資源簡介

班級：九年級（ ）班 姓名：
14.3能量的轉化和守恒（導學案）教師
一、學習目標
1.了解能量及其存在的多種形式。
2.知道能量的轉移和轉化,能解釋一些常見現(xiàn)象中能量轉化的過程。
3.理解能量守恒定律,能用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象。
二、教學過程
學習內(nèi)容 學習任務
能量的轉化和轉移 能量的存在形式 2.能量的轉化 完成下面一組小實驗。 1. 來回迅速摩擦雙手。 2. 黑塑料袋內(nèi)盛水，插入溫度計后系好袋口，放在陽光下。 3. 將太陽電池連在小電扇上，并使它對著陽光。 4. 將鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后靠近細碎的紙片。 …… 觀察實驗發(fā)生的現(xiàn)象，討論發(fā)生了哪些能量轉化。 你還能指出一些事實，說明力現(xiàn)象與熱現(xiàn)象有聯(lián)系、力現(xiàn)象與電現(xiàn)象有聯(lián)系、電現(xiàn)象與熱現(xiàn)象有聯(lián)系嗎？最好把現(xiàn)象演示給大家。 答：1.機械能轉化為內(nèi)能。 2.光能轉化為內(nèi)能。 3.光能轉化為電能,再轉化為小電扇的機械能。 4.機械能轉化為電能,再轉化為紙片的機械能。 力現(xiàn)象與熱現(xiàn)象的聯(lián)系:汽車緊急剎車時,輪胎與地面摩擦,這是機械能轉化為內(nèi)能; 力現(xiàn)象與電現(xiàn)象的聯(lián)系:發(fā)電機發(fā)電,將機械能轉化為電能; 電現(xiàn)象與熱現(xiàn)象的聯(lián)系:電飯鍋、電熨斗在工作時,將電能轉化為內(nèi)能。 自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的。科學家們經(jīng)過長期探索，發(fā)現(xiàn) 能量轉化 是非常普遍的，在 一定條件 下，各種形式的能量是可以相互轉化的。 定義：在一定條件下，一種 形式 的能量轉化成 另一種 形式的能量,這種現(xiàn)象叫做能量的轉化。自然界中各種形式的能,在一定條件下可以相互轉化,伴隨物體 做功 而表現(xiàn)出來。 不同形式的能量可以在一定條件下相互轉化，圖中給出了兩個實例，你能做些補充嗎？ 3.能量的轉移 能量的轉移： 同一種形式 的能量,可以從一個物體 轉移 到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分。 4.能量轉化和轉移的區(qū)別 (1)能量轉化時能的形式發(fā)生了 變化。 (2)能量轉移時能量的形式 并沒有 發(fā)生變化。 例題1.下列能量轉化或轉移的情景中，屬于能量轉移的是（　B　） A．燃料燃燒時發(fā)熱 B．用熱水袋取暖 C．鉆木取火 D．電動機帶動水泵把地下水送到地面 解析：A．燃料燃燒時，將化學能轉化為內(nèi)能，屬于能量的轉化，故A不符合題意； B．用熱水袋取暖，是熱傳遞過程，內(nèi)能從熱水袋轉移到其它物體向上，屬于能量的轉移，故B符合題意； C．鉆木取火，是克服摩擦做功，將機械能轉化為內(nèi)能，屬于能量的轉化，故C不符合題意； D．電動機帶動水泵把地下水送到地面，電動機工作時將電能轉化為機械能，屬于能量的轉化，故D不符合題意。 故選B。
能量守恒定律 停止用力，秋千會越擺越低；掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低。 討論秋千和小球在運動中的能量轉化。 為什么它們的高度會逐漸降低？ 是否丟失了能量？ 你認為減少的機械能到哪里去了？ 高度逐漸降低，說明機械能減少了，但能量并沒有丟失。實際上是通過摩擦或碰撞把機械能轉化成了內(nèi)能。 1.內(nèi)容 大量事實表明，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 轉化為其他形式，或者從一個物體 轉移 到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的 總量保持不變。這就是能量守恒定律。 2.理解能量守恒定律 ①能量守恒定律的 普遍 性:能量守但定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，自然界中所有變化過程無一例外地嚴格遵守能量守恒定律。 ②能量守恒定律的 確定 性:能量轉化過程中,一種形式的能量減少多少,其他形式的能量就會增加多少;能量轉移過程中,一個物體的能量減少多少,其他物體的能量就會增加多少。在轉化或轉移前后,能量總量保持不變。 例題2.關于能量的轉化與守恒，下列說法中正確的是（　B ） A．能量守恒定律只適用于能量的轉化過程 B．給手機充電時是將電能轉化為化學能 C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律 D．由于能的轉化過程符合能量守恒定律，所以不會發(fā)生能源危機 解析：A．能量守恒定律也適用于能量轉移的情形。故A錯誤； B．充電時，消耗電能，電池內(nèi)部發(fā)生化學反應，是將電能轉化為化學能。故B正確； C．摩擦生熱沒有創(chuàng)造熱，是將機械能轉化為內(nèi)能，使物體溫度升高。故C錯誤； D．能量的轉化和轉移是具有方向性的，不是所有的能量都可以利用。故D錯誤。 故選B。 3.能量守恒和機械能守恒的區(qū)別 機械能守恒能量守恒含義轉化前、后 機械能的總和不變轉化和轉移前、后, 各種形式的能量的總和不變應用條件只有 動能 和 勢能 相互轉化,即沒有能量損失或額外的能量補充. 任何能量轉化和轉移的過程機械能不守恒時，能量 仍 守恒
4.“永動機”不可能存在 不少人曾經(jīng)設想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫做 永動機。然而，在科學技術發(fā)展的歷史上，從來沒有一種永動機成功過。能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到：任何一部機器，只能使能量從一種形式轉化為另一種形式，而不能無中生有地制造能量。因此，根本 不可能造出 永動機。 圖14.3-3 是一種設想中的永動機，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉動用來對外做功，同時帶動抽水器從低處將水抽到高處，從而循環(huán)工作。你能不能從能量守恒的角度說明它為什么不能一直工作下去？ 答：要使機器持續(xù)不斷地做功,即要有水不斷地流下來,就要消耗能量把流到低處的水抽到高處,而做機械運動的各個部件之間有摩擦,會產(chǎn)生內(nèi)能,機械能會逐漸減少,使流下的水不能全部被抽回。 例題3.如圖所示，是設想中的“永動機”，它通過高處的水從A口流出時，水流沖擊葉片轉動，葉片的轉動帶動B處的砂輪轉動，打磨刀片，同時帶動C處的抽水器工作，將低處的水抽到高處從D口流出，從而循環(huán)工作。該“永動機”工作過程中，下列說法正確的是（D） A．水流沖擊葉片轉動，把機械能轉化為內(nèi)能 B．砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，說明“永動機”工作時制造了能量 C．相同時間內(nèi)，A、D兩口流出水的質(zhì)量相等 D．這款“永動機”違背了能量守恒定律 解析：A．水流沖擊葉片轉動，是水的機械能轉化為砂輪的機械能，故A錯誤； B．砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，這是機械能轉化為內(nèi)能，不是“永動機”工作時制造了能量，故B錯誤； C．水在沖擊葉片的過程中，一部分水流失掉了，所以相同時間內(nèi)，A、D兩口流出水的質(zhì)量不相等，故C錯誤； D．設想中的永動機不能一直工作下去，因為抽水器在工作過程中，有部分機械能會轉化為內(nèi)能，即機械能會逐漸減少，根據(jù)能量守恒定律，最后會停止工作；永動機違背了能量守恒定律，故D正確。 故選D。班級：九年級（ ）班 姓名：
14.3能量的轉化和守恒（導學案）
一、學習目標
1.了解能量及其存在的多種形式。
2.知道能量的轉移和轉化,能解釋一些常見現(xiàn)象中能量轉化的過程。
3.理解能量守恒定律,能用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象。
二、教學過程
學習內(nèi)容 學習任務
