?能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例 ?3?理解自然界中各種能量間的聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移的規(guī)律 ^過程5法1?通過學(xué)生自己動(dòng)手做小實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系，體會(huì)各種形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化?2?通過學(xué)生討論，體會(huì)能量不會(huì)憑空消失，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 ?情感態(tài)度與價(jià)值觀1?通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣2?對能量的轉(zhuǎn)化和守恒有一個(gè)感性的認(rèn)識，為建立科學(xué)的世界觀和思維方法打基礎(chǔ)?教學(xué)重點(diǎn)各種形式的能的轉(zhuǎn)化；能量守恒定律 .教學(xué)難點(diǎn)區(qū)別能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化，并運(yùn)用能量守恒定律分析具體問題教具準(zhǔn)備多媒體課件、塑料袋（黑色）、水、溫度計(jì)、太陽能電池太陽帽、火柴、鐵絲、酒精燈、鋼球、單擺、細(xì)線、乒乓球?教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究、講述法、討論法、歸納法教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師提問：問學(xué)們，請大家雙手不停地來回搓動(dòng)，體會(huì)有何感受?學(xué)生動(dòng)手操作后回答：手心發(fā)熱師從能量的角度分析下，能量如何變化?生：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.師：從現(xiàn)象的角度分析，揭示什么關(guān)系?生：摩擦生熱，說明力現(xiàn)象與熱現(xiàn)象互相聯(lián)系師：大家分析的很好.除此之外，自然界中的其他現(xiàn)象之間有聯(lián)系嗎？它們之間的能量可以相互轉(zhuǎn)化嗎？在轉(zhuǎn)化過程中有什么規(guī)律？下面我們就來討論這些問題新課學(xué)習(xí)，并且小組討一、能量的轉(zhuǎn)化師：請大家自己動(dòng)手完成教材P27頁《想想做做》中的小實(shí)驗(yàn)，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象論四個(gè)小實(shí)驗(yàn)中分別發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1:來回迅速摩擦雙手，手會(huì)感覺到發(fā)熱，并且小組討討論回答:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.實(shí)驗(yàn)2:黑塑料袋內(nèi)盛水，插入溫度計(jì)后系好，放在陽光下，過一會(huì)兒可觀察到溫度升高.討論回答:太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.實(shí)驗(yàn)3:太陽能小電扇放在陽光下一會(huì)兒，風(fēng)扇就轉(zhuǎn)動(dòng)起來.討論回答:光能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能實(shí)驗(yàn)4:實(shí)驗(yàn)4:鋼筆桿或塑料尺在頭發(fā)上或者毛衣上摩擦幾下，能夠吸引小紙片.討論回答:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.師：由此可見，自然界中的各種現(xiàn)象之間是互相聯(lián)系的，在一定的條件下，各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化.在生活中能量的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象是普遍存在的，討論回答:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.師：由此可見，自然界中的各種現(xiàn)象之間是互相聯(lián)系的，在一定的條件下，各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化.在生活中能量的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象是普遍存在的，你能說出幾個(gè)？試著分析看看.能量轉(zhuǎn)化:（1）劃火柴：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.（2）用鐵錘敲打燒紅鐵塊：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（3）小朋友滑滑梯：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.（4）氣體膨脹做功：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.（5）:植物的光合作用：光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?（6水力發(fā)電：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?（7） 火力發(fā)電：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能（8） 電流通過電熱器時(shí)：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?（9） 電流通過電動(dòng)機(jī)：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的事例同學(xué)們一定能舉出許多 ，請同學(xué)分析教材P27圖14.3-1中的能量轉(zhuǎn)化充電機(jī)電池【拓展延伸】 在判斷能量是如何轉(zhuǎn)化時(shí)，可先找出是哪一種形式的能量減少了，哪一種形式的能量增加了?增加的那一種形式的能量就是由減少的那一種形式的能量轉(zhuǎn)化而來的總結(jié)：（1）在一定的條件下，各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化（2）自然界中的各種現(xiàn)象之間是互相聯(lián)系的?

學(xué)生舉例，師就學(xué)生所舉事例引導(dǎo)學(xué)生分析，點(diǎn)評2. 能量的轉(zhuǎn)移教師演示實(shí)驗(yàn)：把鐵絲放在酒精燈上加熱；運(yùn)動(dòng)的甲鋼球撞擊靜止的乙鋼球 ?提示學(xué)生觀察，并分析能量如何變化.生：酒精燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)移給鐵絲，使鐵絲內(nèi)能增加；甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球 ?在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變，只是由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體二、能量守恒定律【演示實(shí)驗(yàn)】（1） 單擺實(shí)驗(yàn)；單擺擺動(dòng)的幅度越來越小，最終停了下來；乒乓球彈跳的高度越來越小，最終停了下來 .這是為什么？它們的能量丟失了嗎？減少的機(jī)械能到哪里去了？（2） 把乒乓球從高處釋放的實(shí)驗(yàn).乒乓球自由落在地上會(huì)彈起來，但是越跳越低，最終會(huì)靜止不動(dòng).單擺 乒乓球彈起小組討論：乒乓球彈起的高度越來越低，能量是否消失了？減少的能量到哪里去了？生：思考、討論和交流，發(fā)表各自的見解教師引導(dǎo)學(xué)生分析：單擺、乒乓球克服空氣阻力做功，機(jī)械能逐步轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 .每次機(jī)械能減少了多少，內(nèi)能相應(yīng)地就增加了多少，因此，總能量并沒有變化，只是換了一種形式 .由此可見，能量的總量是不變的.教師總結(jié)：大量事實(shí)證明，在普遍存在的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中， 消耗多少某種形式的能量，就得到多少其他形式的能量，能的總量是保持不變的科學(xué)工作者經(jīng)過長期的實(shí)踐探索，直到 19世紀(jì)，才確立了這個(gè)自然界最普遍的定律 一一能量守恒定律.內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)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意義:是自然界最普遍的、最重要的定律之一?在形形色色的自然現(xiàn)象中，只要有能量的轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒規(guī)律?從物理的、化學(xué)的現(xiàn)象到地質(zhì)的、生物的現(xiàn)象，大到宇宙天體的演變，小到原子核內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng)，都服從能量守恒的規(guī)律.作用：能量守恒定律是人類認(rèn)識自然的重要依據(jù)?人類認(rèn)識自然，就要根據(jù)種種自然現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律,能量守恒定律就是人類總結(jié)出的規(guī)律之一，而且人類認(rèn)識的其他規(guī)律也必定符合能量守恒定律?能量守恒定律是人類利用自然的重要武器?縱觀人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的歷史，也是一部認(rèn)識能量、利用能量、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的歷史 ?從原始人鉆木取火，到水能的利用；從蒸汽機(jī)的發(fā)明，到電能的利用；從太陽能的廣泛應(yīng)用，到核能的利用?人類總是在認(rèn)識、利用能源，逐步實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化?【拓展延伸】定律中能的轉(zhuǎn)化是指通過做功使能的形式發(fā)生了改變 ，一種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.例如鉆木取火就是通過克服摩擦做功，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?能的轉(zhuǎn)移是指同一種能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體上（或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分），能的形式?jīng)]有改變?例如熱傳遞過程中，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體?師：很久以前，各國總有人設(shè)想制造一個(gè)不需要任何能量的永動(dòng)機(jī)， 結(jié)果夢想都失敗了?同學(xué)們，你們想一想，為什么他們總是以失敗告終？永動(dòng)機(jī)：永動(dòng)機(jī)有兩種解釋：早期的永動(dòng)機(jī)是指不需要能量，且能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去?能量守恒定律發(fā)現(xiàn)之后，第一種永動(dòng)機(jī)被證明不能實(shí)現(xiàn)?后來又有人提出另一種永動(dòng)機(jī)，它不違反能量守恒定律，而且既經(jīng)濟(jì)又方便?比如，這種機(jī)器可直接從海洋或大氣中吸取熱量使之完全做功 ?由于海洋和大氣的能量是取之不盡的，因而這種熱機(jī)可永不停息地運(yùn)轉(zhuǎn)做功，也是一種永動(dòng)機(jī)?然而在大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，英國物理學(xué)家開爾文于1851年提出了一條新的普遍原理：物質(zhì)不可能從單一的熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響 ?所以這種永動(dòng)機(jī)也是不可能實(shí)現(xiàn)的 ?板書：學(xué)生思考、討論?這種永動(dòng)機(jī)沒有可能：因?yàn)樗`背了能量守恒定律

要使機(jī)器持續(xù)不斷地做功，就要消耗能量把低處的水抽到高處，而做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的各部件間有摩擦，會(huì)有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分能量用來對外做功抽水，使流下的水不能全部抽回違背能量守恒定律的永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不能制成的。課堂小結(jié)課堂練習(xí)（20佃四川廣安）下列關(guān)于能量的說法中，正確的是（ ）A.洗衣機(jī)工作時(shí)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.電水壺工作時(shí)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能C?用熱水泡腳，身體會(huì)感覺暖和，說明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)移D?能量無論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和會(huì)逐漸減少【答案】CA選項(xiàng)中，洗衣機(jī)工作時(shí)，消耗電能，產(chǎn)生機(jī)械能，故是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程，故 A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中，電水壺工作時(shí)消耗電能，產(chǎn)生內(nèi)能，故是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故BB選項(xiàng)中，電水壺工作時(shí)消耗電能，產(chǎn)生內(nèi)能，故是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故B錯(cuò)誤;C選項(xiàng)中，用熱水泡腳，內(nèi)能從熱水傳遞到腳，身體的內(nèi)能會(huì)增加，會(huì)感覺暖和，說明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)移，故C正確；D選項(xiàng)中，根據(jù)能量守恒知，能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中， 能量的總量會(huì)保持不變， 故D錯(cuò)誤。（2019北京市）如圖所示，在試管內(nèi)裝適量水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱至沸騰一段時(shí)間后，橡膠塞被推出，管口出現(xiàn)大量 白氣”此實(shí)驗(yàn)中，主要是通過做功改變物體內(nèi)能的過程是（）A.試管變熱的過程B.水變熱的過程A.C.水變成水蒸氣的過程D水蒸氣推出橡膠塞的同時(shí)變成 白氣”的過程C.水變成水蒸氣的過程D水蒸氣推出橡膠塞的同時(shí)變成 白氣”的過程【答案】D【解析】TOC\o"1-5"\h\zA選項(xiàng)中，試管變熱，是試管從火吸收熱量，內(nèi)能增加，是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故 A錯(cuò)；B選項(xiàng)中，水變熱，是水吸收熱量、內(nèi)能增大，是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故 B錯(cuò)；C選項(xiàng)中，水吸熱，溫度升高，汽化成水蒸氣，是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故 C錯(cuò)；D選項(xiàng)中，水蒸氣推出橡膠塞的同時(shí)變成 白氣”的過程，是水蒸氣膨脹做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機(jī)械能，是通過做功改變物體的內(nèi)能。（2019黃石）專業(yè)蹦床運(yùn)動(dòng)逐漸進(jìn)入大眾生活，下列對蹦床運(yùn)動(dòng)的表述錯(cuò)誤的是（ ）A.下落到蹦床前運(yùn)動(dòng)員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B?運(yùn)動(dòng)員下降到最低點(diǎn)時(shí)，蹦床的彈性勢能最大C.運(yùn)動(dòng)員想彈得更高，就要在蹦床上發(fā)力，消耗體能D?若運(yùn)動(dòng)員不發(fā)力，會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去，因?yàn)槟芰渴鞘睾愕摹敬鸢浮緿【解析】A、下落到蹦床前運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，高度降低，速度變大，故重力勢能減少，動(dòng)能增加，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。故 A正確；B、運(yùn)動(dòng)員下降到最低點(diǎn)時(shí)，蹦床的形變程度最大，所以彈性勢能最大。故 B正確；C、 運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中需要克服空氣阻力做功，一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為人的內(nèi)能，所以越跳越低。