【新课标●新课堂】2.5 能的转化和能量守恒（第1课时）教学设计-2026-2027学年浙教版科学九年级上册

该初中科学教学设计围绕“能的转化与能量守恒”核心概念，聚焦“能的相互转化”第1课时。通过山体滑坡、雪崩等自然灾害实例导入，从势能与动能转化切入，承接机械能、内能等已有知识，引导学生探究其他能量形式的转化，搭建知识衔接支架。 这份资料以生活实例（如热水传热、太阳能利用）和趣味实验（锌片铜片插入稀硫酸发电）为载体，结合思考讨论（间歇泉能量来源、物质溶解能量变化），培养学生科学观念（识别能量形式）、科学思维（区分转化与转移）和探究实践能力。帮助学生建立能量转化普遍性认知，提升现象分析能力，为教师提供丰富教学资源，助力高效课堂实施。

第5节 能的转化和能量守恒（第1课时）教学设计 ——能的相互转化 【核心概念】能的转化与能量守恒 【内容要求】 1.学习内容：能的形式、转移与转化。 2.内容要求：通过实例认识能的转化的普遍性。 【教材分析】 《能的相互转化》是对机械能、内能、电能等知识进行整合与串联，为后续学习能量守恒定律、新能源利用、能源效率等内容奠定基础。教材以“认识能量形式—判断能量转化—区分转化与转移—归纳普遍规律”为清晰逻辑主线，内容贴近生活、现象直观易懂，重在培养学生的物理观念与现象分析能力。教材通过大量生活实例、小实验引导学生发现：自然界中各种运动形式对应不同能量，能量之间可以相互转化，且转化具有普遍性。能够帮助学生建立起自然界能量循环的整体认知，树立节约能源、合理利用能量的科学意识。 教学重点：常见能量之间的相互转化实例判断；能量转化与能量转移的区分。 【教学目标】 1.能够准确识别生活、实验中的各类能量。 2.理解能量转化与能量转移的概念，能清晰区分二者的本质区别。掌握常见能量之间的相互转化实例，能准确判断具体场景中的能量转化过程。 3.通过趣味实验、生活案例观察、对比分析，归纳能量转化的规律，提升观察、归纳、推理的物理思维能力。 4.感受自然界能量转移和转化的普遍性，体会科学知识与生活的紧密联系，激发学习兴趣。认识能量转化过程中效率有限、能量损耗的特点，树立节约能源、低碳环保的生活理念。 【教学过程】 【引入】在山体滑坡、雪崩等自然灾害中，物体的势能和动能发生了相互转化，那么,其他形式的能是否也会发生相互转化呢?能在转化过程中遵循什么规律? 学习课题：能的相互转化 一、常见能量形式 1.常见能量形式（初中阶段）有：机械能（动能、势能）、内能、电能、光能（电磁能）、声能、化学能。 如运动的物体具有机械能、燃烧的火焰具有内能、电池储存化学能、灯泡发光具有光能。​ 2.同种形式的能量常会发生转移，不同形式的能量，在一定条件下可以相互转化。 二、能量转化与能量转移 1.概念理解： 能量转化：由一种能量变为另一种能量，能量形式发生改变，属于质变。例如：摩擦生热是机械能→内能。 能量转移：能量形式不发生改变，只是从一个物体转移到另一个物体，属于量变。例如：热水放热、热传递。 【思考与讨论】图中物体具有哪种形式的能？物体的能发生了怎样的变化？ 1.图2.5-1 金属勺放入热水中 热水的内能转移到金属勺上 2.图2.5-2 A物上升，B物下降 A物的机械能转移到B物上和转化为摩擦产生的内能 3.图2.5-3 森林火灾 树林的化学能转化为内能 4.图2.5-4 特技跳伞 重力势能转化为动能和内能 归纳：能可以在两个物体之间转移，能的形式也可以转化。 2.常见能量相互转化 （1）光能（电磁能）与其他形式的能的转化，如： 光能→化学能：光能太阳光照射到绿色植物的叶片上，叶片通过光合作用把水和二氧化碳合成为淀粉等有机物质，将电磁能（光能）转变为化学能储存在植物里。 光能→动能：太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的动能； 光能→内能：太阳光照射到太阳能热水器上，使水的温度升高，将电磁能转变为水的内能； 光能→电能：太阳光照射到电池板上，将电磁能转化为电能。 （2）人的生命活动都需要能。如化学能与其他形式的能的转化： 人体需要的能都来自食物。人吃进各种食物，食物消化后被吸收的营养物质由血液输送到人体各处，食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等。 （3）电能与其他能量转化： 如在火力发电厂中，燃烧煤或者天然气来加热水，水沸腾后产生的水蒸气驱动涡轮机转动，涡轮机带动发电机，发电机发出的电通过输电线传输到各地的用户。对于燃煤发电厂，电能是由化学能经过一系列能的转化后得到的。 电 机械 内 内 又如：电灯发光——电能→光能+内能；电动机转动——电能→机械能；电热器——电能→内能；电池供电——化学能→电能。 