能量的转化与守恒教案 [能量的转化与守恒]

能量的转化与守恒 导学案

课前预习

读课本，解答下列问题：

1、自然界中有哪些能量？它们分别对应于哪些运动形式？

2、各种能量之间都可以直接转化吗？

3、能量既不会，它只会从一种形式个物体 到另一个物体，而在 和 的过程中，能量的总量 。这就是能量守恒定律。

课堂导学

教学目标

☆知识与技能

1.知道能量守恒定律。

2.能举出日常生活中能量守恒的实例。

3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。

☆过程与方法

1.通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化。

2.通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。

☆情感、态度与价值观

1.通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣。2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。

3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。

学习重点：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。

学习难点：运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。 器材：黑色的塑料袋，温度计，小电机，太阳能电池，碎纸屑，乒乓球等

新课导学

一、引入新课

我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热是因为通过摩擦力做功，机械能转化为内能。在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。这些实例中，物体的内能为什么增加了？是凭空产生的还是由其他形式能转化来的？在学生讨论的基础上，引出本课的课题

二、能的转化

1、想想做做：按照书中的操作，观察发生的现象，说一说发生了那些能量的转化。

（1）摩擦手，手发热：机械能转化为内能。（ ）

（2）黑塑料袋盛水，阳光下，温度升高：光能转化为内能。（ ）

（3）连在太阳电池的小电扇对着阳光，转动起来：光能转化为机械能。（ ）

（4）钢笔杆摩擦后会吸引小纸片：机械能转化为电能。（ ）

2、看来各种形式的能，在一定的条件下是可以相互转化的，仔细观察下面的能量相互转化的图示，你能不能找到更多的实例？（每组至少三个）

⑴

⑵

⑶

3、播放动画：大自然中能量的转换

4、（1）小实验：将乒乓球从空中扔在地面上，观察：它跳得高度在怎样变化？其机械能怎样变化？

讨论“想想议议”。

减小的机械能 。

（2）放在桌子上的一杯水，过半个小时后，它的温度会怎样变化？

它的内能是怎样变化的？

减小的内能 。

（组内交流后，班内交流）

5、练习

1、下列过程中，属于内能转化为机械能的是（ ）

A．寒冷天气快速搓手，手会感到暖和

B．水轮机带动发电机发电

C．烧红的铁块放入水中，冷水变热

D．壶中的水沸腾时，壶盖不断地在跳动

2、1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星上天，它绕地球似椭圆轨道运行，近地点离地面高度为439km，远地点离地面高度为2384km，如图所示，它从近地点向远地点运动时，下列说法正确的是…………………………………（ ）

A.势能减小，动能增大 B .势能增大，动能减小

C．势能不变．动能不变 D．势能不变，动能减小

3、《深圳商报》2004年3月11日报道：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是 ( )

A. 太阳能转化为内能，再转化为电能 B．太阳能转化为电能，再转化为化学能

C. 太阳能转化为内能，再转化为化学能 D．大阳能转化为电能．再转化为光能

三、能量守恒定律

1、阅读课本，小组对“能量守恒定律”的内容，做到：

能够记忆

能够理解（能用自己的话说出来）

2、阅读“科学世界”，了解能的转化和守恒在生活和生产中的应用。

3、说明：能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的研究，如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。

永动机不可能制成 历史上不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。这种机器被称为永动机。虽然很多人，进行了很多尝试和各种努力，但无一例外地以失败告终。失败的原因是设计者完全违背了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。如果它对外做功必然消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，因而永动机是永远不可能制造成功的。

四、独立完成“动手动脑学物理”，对存在疑惑的问题，小组讨论解决。

五、自我测试

1．从能的转化和守恒的观点来看，用热传递来改变物体的内能，实际上是 的过程，用做功方法来改变物体的内能，实际上是 的过程．

2．英国物理学家法拉第经过10年不懈努力，终于在1831年发现了 现象，导致发电机的发明，实现了电能的大规模生产。我国兴建的长江三峡发电机组，是通过 能转化为电能。福州市即将兴建的垃圾焚烧电厂，是将垃圾焚烧后获得的 能。最终转化为电能。

3．当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，从能量转化的观点看，这是水蒸气的_________能转化为壶盖的 能。

4、能量转化与守恒是自然界的基本规律之一，下列过程中机械能转化为电能的是 A?．干电池放电 B．给蓄电池充电

C?．风力发电 D．电动机带动水泵抽水

5．下列现象中，利用内能做功的是（ ）

A．冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和

B．车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花

C．在烈日之下柏油路面被晒熔化了

D．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起

6．下列说法中错误的是（ ）

A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化

B．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律

C．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器

D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变

7．我区大力发展火力发电，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是（ ）

A．机械能→内能→化学→能电能 B．化学能→内能→机械能→电能

C．化学能→重力势能→动能→电能 D．内能→化学能→机械能→电能

8．指出下列现象中能量的转化和转移情况．

（1）气体膨胀做功 ．

（2）植物进行光合作用 ．

（3）燃料燃烧 ．

（4）风吹动帆船前进 ．

9．如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，用酒精灯加热试管使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出．在水蒸气冲出软木塞的过程中，_________的内能减少而软木塞的________能增加．

10．太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境．围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把________能直接转化成_______能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg水从20℃加热到50℃，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉________m3的煤气．[已知完全燃烧1米3煤气可放出3.9×107J的热量，水的比热为4.2×103J/（kg·℃）]

六、小结

我的收获：

我的疑惑：

七、作业

我们生活在电的时代，电能的来源很多，应用非常广泛……

（1）列举出自然界存在的各种形式的能（三项以上），可以较为方便地转化为电能；

（2）列举出使用电能对减少污染、保持环境有利的三个具体例子．

课后延伸

1、调查本地的发电用电情况，写一个调查报告。

2、搜集科学史上，应用能量守恒定律发现新物质的典型事例。