2.5 能的转化与能量守恒 （导学案）科学新教材浙教版九年级上册

该初中科学导学案围绕“能的转化与能量守恒”展开，引导学生认识能量形式、掌握转化转移及守恒定律，理解能量转化的方向性。通过自主预习填空题（如能量守恒内容、火力发电路径）衔接旧知，课堂探究结合生活实例、实验及历史案例，搭建从具体到抽象的学习支架。 资料亮点在于融合科学观念（能量守恒及方向性认知）、科学思维（实例分析与永动机推理论证）和探究实践（锌铜片电路实验）。习题联系生活场景（春晚机器人、小球弹跳），助力学生联系实际，提升分析能力，培养科学素养，适合自主学习与课堂互动。

第5节 能的转化与能量守恒（导学案） 【学习目标】 1、认识各类能量形式，掌握能量转化、转移及能量守恒定律内容。 2、能分析生活实例能量转化，依据守恒定律解释永动机无法制成。 3、能分析生活实例能量转化，依据守恒定律解释永动机无法制成。 【学习重难点】 1、重点：掌握能量守恒定律，理解常见场景中不同形式能量的转化过程。 2、难点：理解能量转化与转移具有方向性，能辨析不可逆能量变化过程。 【自主预习】 1、能量既不会消灭，也不会创生，转化转移过程中总量 。 2、火力发电的完整能量转化路径：化学能→ → → 。 3、人造太阳依靠 释放巨大核能，核电站利用可控 供能。 4、热量无法自发从低温物体流向高温物体，说明能量转化具有 性。 【课堂探究】 1、思考与讨论 （1）图中物体具有哪种形式的能？物体的能发生了怎样的变化？ （2）上述事例说明能量具有什么特点？ 2、对于燃煤发电厂，电能是由化学能经过一系列能量转化后得到的。 3、探索活动：将锌片和铜片组成的电路插入硫酸酸中，观察电流表指针是否转动。在这个化学变化过程中，化学能转化成了 能。 4、思考与讨论 （1）间歇泉多位于火山活跃的地带，它断断续续地向外喷出热泉水，很像压力锅蒸食物时断断续续地向外喷气。热泉水喷发的能是从哪里来的？ （2）青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能来自哪里？ 5、思考与讨论：氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；磷酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能的形式各发生了怎样的转化？ 6、思考与讨论：用电动机提升重物时，电动机消耗的电能是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能？如果把转化后的各种形式的能全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？ 7、思考与讨论：达·芬奇（1452～1519）曾设计了一个“永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球。利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球所受的重力作用下，轮子便会转动不息。这个“永动机”能旋转不息吗？为什么？ 8、思考与讨论：试着分析以下过程能否实现，以及实现过程中的能量转化情况。 9、思考与讨论：请举例说明，能的转移和转化有一定的方向性具有什么实际意义？ 【归纳整理】 【课堂练习】 1．春晚《武BOT》节目是我国传统文化创新表达，机器人丝滑的动作将中华武术演绎得淋漓尽致。下列说法正确的是（　　 ） A．机器人充电时，化学能转化为电能 B．机器人挥剑舞动时，不需要消耗能量 C．机器人运动时，电能主要转化为机械能 D．机器人做空翻动作上升时，重力势能不变 2．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（   ） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 3．历史上许多科学家尝试制造永动机，均以失败告终，其根本原因是（   ） A．永动机的设计原理过于复杂 B．制造永动机的材料不够先进 C．违背了能量转化与守恒定律 D．科学发展没有达到一定水平 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5节 能的转化与能量守恒（导学案） 【学习目标】 1、认识各类能量形式，掌握能量转化、转移及能量守恒定律内容。 2、能分析生活实例能量转化，依据守恒定律解释永动机无法制成。 3、能分析生活实例能量转化，依据守恒定律解释永动机无法制成。 【学习重难点】 1、重点：掌握能量守恒定律，理解常见场景中不同形式能量的转化过程。 2、难点：理解能量转化与转移具有方向性，能辨析不可逆能量变化过程。 【自主预习】 1、能量既不会消灭，也不会创生，转化转移过程中总量保持不变。 2、火力发电的完整能量转化路径：化学能→内能→机械能→电能。 3、人造太阳依靠核聚变释放巨大核能，核电站利用可控核裂变供能。 4、热量无法自发从低温物体流向高温物体，说明能量转化具有方向性。 【课堂探究】 1、思考与讨论 （1）图中物体具有哪种形式的能？物体的能发生了怎样的变化？ （2）上述事例说明能量具有什么特点？ 能可以在两个物体之间转移，能的形式也可以转化。 2、对于燃煤发电厂，电能是由化学能经过一系列能量转化后得到的。 3、探索活动：将锌片和铜片组成的电路插入硫酸酸中，观察电流表指针是否转动。在这个化学变化过程中，化学能转化成了电能。 4、思考与讨论 （1）间歇泉多位于火山活跃的地带，它断断续续地向外喷出热泉水，很像压力锅蒸食物时断断续续地向外喷气。热泉水喷发的能是从哪里来的？ 地下岩浆的内能。 （2）青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能来自哪里？ 青蛙消耗体内化学能，其部分以内能形式散失到环境，部分转化为机械能；青蛙获得了害虫的化学能；这些能最终来源于太阳能。 5、思考与讨论：氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；磷酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能的形式各发生了怎样的转化？ 氢氧化钠时化学能转化为内能；硝酸铵溶解时内能转化为化学能。 6、思考与讨论：用电动机提升重物时，电动机消耗的电能是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能？如果把转化后的各种形式的能全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？ ①电动机消耗的电能不都转化为重物的机械能；还会转化为内能、声能等其他形式的能； ②所有转化后的能量总和等于电动机消耗的电能。 7、思考与讨论：达·芬奇（1452～1519）曾设计了一个“永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球。利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球所受的重力作用下，轮子便会转动不息。这个“永动机”能旋转不息吗？为什么？ 不能。因为它违背了能量守恒定律，运转过程中存在摩擦，其会使机械能不断转化为内能而损耗掉，最终装置停止转动。 8、思考与讨论：试着分析以下过程能否实现，以及实现过程中的能量转化情况。 不能实现，环境的内能无法自发聚集起来转化为巨石增加的重力势能。 9、思考与讨论：请举例说明，能的转移和转化有一定的方向性具有什么实际意义？ ①指导生活器具、工业设备的设计制造（冰箱、热机、保温材料等）； ②让人类认清能源利用的局限，树立节能意识、规划新能源开发； ③解释很多自然现象的不可逆性，帮助预判过程发展方向（比如物体摩擦必然升温、高温物体会自然降温）。 【归纳整理】 【课堂练习】 1．春晚《武BOT》节目是我国传统文化创新表达，机器人丝滑的动作将中华武术演绎得淋漓尽致。下列说法正确的是（　　 ） A．机器人充电时，化学能转化为电能 B．机器人挥剑舞动时，不需要消耗能量 C．机器人运动时，电能主要转化为机械能 D．机器人做空翻动作上升时，重力势能不变 【答案】C 【解析】A．机器人充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，储存在电池中，故A错误； B．机器人挥剑舞动时，需要消耗电能，将电能转化成机械能，故B错误； C．机器人运动时，电能主要转化为机械能，一小部分转化成内能，故C正确； D．机器人做空翻动作上升时，质量不变，高度上升，重力势能变大，故D错误。 2．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（   ） A．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 【答案】D 【解析】AB．由图可知，小球运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小，同时速度越来越慢，也就是动能越来越小，所以小球的机械能减少；机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量是不变的，故AB错误； C．小球运动到相同的高度，质量不变，重力势能不变，机械能减小，则动能变小，故动能不同，故C错误； D．在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能，故D正确。 3．历史上许多科学家尝试制造永动机，均以失败告终，其根本原因是（   ） A．永动机的设计原理过于复杂 B．制造永动机的材料不够先进 C．违背了能量转化与守恒定律 D．科学发展没有达到一定水平 【答案】C 【解析】能量的利用过程，本质是能量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，总量是不变的，所以不需要消耗能量就能源源不断对外做功的“永动机”违背了能量守恒定律，故ABD不符合题意，C符合题意。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $