14.1能量的转化与守恒 导学案 2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理

该初中物理导学案聚焦能量的转化与守恒，通过风能、太阳能转化实例导入，结合自主学习填空与合作探究实验，构建从感知到深化的学习支架，助力学生建立能量观念。 突出物理观念与科学探究融合，小组实验（搓手、太阳能加热等）和分析秋千、小球能量变化培养科学推理能力，智能演练联系实际（风光互补灯），题型多样，助力学生应用知识，提升科学思维与探究能力，便于教师教学。

第十四章 内能的利用 第1节 能量的转化与守恒 班级： 姓名： 【学习目标】 1.能结合实例认识能量的转化现象，说出常见能量形式（机械能、内能、电能、光能、化学能等）之间的相互转化。 2.理解能量守恒定律的内容，能解释生活中与能量转化和守恒相关的现象。 3.知道永动机不可能制成，体会能量守恒定律是自然界的基本规律。 【学习重点】 1.认识各种形式能量之间的相互转化。 2.理解并应用能量守恒定律。 【学习难点】 用能量守恒定律分析实际问题（如秋千摆动、永动机不可行的原因）。 【学习过程】 一、情景导入 展示教材图 14.1-1 “风能和太阳能” 的图片，提问：“生活中风能可转化为电能（机械能→电能），太阳能可转化为电能（光能→电能），你还能举出哪些能量相互转化的例子？” 引发对 “能量转化” 的思考，引入课题。 二、自主学习・快乐感知 请阅读教材内容，完成下列填空： 1.自然界中能量的形式是多样的，如机械能、______、______、光能、化学能等，在一定条件下，各种形式的能量是可以______的。 2.摩擦生热是______能转化为______能；水电站里水轮机带动发电机发电，是______能转化为______能。 3.大量事实表明：能量既不会______，也不会______，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量______。这就是能量守恒定律。 4.人们曾设想制造 “永动机”，但由于违背了______，所以永动机不可能制成。 三、合作探究・快乐学习 活动一：探究能量的转化（结合 “想想做做” 实验） 任务：小组合作完成教材 “想想做做” 实验（搓手、太阳能加热水、太阳能电池供电、摩擦起电吸引纸片等），观察现象并讨论：① 来回迅速摩擦双手，手发热，能量如何转化？（机械能→内能）② 塑料袋装水在阳光下温度升高，能量如何转化？（光能→内能）③ 太阳能电池连小电扇，电扇转动，能量如何转化？（光能→电能→机械能）④ 塑料笔杆摩擦后吸引碎纸片，能量如何转化？（机械能→电能） 结论：自然界中机械能、内能、电能、光能等形式的能量可相互转化。 活动二：分析秋千和小球的能量变化（结合 “想想议议”） 任务：观察教材图 14.1-3 “小球在地面弹跳的照片”，讨论：① 小球下落时（重力势能→动能）、上升时（动能→重力势能）的能量转化。② 小球弹跳高度逐渐降低的原因：克服空气阻力、碰撞做功，机械能转化为内能。③ 结合秋千 “越摆越低”，理解：能量转化 / 转移有方向性，且总能量守恒（机械能减少，但转化为内能，总量不变）。 活动三：探讨永动机不可行的原因（结合教材 “永动机” 内容） 任务：观察教材图 14.1-4 “设想中的永动机”，阅读相关内容并讨论：① 永动机的设计意图：无需动力，源源不断对外做功。② 不可行的原因：违背能量守恒定律（能量不能凭空产生）。 结论：任何机器都不能无中生有制造能量，永动机不可能实现。 四、智能演练・快乐升级（多样题型） 一、选择题 1.下列现象中，能量转化形式与其他三个不同的是（　　） A. 钻木取火（机械能→内能） B. 电饭锅煮饭（电能→内能） C. 陨石坠入大气层发光发热（机械能→内能） D. 搓手取暖（机械能→内能） 2.关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A. 能量可以凭空产生 B. 能量可以凭空消失 C. 能量转化和转移过程中总量保持不变 D. 只有机械能与内能的转化遵循该定律 3.下列实例中，能说明能量是可以转移的是（　　） A. 电动机工作，电能转化为机械能 B. 冬天用热水袋取暖，内能从热水袋转移到人体 C. 钻木取火，机械能转化为内能 D. 太阳能电池工作，光能转化为电能 4.永动机不可能制成的原因是（　　） A. 技术不够成熟 B. 违背了能量守恒定律 C. 机械效率太低 D. 缺少合适的材料 二、填空题 1.水电站发电时，水的______能转化为水轮机的______能，再转化为发电机的______能。 2.燃料燃烧时，______能转化为______能。 3.能量守恒定律表明：能量的总量______。 三、简答题 1.汽车行驶时，燃料化学能→内能→机械能，但汽车最终会停下（机械能减少）。用能量守恒定律解释这一现象。 2.从能量转化角度解释 “摩擦生热”，并说明是否遵循能量守恒定律。 四、综合分析题 分析 “风光互补” 景观照明灯（教材图 14.1-5）的能量转化： （1）晴朗白天，太阳能电池板工作：______能→______能；风力发电机工作：______能→能。 （2）蓄电池储存电能时，相当于（选填 “用电器” 或 “电源”），能量如何转化？ （3）夜晚照明灯发光：______能→______能。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $