10.6能量转化与守恒.教学设计-2025-2026学年物理北师大版九年级上册

第十章 机械能、内能及其转化 第六节 能量转化与守恒 1 学科网（北京）股份有限公司 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.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 【重点】能量的转化与守恒定律。 【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。 一、新课导入 节日里绚烂的烟花为我们增添了喜庆的气氛。礼花弹在燃放时，火药的化学能转化为高温气体的内能，这些内能又转化为礼花弹的机械能，使礼花弹高速冲出发射筒；礼花弹离开发射筒后，其动能逐渐减小，转化为重力势能……可见，不同形式的能量之间可以相互转化，那么自然界中都有哪些不同形式的能量？不同形式的能量之间都能相互转化吗？能量转化过程中遵循怎样的规律呢？ 二、新知探究 （一）各种形式的能量 1.说出下列物体都具有什么形式的能量。 （1）拉长的橡皮筋。 （2）山巅的危石。 （3）运动的足球。 （4）太阳光。 （5）食物。 （6）燃烧的煤球。 2.能量存在的形式：自然界中的能量以多种不同的形式存在，按照物质的不同运动形式分类，能量可分为机械能、化学能、内能、电能、核能、光能等。 3.自然界中不同形式的能量之间可以相互转化。从钻木取火到用火箭发射卫星，从伏打电池的发明到三峡电站的并网发电，从蒸汽机车的使用到高速铁路的普及，从灯泡的发明到多种多样的家用电器进入千家万户……这些都离不开能量及其转化。 4.能量的转化 [想想做做]完成下面的一组小实验： 1.来回迅速摩擦双手。 现象：感觉手发热；能量转化：机械能转化为内能。 2.塑料梳子与头发摩擦（梳头），再靠近纸片。 现象：梳子吸纸片；能量转化：机械能转化为电能。 [知识总结]在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。 [交流讨论]课件展示能量转化的图片，学生根据实例说出能量的转化。 燃料燃烧：化学能转化为内能 钻木取火：机械能转化为内能 光合作用：光能转化为化学能 太阳能电池：太阳能转化为电能 （二）能量守恒定律 [想想议议]观察现象，分析能量转化或转移情况。 停止用力，秋千越 掉在地上的弹性小球会 摆越低 越跳越低 [分析]在秋千和小球的运动中，高度降低，说明机械能减少了，但能量并没有丢失，实际上是通过做功把一部分机械能转化为了内能。 [板书]能量守恒定律。 1.内容：能量既不会凭空消失，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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 2.理解：①能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。 [永动机的设想]不需要动力就能源源不断地对外做功的机器。下图是一种设想中的永动机： [设想说明]通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作。 [分析]图中设想的永动机违背了能量守恒定律，所以是不可能一直工作下去的。 [结论]任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式。因此，根本不可能制造出永动机。 （三）能量转化的方向性 能量转化的过程可以自发地朝某个方向进行，却不能自发地向相反方向进行。 大量事实表明，自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性，即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。 三、课堂小结 四、课堂训练 1.请说出下列过程中的能量转化情况。 （1）太阳能电池发电； （2）电灯照明； （3）电风扇工作； （4）风力发电。 （1）太阳能转化为电能； （2）电能转化为光能； （3）电能转化为机械能； （4）风能转化为电能。 2.关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（D） A.一个用细线悬挂的小球在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒 B.空调既能制热，又能制冷，说明自发的热传递不存在方向性 C.因为自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天 D.任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳 3.有人说：“利用水库的水发电，再利用这些电把水又抽回水库，那么发电机和抽水机就会永远不停地运转下去。”你认为这可能吗？为什么？ 答：不可能，因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。 4.如图所示，在小车上固定一根一端封闭、另一端开口的金属管，在管内加入一些水后用橡皮塞将管口塞住。点燃小车上酒精燃烧槽内的酒精棉，对金属管加热，管中的水被加热一段时间后，橡皮塞会被推出去，小车也会运动。试分析：在此过程中发生了哪些能量转化或转移？这些能量转化或转移过程可逆吗？ 答：不可能，因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。 本节课通过学生对一些实例的探讨、分析归纳，认识到各种形式的能量可以相互转化，能量可以发生转移，有利于培养学生的分析、归纳、总结能力。课堂上让学生对“永动机”能量转化的分析，加深了对能量守恒定律的理解。 $$