10.6 能量转化与守恒 教案 2026-2027学年物理北师大版九年级全一册

10.6 能量转化与守恒 教案

核心素养目标：

物理观念：了解能量及其存在的多种形式；知道能量的转化和转移，能解释一些常见现象中的能量转化过程；掌握能量守恒定律，并利用能量守恒定律解释"永动机"无法实现的原因；知道自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性。

科学思维：通过分析各种能量转化和转移的实例，培养从具体现象到一般规律的归纳推理能力；通过"永动机"的分析，培养运用能量守恒定律进行逻辑判断和批判性思维的能力。

科学探究：经历观察和分析各种能量转化与转移实例的过程，学习从大量事实中归纳科学规律的方法；经历利用能量守恒定律解释"永动机"不可行的分析过程，体会科学论证在物理学习中的重要作用。

科学态度与责任：通过能量守恒定律的学习，认识自然界基本规律的普遍性和必然性，形成尊重科学规律的世界观；通过认识能量转化和转移的方向性，树立节约能源的意识和社会责任感。

教学重难点

教学重点：各种形式的能量及其相互转化；能量守恒定律的内容及应用；利用能量守恒定律解释"永动机"无法实现的原因。

教学难点：理解能量守恒定律的普遍性和必然性；区分能量的转化和转移；理解能量转化和转移的方向性；利用能量守恒定律分析实际问题。

教学过程

一、情境导入（3分钟）

【教师活动】同学们，在前面的课程中，我们已经学习了机械能（动能、重力势能、弹性势能）、内能等概念。我们知道，运动的物体具有动能，高处的物体具有重力势能，物体内部的分子具有内能。那么，这些不同形式的能量之间能不能相互转化呢？能量的总量会不会发生变化呢？今天我们就来学习第十章的最后一节——能量转化与守恒。

【图片：自然界中各种能量形式——太阳能、风能、水能】

【学生活动】学生回顾前面学过的机械能、内能等概念，思考不同形式的能量之间是否可以相互转化，产生学习兴趣。

【教师活动】自然界中存在着各种不同形式的能量：太阳散发着光和热，风推动风车转动，水流从高处倾泻而下，燃料燃烧释放热量……这些能量之间有着怎样的联系？让我们一起探索。

【教师活动】请大家先思考一个问题：在日常生活中，我们常说"消耗能量""利用能量"，那么能量到底是被"消耗"掉了，还是变成了其他形式？带着这个问题，我们开始今天的学习。

【学生活动】学生带着疑问进入学习状态，对"能量是否会被消耗"产生思考。

【设计意图】以自然界中常见的能量形式为切入点，引导学生回顾已有知识，引出本节课的核心问题——能量能否相互转化？总量是否守恒？通过"能量是否被消耗"的悬念问题激发探究欲望，为后续学习做好认知铺垫。

【过渡语】首先，让我们来系统地了解自然界中各种形式的能量。

二、知识点一：各种形式的能量（8分钟）

环节1：机械能

【教师活动】我们先来回顾已经学过的能量形式。首先是最常见的机械能。机械能包括哪些内容？

【学生活动】学生回答：机械能包括动能、重力势能和弹性势能。动能与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和高度有关；弹性势能与物体的弹性形变程度有关。

【教师活动】很好！机械能是我们最熟悉的一种能量形式。比如飞驰的汽车具有动能，大坝上游的水具有重力势能，拉开的弓具有弹性势能。那么内能呢？什么是内能？

【知识点】机械能：包括动能、重力势能和弹性势能。动能与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和高度有关；弹性势能与物体的弹性形变程度有关。

环节2：内能

【教师活动】接下来是内能。什么是内能？

【学生活动】学生回答：构成物质的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做内能。一切物体都具有内能。

【知识点】内能：构成物质的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做内能。一切物体都具有内能，内能的单位是焦耳（J）。

环节3：太阳能

【教师活动】除了机械能和内能，自然界还存在其他形式的能量。比如太阳能。太阳每时每刻都在向地球辐射光和热，太阳能是一种可再生能源，是指太阳的热辐