資源簡介

(共43張PPT)
1.3 能量的轉換
蘇教版六年級下冊
核心素養
※通過體驗活動，認識到能量可以從一種形式轉換成另一種形式，而且可以多次轉換。
※能針對具體情境，說出能量形式發生的轉換。
※懂得看似平常的現象往往蘊含著科學道理。
※體驗一種形式的能量可以轉換成另一種形式的能量。重點
※能針對具體的生活情境，說明能量形式發生的轉換，而且可以多次轉換。難點
新知講解
生物如何利用能量
新知講解
體驗動能與勢能的相互轉換
1.玩牛頓擺。
牛頓擺是一個既能碰撞又能擺動的能量轉換與傳遞的演示裝置。一般來說，牛頓擺由5(奇數)個球組成，將最左側的球抬高至一定的高度，讓其自由回落，回落時碰撞緊密排列的另外4個球，最右邊的球將被彈出，并僅有最右邊的球被彈出。
新知講解
當然此過程也是可逆的，當擺動最右邊的球撞擊其他球時，最左邊的球會被彈出。當最右邊的2個球同時擺動并撞擊其他球時，最左邊的2個球會被彈出。同理相反方向同樣可行，也適用于更多的球，如3個，4個。
新知講解
如圖，當最右邊的球A被提起時，它隨著高度的增加而獲得重力勢能，而動能為零。釋放球A后，隨著球體高度的降低，小球重力勢能將全部轉化為動能(理想狀態)。直到碰撞到球B，將動能傳遞給球B，球B又將動能傳遞給球C……直到傳遞給球E。
球E在上升過程中，動能又轉換為勢能，然后球E向相反的方向擺回，又將球A撞到一定高度，如此循環。
動能減小勢能增加
動能增加勢能減小
結論 動能和勢能可以相互轉換。
新知講解
牛 頓 擺
新知講解
2.飛旋扣子。
實驗目的:在“玩”中體會能量的轉換。
實驗材料:一個大扣子或是穿了孔的圓形厚紙板、一根長100~115厘米的線繩。
新知講解
實驗步驟:(1)按圖在扣子或圓形紙板中間穿入一根長100~115厘米的線繩，兩端打好結。
(2)把扣子或圓形紙板放在線繩的中間，甩動線繩15~20圈。
(3)拉緊線繩，讓扣子或圓形紙板向相反方向旋轉。
(4)再放松線繩，讓扣子或圓形紙板按初始手甩動的方向旋轉。
(5)不停地拉、松，使扣子或圓形紙板有節奏地旋轉。
實驗現象:隨著不停地進行拉、松，扣子或圓形紙板有節奏地旋轉起來。
新知講解
實驗分析:當拉緊線繩時，線繩的勢能轉換為扣子或圓形紙板的動能；當放松線繩時，扣子或圓形紙板的動能轉換為線繩的勢能（使得線繩纏緊)。如此反復，能量不斷轉換。
實驗結論:由于動能與勢能的相互轉換，扣子或圓形紙板和線繩組成的實驗裝置可以在一定時間內保持運動狀態，直到扣子或圓形紙板停止旋轉。
新知講解
飛 旋 扣 子
新知講解
體驗動能與熱能的相互轉換。
動能轉換為熱能。
快速搓動雙手體會手心熱量的變化。
(1)雙手摩擦生熱。快速搓動雙手，由于手在運動過程中的摩擦，表面分子不斷地互相碰撞，導致動能轉換為熱能，手的溫度就會升高；與此同時，動能還會轉換為聲能，發出搓手的聲音。
(2)彎折鐵絲生熱。找一段鐵絲，雙手各握住兩端，用力上下彎折，一段時間后，用手觸摸鐵絲彎折點，會感覺到有些發熱。這是因為彎折過程中，鐵絲內部的原子不斷互相碰撞摩擦，產生了熱。
新知講解
2.熱能轉換為動能。
實驗目的:體驗熱能轉化為動能。
實驗材料:玻璃瓶、硬幣、水杯、水。
實驗步驟:(1)將瓶口和硬幣放入水中浸濕。
(2)把硬幣放在瓶口上，用雙手緊緊握住瓶子，觀察硬幣的變化。
新知講解
實驗現象:硬幣被慢慢推動，露出縫隙。
實驗分析:(1)將瓶口和硬幣浸濕是為了保證把硬幣放在瓶口時，能夠形成相對密閉的瓶內空間。
(2)用雙手握住瓶子時，瓶子溫度升高，瓶內空氣溫度升高，使瓶內空氣體積膨脹。
(3)由于瓶口相對密閉，當瓶內空氣體積膨脹時，對瓶口硬幣形成向上的壓力，從而推開了硬幣。
實驗結論:雙手的熱能使瓶口的硬幣移動，說明熱能可以轉換為動能。
新知講解
摩擦生熱的原因
摩擦是假定一個物體靜止，另一個物體相對該物體運動。在此過程中，靜止物體中的分子被撞擊，由于分子間的碰撞極為頻繁，而撞擊的方向又是隨機的，因此，原本的定向動能最終轉變為無規則運動動能，即熱運動動能增大，導致溫度升高。相互摩擦是物體表面分子相互碰撞的過程。
新知講解
體驗動能與電能的相互轉換
1.切割磁力線產生電能。
實驗材料:有機玻璃管、漆包線、發光二極管、條形磁鐵、橡皮塞2個。
實驗步驟:(1)在直徑約為1厘米的有機玻璃管上纏繞漆包線，并在漆包線兩端連接1個發光二極管。
(2)在有機玻璃管里放入條形磁鐵，用橡皮塞塞緊兩端管口。
(3)揮動有機玻璃管，讓條形磁鐵在管道內來回移動，觀察發光二極管的變化。
新知講解
實驗現象:發光二極管發光。
新知講解
實驗分析:漆包線圍繞成線圈，當條形磁鐵在線圈內上下移動時，磁鐵的磁感線被線圈(漆包線內的金屬)切割，切割磁感線產生電流，電流經漆包線內的金屬傳遞到兩端的發光二極管，使其發光。制作這個裝置時，線圈繞的匝數越多，產生的感應電流越大。
實驗結論:動能(揮動有機玻璃管)可以轉換成電能。
新知講解
體驗動能與電能的相互轉換
新知講解
2.電動機把電能轉換成動能。
電動機是把電能轉換成動能的機器，可分為直流電動機和交流電動機兩種。其工作原理是磁場對電生磁的作用，使電動機轉動。電生磁是指通電導線周圍會產生磁場，導線中流過的電流越大，產生的磁場越強。磁場呈圓形，圍繞在導線周圍。電動機就是利用通電后產生磁場的線圈受外圍固定磁場的磁極影響(同極相斥、異極相吸)，使電動機產生轉動。
新知講解
圖中是水泵抽水，水泵通電后電動機高速轉動，帶動水泵工作，將水抽出。
電動機把電能轉換為動能。
新知講解
如何演示動能與電能轉換
新知講解
動能與重力勢能相互轉化
新知講解
體驗化學能轉換為動能
1.小蘇打與白醋反應后的能量轉換。
實驗目的:了解化學能轉化為動能。
實驗材料:玻璃瓶瓶塞、小蘇打、白醋。
實驗步驟:(1)在瓶中放入少量小蘇打。
(2)倒入白醋后蓋上瓶塞(不要塞得太緊)，觀察變化情況。
新知講解
實驗現象:小蘇打與白醋發生化學反應，小蘇打逐漸消失，生成大量氣體，產生氣泡。隨著氣泡不斷積聚，瓶塞被氣體頂開。
實驗分析:化學反應中，生成的新物質與反應物的能量不同，因此會伴隨能量的吸收或釋放，通常化學反應的能量變化以熱能、電能、光能、聲能等形式體現，本實驗中氣體運動的動能就來自化學反應的能量釋放。
實驗結論:小蘇打與白醋發生化學反應時釋放能量，化學能轉換為動能。
新知講解
2.其他化學能轉換為動能的案例。
(1)煙花(爆竹)升空:煙花(爆竹)中有一定比例的火藥，點燃后，火藥劇烈燃燒，產生高溫高壓氣體，從煙花(爆竹)底部噴出，形成反沖力，推動煙花(爆竹)升空，火箭升空也是類似的原理。
(2)汽車發動機:以四沖程汽油機為例，將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在吸氣沖程被吸人汽缸，混合氣經壓縮點火燃燒而產生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動活塞作往復運動。
新知講解
3.思考:用烤箱烤面包，能量是如何轉換的
分析:用烤箱烤面包時，電能轉換為烤箱內部加熱棒的熱能，釋放光和熱；熱能促進面包發生化學反應(釋放出新物質)，使面包發生化學變化，變成烤熟的面包，貯藏化學能。
結論:用烤箱烤面包，主要是電能轉換為熱能 ，熱能轉換為面包的化學能。
新知講解
體驗能量的多次轉換
實驗目的:觀察酒精燈燃燒過程中的能量轉換。
實驗材料:火柴、酒精燈。
實驗步驟:(1)用摩擦的方式點燃火柴頭。
(2)用燃燒的火柴點燃酒精燈。
實驗現象:火柴燃燒時有光熱產生，火柴桿燃燒部分變黑，長度逐漸變短，并有硫化物氣味。酒精燈被點燃時，產生光、熱和味道。酒精燈燈捻變黑，酒精燈內酒精減少。