能量的轉化和轉移 1.能量的存在形式 2.能量的轉化 完成下面一組小實驗。 1. 來回迅速摩擦雙手。 2. 黑塑料袋內(nèi)盛水，插入溫度計后系好袋口，放在陽光下。 3. 將太陽電池連在小電扇上，并使它對著陽光。 4. 將鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后靠近細碎的紙片。 …… 觀察實驗發(fā)生的現(xiàn)象，討論發(fā)生了哪些能量轉化。 你還能指出一些事實，說明力現(xiàn)象與熱現(xiàn)象有聯(lián)系、力現(xiàn)象與電現(xiàn)象有聯(lián)系、電現(xiàn)象與熱現(xiàn)象有聯(lián)系嗎？最好把現(xiàn)象演示給大家。 自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的。科學家們經(jīng)過長期探索，發(fā)現(xiàn) 是非常普遍的，在 下，各種形式的能量是可以相互轉化的。 定義：在一定條件下，一種 的能量轉化成 形式的能量,這種現(xiàn)象叫做能量的轉化。自然界中各種形式的能,在一定條件下可以相互轉化,伴隨物體 而表現(xiàn)出來。 不同形式的能量可以在一定條件下相互轉化，圖中給出了兩個實例，你能做些補充嗎？ 3.能量的轉移 能量的轉移： 的能量,可以從一個物體 到另一個物體,或者從物體的 轉移到另一部分。 4.能量轉化和轉移的區(qū)別 (1)能量轉化時能的形式發(fā)生了 。 (2)能量轉移時能量的形式 發(fā)生變化。 例題1.下列能量轉化或轉移的情景中，屬于能量轉移的是（　　） A．燃料燃燒時發(fā)熱 B．用熱水袋取暖 C．鉆木取火 D．電動機帶動水泵把地下水送到地面
能量守恒定律 停止用力，秋千會越擺越低；掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低。 討論秋千和小球在運動中的能量轉化。 為什么它們的高度會逐漸降低？ 是否丟失了能量？ 你認為減少的機械能到哪里去了？ 1.內(nèi)容 大量事實表明，能量既不會 ，也不會 ，它只會從一種形式 為其他形式，或者從一個物體 到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的 。這就是能量守恒定律。 2.理解能量守恒定律 ①能量守恒定律的 性:能量守但定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，自然界中所有變化過程無一例外地嚴格遵守能量守恒定律。 ②能量守恒定律的 性:能量轉化過程中,一種形式的能量減少多少,其他形式的能量就會增加多少;能量轉移過程中,一個物體的能量減少多少,其他物體的能量就會增加多少。在轉化或轉移前后,能量總量保持不變。 例題2.關于能量的轉化與守恒，下列說法中正確的是（　　） A．能量守恒定律只適用于能量的轉化過程 B．給手機充電時是將電能轉化為化學能 C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律 D．由于能的轉化過程符合能量守恒定律，所以不會發(fā)生能源危機 3.能量守恒和機械能守恒的區(qū)別 機械能守恒能量守恒含義轉化前、后 的總和不變轉化和轉移前、后, 的能量的總和不變應用條件只有 和 相互轉化,即沒有能量損失或額外的能量補充. 能量轉化和轉移的過程機械能不守恒時，能量 守恒
4.“永動機”不可能存在 不少人曾經(jīng)設想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫做 。然而，在科學技術發(fā)展的歷史上，從來沒有一種永動機成功過。能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到：任何一部機器，只能使能量從一種形式轉化為另一種形式，而不能無中生有地制造能量。因此，根本 永動機。 圖14.3-3 是一種設想中的永動機，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉動用來對外做功，同時帶動抽水器從低處將水抽到高處，從而循環(huán)工作。你能不能從能量守恒的角度說明它為什么不能一直工作下去？ 例題3.如圖所示，是設想中的“永動機”，它通過高處的水從A口流出時，水流沖擊葉片轉動，葉片的轉動帶動B處的砂輪轉動，打磨刀片，同時帶動C處的抽水器工作，將低處的水抽到高處從D口流出，從而循環(huán)工作。該“永動機”工作過程中，下列說法正確的是（　　） A．水流沖擊葉片轉動，把機械能轉化為內(nèi)能 B．砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，說明“永動機”工作時制造了能量 C．相同時間內(nèi)，A、D兩口流出水的質(zhì)量相等 D．這款“永動機”違背了能量守恒定律

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