14.3 能量的转化和守恒 2023-2024学年人教版九年级物理全一册

能量的转化和守恒 一、教学目标 1.物理观念 (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。 2.科学思维 学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。 3.科学探究 通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。 4.科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点：能量的转化与守恒定律。 教学难点：用能量的转化与守恒定律对具体的自然现象进行分析,说明能量转化或转移的过程。 三、教学分析 学生在前面学习改变内能的方法时,对能量的转化和转移有了一定的认识,但对生活中的一些实例的能量转化的认识还不够,这就需要教师通过演示实验或分组实验或图片来帮助学生分散难点,同时激发学生的学习兴趣,再通过讨论举例分析各种形式能量的转化,引出能量守恒定律,突出重点,符合学生的学习规律。 四、教学过程 （一）新课讲解 通过前两节的学习，我们知道了人类利用能源的历史、能源危机和能源的开发利用。当今社会我们所利用的煤、石油、天然气等化石燃料面临枯竭，而人们对能量的需求越来越大，出现了能源危机。我们使用的新能源利用的原理是什么，关于能量有什么样的规律呢？只有掌握了关于能量的定律，才能更好地使用能源 1．能的转移与转化 能量是物质存在的基本形式，自然界的能量有内能、机械能、化学能、光能、电能、核能等多种形式。长期的实践表明，能量之间可以转移，也可以相互转化。 活动1：能量的转移 根据热水冷凉的过程,解释能量的转移过程。在用热水袋取暖时，热水袋的内能转移至人体的内能；在小球发生弹性碰撞时,动能从一个小球转移至另一小球；电能在输送时，电能由发电站转移至家庭。 总结：这些例子均说明能量可以在两个物体之间发生转移。在转移过程中能量的形式不发生改变。 活动2：能量的转化 根据ppT展示水力发电站等图例，解释能量发生了怎么样的转换。水果电池，把化学能转化为电能。摩擦生热，把机械能转化为内能。电池在充电时，电能转化为化学能，而在使用电池时，化学能转化为电能；在上节课我们学习的核反应堆装置中，铀核裂变释放的原子能转化为蒸汽的内能，然后将高温蒸汽通入涡轮机中，驱动涡轮转动，使蒸汽的内能转化为涡轮机的机械能，并带动发电机，使机械能转化为电能。在物理学中，力、热、光、声、电、磁之间均能实现能量的转化。 总结：1不同形式的能之间可以相互转化。 2能量的转移和转化是能量利用的基础，在自然界和社会生活中有很多能量转移转化的实例。能量的转移和转化的原理，是利用能量的关键。 1.下列关于能量转化说法正确的是（ B ） A．水力发电--内能转化为电能 B．柴油机做功冲程--内能转化为机械能 C．手机充电--电能转化为机械能 D．点燃木柴烧水--内能转化为机械能 2．能量守恒定律 能量的转移和转化是一种定性表述，在转移和转化的过程中是否发生着量变的问题，也即能量的转移和转化过程中的是否具有着定量的描述？起重机在工作时，电能是否都转化为了机械能？是否伴随着其它形式的能量转化？这些能量的加和是否等于所消耗的电能？ 可以假设这个论点不成立，也即消耗的电能不等于转化的其它形式的能量。 能量转移和转化过程中数量的减少，这样长此以往能量的总量就将减少或增加，很显然这是不正确的。在历史上也曾出现过永动机的发明，希望不通过能量的消耗用来做功，所示事实证明这些永动机均不能成功。 能量守恒定律：长期的研究总结发现，能量不能凭空产生或消失，但是可以进行能量的转移和转换，并且在转移和转换中能量的总量保持不变，这就是著名的能量守恒定律。 2.下列说法中错误的是（ A ） A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化 B．宇宙中能量总量是保持不变 C．能的转化和转移，遵从能量守恒定律 D．能的转化和守恒定律有利于人们认识自然 3．能在转移和转化中的方向性 对能量的定性和定量表述后，就需要知道能量在转移和转换中的方向性问题。 在使用暖手宝时，能量由暖手宝转移至人体，但不能发生反向的转移，即不能由低温物体自发转移至高温物体在烧水时，化学能转化为水的内能，但是这些内能不能重新转化为化学能。实践中的大量实例表明，能量在转移和转换过程中具有方向性。并且虽然能量在转移的过程中满足能量守恒定律，但总有一部分的能量不能被有效利用。这些规律都说明在能量的利用中存在利用效率的问题，这也是我们解决能源危机的关键。 学科网（北京）股份有限公司 $$