新知講解
使用火柴和酒精燈時要注意安全。
提 醒
新知講解
實驗分析:火柴摩擦燃燒的過程中，手持火柴，人體化學能轉換為動能，摩擦產生熱能，達到燃點時，火柴頭與火柴盒側面的化學物質發生化學反應引發火柴桿燃燒，化學能轉換為熱能、光能。用燃燒的火柴點燃酒精燈時，火柴燃燒的熱能傳遞到酒精燈芯，由于酒精燈芯一般為粗棉線材質,容易發生毛細現象，酒精燈瓶內的酒精持續被上行燃燒，在燃燒過程中發光、發熱，由化學能轉換為光能、熱能。
新知講解
點燃火柴時:
化學能(人體)——動能——熱能——化學能(火柴燃燒)——光能、熱能。
點燃酒精燈時:
熱能——化學能(酒精燈)——光能熱能。
實驗結論:先點燃火柴，再用火柴點燃酒精燈，使酒精燈燃燒，在這個過程中發生了多次能量轉換。
新知講解
生活中的能量轉換。
1.描述下圖中的能量轉換是如何進行的。
新知講解
太陽的能量以電磁波(光能)的形式輻射到地球，植物(番茄)接收了來自太陽的光能，把光能轉換成化學能儲存在植物體內，人吸收植物的化學能轉換成腳踏車的動能，發電機把動能轉換成電能，電熱水壺把電能轉換成水的熱能，水的熱能轉換成水蒸氣的熱能，水蒸氣的熱能將壺蓋頂起轉換成壺蓋的動能。
簡單地說，上圖中的能量轉換過程是太陽能(光能)——植物果實儲存的化學能——人體儲存的化學能——腳踏車的動能——發電機的電能——電熱水壺的熱能——水的熱能——水蒸氣的熱能——壺蓋的動能。
結論：能量可以從一種形式轉換成另一種形式。
新知講解
2.下面這些工作狀態屬于哪一種能量轉換形式 請連線。
工作狀態 能量轉換
電燈 電能→光能和熱能
摩擦生熱 動能→熱能
太陽能熱水器 動能→電能
電風扇 太陽能 →熱能
發電機 電能→機械能
電飯鍋 電能→熱能
汽車 汽車燃燒產生化學能→動能
收音機 電能→聲能
新知講解
3.選一選。
(1)下列事例中，屬于動能轉換成勢能的是( )。
A.從空中下降的跳傘運動員 B.騎自行車沖上斜坡
C.跳高運動員離地騰空上升 D.射出的弓箭
(2)下列事例中，屬于利用生物質能的是( )。
A.抽水機抽水 B.植物的光合作用
C.電燈發光 D.秸稈燃燒
C
D
課堂練習
1. [填空]打開電視機，______能就轉換成了______能和______能。
2. [填空]搓一搓手，______能就轉換成了______能和聲能。
3. [判斷]能量的轉換都是依靠人力實現的。( )
4. [判斷]能量的一個重要特點是可以從一種形式轉換成另一種形式。( )
5. [選擇]演奏電子琴時，電能被轉換成( )。
A.風能 B.聲能 C.熱能
6. [選擇]太陽是以( )的方式把能量釋放出來的。
A.光和聲音 B.光和熱 C.熱和電
電
光
聲
動
熱
×
√
B
B
課堂練習
7. [選擇]小電動機能把電能轉換成( )。
A.動能 B.熱能 C.光能
8. [探究]下面的過程經歷了哪些能量轉換
(1)打開臺燈，臺燈把_______________。
(2)用熱水洗臉，燃氣熱水器把________________。
(3)吃飯后騎車去上學，把食物中的________________。
電能轉換成光能
A
化學能轉換成熱能
化學能轉換成動能
活動手冊
活動手冊
課堂總結
本課通過體驗動能與勢能、動能與熱能、動能與電能之間的相互轉換，以及化學能轉換為動能等內容，知道不同能量之間的相互轉換，能量可以從一種形式轉換成另一種形式。通過用火柴點燃酒精燈，體驗能量可以多次轉換，并針對教材提供的具體的生活情境，了解能量可以多次連續轉換，能量的轉換在生活中很常見。
板書設計
謝謝
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