第14.3節(jié)《能量的轉(zhuǎn)化和守恒》教案 【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1.知道能量守恒定律的內(nèi)容。2.能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。3.能用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象。過程與方法1.通過學(xué)生做小實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象之間的內(nèi)在聯(lián)系，體會各種形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化。2.通過學(xué)生討論，體會能量不會憑空消滅，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.通過學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.對能量的轉(zhuǎn)化和守恒有--個(gè)感性的認(rèn)識，為建立科學(xué)的世界觀和科學(xué)的思維方法打基礎(chǔ)。【教學(xué)重難點(diǎn)】1.分析各種能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的事例；能量守恒定律的內(nèi)容。2.運(yùn)用能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律對具體的自然現(xiàn)象進(jìn)行分析，說明能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。【新課導(dǎo)入】新華網(wǎng)報(bào)道：“象山技工學(xué)校19歲學(xué)生朱振霖花1.5萬元錢，自行研制出一輛太陽能汽車，不需氣、不需油，每天曬曬太陽，能開70千米”。太陽能是如何驅(qū)動汽車前進(jìn)的呢？我們這節(jié)課學(xué)習(xí)能量的轉(zhuǎn)化和守恒。【推進(jìn)新課】（一）能量的轉(zhuǎn)化[生活舉例]除了太陽能，你還知道有哪些形式的能量？答案預(yù)設(shè)：機(jī)械能、內(nèi)能、電能、化學(xué)能、核能等。難點(diǎn)點(diǎn)撥：（1）燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，燃燒時(shí)產(chǎn)生的光和熱就來源于燃料儲存的化學(xué)能。（2）食物也具有化學(xué)能，人們的生活、工作所消耗的能量就來源于食物里儲存的化學(xué)能。[活動體驗(yàn)]引導(dǎo)學(xué)生完成下面的小實(shí)驗(yàn)，思考感悟其中的能量轉(zhuǎn)化。（1）快速地摩擦雙手（圖甲）。（2）反復(fù)彎折一段鐵絲（圖乙）。（3）點(diǎn)燃蠟燭（圖丙）。（4）手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電（圖丁）。思考感悟：（1）摩擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）彎折鐵絲做功，鐵絲溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（3）蠟燭燃燒的過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。（4）手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電，小燈泡發(fā)光。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為光能。[課件展示]引導(dǎo)學(xué)生分析各種形式的能量的轉(zhuǎn)化實(shí)例，利用多媒體課件展示各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化的示意圖。[想想議議]（1）停止用力，秋千為什么會越擺越低？（2）掉在地上的彈性小球會跳起，為什么越跳越低？思路點(diǎn)撥：空氣阻力做功，秋千和小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[自主學(xué)習(xí)]引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P28-P29，“能量守恒定律”的內(nèi)容，學(xué)習(xí)有關(guān)的知識。1.內(nèi)容：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。2.意義：能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。無論什么問題，什么現(xiàn)象，都服從能量的守恒定律。它是人類認(rèn)識自然、利用自然、保護(hù)自然的有力武器。剖析重點(diǎn)：（1）區(qū)分轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移：轉(zhuǎn)化是能量由--種形式變?yōu)槠渌问?，能量存在形式變化；轉(zhuǎn)移是能量由一個(gè)物體到達(dá)其他物體，能量存在的載體變化了。（2）“消耗能量”“利用能量”“獲得能量”的實(shí)質(zhì)都是能量相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。[學(xué)以致用]不少人曾經(jīng)設(shè)想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫做永動機(jī)。同學(xué)們，這種永動機(jī)是否存在呢？想一想為什么？答案點(diǎn)撥：不存在永動機(jī)；所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都服從能量守恒定律。任何一部機(jī)器，只能使能量從-種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，而不能無中生有地制造能量。【課堂小結(jié)】【課堂檢測】1．下列關(guān)于能量的說法不正確的是（　?。?/span>A．利用能量的過程就是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程 B．隕石進(jìn)入大氣層成為流星，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．水力發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．人造衛(wèi)星展開太陽電池板，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能提供給衛(wèi)星上的用電器【解析】A、利用能量的過程就是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程，故A正確；B、隕石進(jìn)入大氣層成為流星，隕石克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；C、水力發(fā)電是將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；D、人造衛(wèi)星展開太陽電池板，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能提供給衛(wèi)星上的用電器，故D正確。故選：C。2．2006年奧運(yùn)會三米板雙人跳水奪冠后，吳敏霞以5金1銀1銅的戰(zhàn)績成為奧運(yùn)會跳水項(xiàng)目第一人，下列關(guān)于她三米板跳水有關(guān)說法中正確的是（　　）A．起跳時(shí)跳板的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的重力勢能 B．起跳時(shí)跳板的動能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的重力勢能 C．起跳時(shí)運(yùn)動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的動能 D．離開跳板后運(yùn)動員的動能先減小后增大【解析】ABC、起跳時(shí)，跳板逐漸恢復(fù)原狀（彈性形變減小），使運(yùn)動員獲得一定的速度并達(dá)到一定的高度，所以，跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的動能和重力勢能，故ABC錯誤；D、離開跳板后，在上升階段運(yùn)動員的速度不斷變小，動能減小；在下降階段運(yùn)動員的速度不斷變大，動能增大；所以離開跳板后運(yùn)動員的動能先減小后增大，故D正確。故選：D。3．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說法中，正確的是（　?。?/span>A．蓄電池充電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．暖瓶塞跳起時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．用熱水袋取暖時(shí)，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移 D．電動機(jī)工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【解析】A、蓄電池充電時(shí)，消耗電能得到化學(xué)能，所以是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。故A錯誤；B、暖瓶塞跳起時(shí)，瓶內(nèi)空氣的內(nèi)能減少，瓶塞獲得了機(jī)械能，所以是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故B錯誤；C、利用熱水袋取暖時(shí)，熱水袋溫度降低內(nèi)能減少，人體獲得熱量，所以是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。故C正確；D、電動機(jī)工作時(shí)，消耗電能，得到機(jī)械能，所以是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故D錯誤。故選：C。4．關(guān)于能的概念，下列說法中錯誤的是（　　）A．一個(gè)物體能夠做功越多，這個(gè)物體具有的能量越多 B．動能、勢能及機(jī)械能的單位都是焦耳 C．用線懸掛著的靜止的小球沒有做功，所以小球沒有能 D．甲物體的速度比乙物體的速度大，但甲物體具有的動能不一定比乙物體多【解析】A、功是能量轉(zhuǎn)化的量度，一個(gè)物體能夠做功越多，這個(gè)物體具有的能量越多，說法正確，不符合題意。B、動能、勢能及機(jī)械能的單位都是焦耳，說法正確，不符合題意。C、用線懸掛著的靜止的小球沒有做功，但它具有重力勢能，小球有能量，說法錯誤，符合題意。D、物體的動能由物體的質(zhì)量與速度共同決定，甲物體的速度比乙物體的速度大，但甲物體具有的動能不一定比乙物體多，說法正確，不符合題意。故選：C。5．太陽能是人類優(yōu)先開發(fā)和利用的新能源之一，關(guān)于太陽能的利用，下列說法正確的是（　?。?/span>A．圖甲中，綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．圖乙中，太陽能熱水器通過做功方式將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能 C．圖丙中，太陽能交通信號燈將太陽能直接轉(zhuǎn)化為信號燈的光能 D．圖丁中，首架環(huán)球航行的太陽能飛機(jī)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的機(jī)械能【解析】A、綠色植物的光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲存在植物體內(nèi)，故A正確；B、太陽能熱水器內(nèi)的水從太陽吸收熱量，內(nèi)能增加、溫度升高，是通過熱傳遞的方式增加水的內(nèi)能，故B錯誤；C、太陽能信號燈先將太陽能先轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能，故C錯誤；D、太陽能飛機(jī)是先將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯誤。故選：A。6．把一乒乓球壓入盛有水的燒杯底部（如圖所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的過程中，它的機(jī)械能不斷增加。下列關(guān)于乒乓球機(jī)械能來源的說法中正確的是（　?。?/span>A．是由水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的 B．是由水的重力勢能轉(zhuǎn)化來的 C．是由乒乓球的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的 D．是由乒乓球的化學(xué)能轉(zhuǎn)化來的【解析】松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的過程中，水的重心不斷降低，重力勢能不斷減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為乒乓球的機(jī)械能，故乒乓球的機(jī)械能不斷增加；故選：B。7．如圖，小華坐在充滿空氣的房間里，突然這些空氣自行聚攏到某一個(gè)角落，使人窒息。關(guān)于這個(gè)情境下列說法合理的是（　　）A．它違反了能量守恒定律，但可能發(fā)生 B．它不違反能量守恒定律，但不可能發(fā)生 C．它違反了能量守恒定律，但不可能發(fā)生 D．它不違反能量守恒定律，但可能發(fā)生【解析】空氣均勻充滿房間，如果突然這些空氣聚攏到某一個(gè)角落，一定是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，而能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是具有方向性的，因此，空氣不會自行聚攏到房間的角落。即此現(xiàn)象不違反能量守恒定律，但卻不可能發(fā)生。故選：B。8．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化和守恒的說法或理解，正確的是（　?。?/span>A．自然界中能量的形式是多種多樣的，所有形式的能量全部都能被人類利用 B．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，不同能量可以相互轉(zhuǎn)化，無需擔(dān)心地球能量不足 C．原子核能所釋放的能量稱為核能；可控制地進(jìn)行核反應(yīng)的裝置稱為核反應(yīng)堆 D．汽車剎車時(shí)，車的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些內(nèi)能可以收集起來再作為車行駛的動力【解析】A、自然界中能量的形式是多種多樣的，但并不是所有形式的能量都都能被人類利用，故A錯誤；B、雖然自然界中能量是守恒的，不同能量可以相互轉(zhuǎn)化，但能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，很多能量一旦消耗，將無法被人類所利用，故B錯誤；C、原子核能所釋放的能量稱為核能，可控制地進(jìn)行核反應(yīng)的裝置稱為核反應(yīng)堆，故C正確；D、汽車剎車時(shí)，車的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這些內(nèi)能無法收集起來再作為車行駛的動力，故D錯誤。故選：C。9．如圖所示，是內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的　　沖程：一臺單缸四沖程汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中總共消耗了10g汽油（汽油的熱值為4.6×107J/Kg），這些汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是　　J，如果這臺汽油機(jī)的效率為30%，則一個(gè)工作循環(huán)中輸出的有用機(jī)械能為　　J，而損耗的內(nèi)能則不會自發(fā)的轉(zhuǎn)化為我們需要的能量，說明能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化具有　　性。【解析】（1）由圖可知，兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，所以是做功沖程；（2）汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量利用公式Q＝mq＝10×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝4.6×105J；（3）輸出的機(jī)械能為W＝Q×η＝4.6×105×30%＝1.38×105；（4）損耗的內(nèi)能則不會自發(fā)的轉(zhuǎn)化為我們需要的能量，說明能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化具有方向性。故答案為：做功；4.6×105；1.38×105；方向。10．人類生存和發(fā)展離不開各種能源，隨著世界人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的消耗持續(xù)增長，而化石能源開發(fā)利用后不能再生，如果長期大規(guī)模開采，不久的將來會消耗殆盡，所以開發(fā)新能源是可持續(xù)發(fā)展的趨勢。我州某地建立大型風(fēng)力發(fā)電場，如圖所示。請你根據(jù)風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)和所學(xué)物理知識提出相關(guān)問題并回答。示例：問題：風(fēng)葉轉(zhuǎn)動是由什么能轉(zhuǎn)化為什么能？回答：風(fēng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)葉的機(jī)械能。（1）問題：　　？回答：　　。（2）問題：　　？回答：　　。【解析】（1）問題：風(fēng)力發(fā)電中的能量轉(zhuǎn)化是怎樣的？回答：將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；（2）問題：風(fēng)能屬于可再生能源還是不可再能能源？回答：風(fēng)能是可再生能源；（3）問題：與化石能源相比，風(fēng)能有哪些優(yōu)點(diǎn)？回答：清潔無污染，可重復(fù)利用等。故答案為：（1）風(fēng)力發(fā)電中的能量轉(zhuǎn)化是怎樣的？將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；（2）風(fēng)能屬于可再生能源還是不可再生能源？風(fēng)能是可再生能源（合理即可）。 【課后反思】  

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第3節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒

版本： 人教版

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