【探索活动】如图2.5-9所示，将锌片和铜片组成的电路 插入稀硫酸中，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）化学能和电能的相互转化 化学反应涉及构成物质的微粒的重新排列，同时还伴随着能的变化。有些化学反应中能的变化非常细微，只有用灵敏的仪器才能检测到，有些化学反应中能的变化非常明显。化学反应中能的形式通常表现为热、光、电等，如下图所示。 烟花燃放 蓄电池放电 【思考与讨论】 1.间歇泉向外喷射热泉水 的情景。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，很像压力锅煮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？ 间歇泉分布在火山活跃地带，地下蕴含大量地热内能。地下高温高压的内能推动泉水向上喷发，将内能转化为机械能。 2.青蛙从地上跃 起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能量？这些能到哪里去了？青蛙获得了什么能力？这些能来自哪里？ 青蛙跳跃过程消耗自身储存的化学能；消耗的化学能一部分转化为青蛙的机械能（跳跃运动），一部分转化为内能（身体发热散失）。 【归纳总结】 大量事实表明，自然界中各种形式的能都不是孤立的，不同形式的能之间会发生相互转化，能也会在不同的物体间相互转移。各种形式的能之间的转化是非常普遍的现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能的相互转化。平常我们所说的“消耗能”“利用能”或“获得能”，实质上就是能的相互转化或转移的过程。 【思考与讨论】 氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；硝酸铵在水中溶解，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？ 1. 氢氧化钠（NaOH）溶于水（水温升高） 能量转化：化学能 → 内能 解析：氢氧化钠水合过程放出的热量，远大于扩散过程吸收的热量。物质内部储存的化学能在水合反应中大量释放，最终转化为水和溶液的内能，使整体溶液温度升高，对外表现为放热。 2. 硝酸铵（NH4NO3）溶于水（水温降低） 能量转化：内能 → 化学能 解析：硝酸铵扩散过程吸收的热量，远大于水合过程放出的热量。溶液中的内能被消耗，转化为物质溶解后新的化学势能（化学能）储存起来，溶液自身内能减少，温度降低，对外表现为吸热。 【课堂总结】 变形为转化、不变为转移 【随堂例题】 【例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，需要消耗能量，故B错误； C．机器人运动时，电能主要转化为机械能，还有一小部分电能转化为内能，故C正确； D．机器人做空翻动作上升时，质量不变，高度增加，重力势能变大，故D错误。 【例2】科学家研发出“激光橡皮”，专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。在激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接转变为高温碳蒸气，同时字迹消失。下列有关说法正确的是（　　） A．激光照射使纸张上的黑色碳粉发生了熔化 B．激光照射去除白纸上黑色碳粉字迹的过程发生了化学变化 C．清除黑色碳粉字迹是光能转化为内能的过程 D．由于激光直射眼睛会对视网膜造成伤害，所以该产品没有实际意义 【答案】C 【解析】 AB、黑色碳粉是固态，碳蒸气是气态，由固态变成气态叫升华，属于物理变化，故AB错误； C、激光照射具有光能，字迹消失时由固态变成了气态，增加了内能，故能量转化过程是光能转化为内能，故C正确； D、由于激光直射眼睛会对视网膜造成伤害，使用时需要注意，但该产品具有实际意义，故D错误。 【例3】如图所示的取暖方式不仅仅发生能量转移的是（　　） A．用取暖器 B．烤火 C．搓手哈气 D．抱热水袋 【答案】A 【解析】 A、用电暖器取暖，不仅有能量的转移，还通过电流做功将电能转化为内能，故A正确； B、烧柴火取暖，是内能发生了转移，故B错误； C、搓手哈气，是内能发生了转移，故C错误； D、抱热水袋，是内能发生了转移，故D错误。 【板书设计】 第5节 能的转化和能量守恒（第1课时） ---能的相互转化 一、常见能量：机械能、内能、电能、光能（电磁能）、声能、化学能 二、区别 1. 能量转化：能量形式改变（质变） 2. 能量转移：能量形式不变（量变，如热传递） 三、能量转化实例 1.光能（电磁能）与其他形式的能的转化 2.人的生命活动都需要能 3.电能与其他能量转化 4.化学能和电能的相互转化 四、能量转化或转移具有普遍性 【布置作业】 1.完成作业本上相应内容。 学科网（北京）股份有限公司 $