想彈得更高，就要增加蹦床的彈性勢能，而蹦床的彈性勢能是通過消耗人體的能量來獲得的。故C正確；D、 從整個(gè)系統(tǒng)來說能力是守恒的。但運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中需要克服空氣阻力做功，一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為人的內(nèi)能，所以若運(yùn)動(dòng)員不發(fā)力，不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。故 D錯(cuò)誤。故選：D。（20佃成都）我們的生產(chǎn)與生活總離不開能量及其轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是（ ）提高能量利用中的轉(zhuǎn)化效率是節(jié)能問題的核心全自動(dòng)洗衣機(jī)工作時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能吊裝碼頭上，只要貨物受到的合力為 0,它的能量就不變用燃?xì)庠顭灰{(diào)大火力，燃?xì)庠畹募訜嵝示吞岣摺敬鸢浮緼【解析】A，正確。B，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。 C，貨物所受合外力為 0的，可能處于勻速直線上升或靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)勻速上升時(shí)，能量增加。 D，加大火力，機(jī)械效率不會(huì)增加，還可能降低。（2019江蘇連云港）某同學(xué)在燒杯中裝人質(zhì)量為 100g、初溫為20C的水，然后用酒精燈給水加熱一段時(shí)間后，水的溫度升高到70C，此過程中水的內(nèi)能增加了J,水增加的內(nèi)能（選填大于”小于”或等于”酒精完全燃燒所放出的熱量。已知 c水=4.2X03J/（kg?C）?！敬鸢浮浚?）.2.1W4 ⑵.小于.【解析】水吸收的熱量（水的內(nèi)能增加值） ：Q^=c*m水（t-t0）=4.2X103J/（kg?C）X0.1kgx（70C-20C）C=2.1X04J；由于酒精不可能完全燃燒， 有熱量散失，且燒杯也會(huì)吸收一部分熱量，所以，水增加的內(nèi)能小于酒精完全燃燒所放出的熱量。（2019哈爾濱市）自然界中，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程遵守 定律.水能和風(fēng)能都屬于 能.【答案】（1）.能量守恒 ⑵.機(jī)械【解析】能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體或從一種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程遵守能量守恒定律，水和風(fēng)是由于運(yùn)動(dòng)或具有一定的高度因而具有了對外做功的能力，因此水能和風(fēng)能都屬于機(jī)械能。7.（20佃東營）目前，人類利用核能發(fā)電的主要方式是隨著科技的發(fā)展，人類【答案】核裂變；不會(huì)?！窘馕觥浚ㄟx填核裂變”或核聚變”。（選填會(huì)”或不會(huì)”制造出永動(dòng)機(jī)。核能發(fā)電的主要方式是核裂變。核聚變沒有核污染，但目前還不能和平利用。永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)也不會(huì)制造出來的，因?yàn)樗`背能量守恒定律。58.（20佃眉山）家庭中使用電熱壺?zé)_水，能量的轉(zhuǎn)化是水全部吸收，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，能將7.（20佃東營）目前，人類利用核能發(fā)電的主要方式是隨著科技的發(fā)展，人類【答案】核裂變；不會(huì)?！窘馕觥浚ㄟx填核裂變”或核聚變”。（選填會(huì)”或不會(huì)”制造出永動(dòng)機(jī)。核能發(fā)電的主要方式是核裂變。核聚變沒有核污染，但目前還不能和平利用。永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)也不會(huì)制造出來的，因?yàn)樗`背能量守恒定律。58.（20佃眉山）家庭中使用電熱壺?zé)_水，能量的轉(zhuǎn)化是水全部吸收，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，能將2kg、20C的水加熱到3=4.2枸J/（kg.C）】【答案】電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能70【解析】電熱壺?zé)_水是消耗電能，通過電流做功，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。4.2x10J5；若4.2M0J的熱量被C°【c水S,=50CCmx103J/（網(wǎng)第3節(jié)■能量的轉(zhuǎn)化和守恒t=to+5OC=70C1?自然界存在著多種形式的能量.2?在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移3?在能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變.【必做題】教材第29~30頁動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1,2,3題【選做題】教材第30頁動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的4題.通過多舉例，1..通過多舉例，多聯(lián)系生活鍛煉學(xué)生分析問題的能力 ?體會(huì)能量之間