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2019年九年級物理全冊 第14章 第3節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒教案 （新版）新人教版 教學目標 1． 了解各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。 2． 了解各種形式的能可以轉(zhuǎn)移。 3．了解能量守恒定律。 4．能利用能量守恒定律分析實例。 教學重點 應用能量守恒定律分析實例。 教學難點 應用能量守恒定律分析實例。 教學準備 課件，導學案 教學方法 先學后教，學案導學，合作達標 教學后記 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 備注 一、講授新課 知識點一：能量的轉(zhuǎn)化 1.自然界中常見的能量形式： （1）機械能：包括動能和勢能。動能是物體由于運動而具有的能；一切運動的物體都具有動能；物體的質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；勢能包括重力勢能和彈性勢能：重力勢能是物體由于高度而決定的能，物體的質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大；彈性勢能是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，物體的彈性形變越大，彈性勢能越大。 （2）內(nèi)能：內(nèi)能是物體內(nèi)部所以分子由于做無規(guī)則運動而具有的動能和分子勢能的總和。一切物體都具有內(nèi)能；內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度、體積有關(guān)。 （3）化學能：這是一種很隱蔽的能量，它不能直接用來做功，只有在發(fā)生化學變化的時候才釋放出來，變成熱能或者其他形式的能量。像石油和煤的燃燒，炸藥爆炸以及人吃的食物在體內(nèi)發(fā)生化學變化時候所放出的能量，都屬于化學能。 （4）太陽能：一般指太陽輻射的光能和熱能，實際上，太陽能是地球上一切能量的來源，風能、水能、地熱能、動植物體內(nèi)的化學能都來自太陽能。 （5）光能：一般指人眼可以接收到的光所攜帶的能量，人們看到的光來自于太陽或借助于產(chǎn)生光的設(shè)備，包括白熾燈泡、熒光燈管、激光器、螢火蟲等。 2.各種形式的能量間的轉(zhuǎn)化： （1）來回迅速摩擦雙手：機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能； （2）用鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細小的紙片：機械能轉(zhuǎn)化成電能； （3）將太陽能電池連在小電扇上，并使它對著太陽光：太陽能轉(zhuǎn)化成機械能； （4）黑塑料袋內(nèi)盛水，插入溫度計后系好袋口，放在陽光下：光能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能； （5）鉆木取火：機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能； （6）水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電：機械能轉(zhuǎn)化成電能； （7）電動機帶電水泵抽水：電能轉(zhuǎn)化成機械能； （8）光合作用：光能轉(zhuǎn)化成化學能； （9）燃料燃燒：化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。 【典型例題】能量守恒是自然界的基本規(guī)律之一，下列能量轉(zhuǎn)化過程中，屬于內(nèi)能的轉(zhuǎn)移的是（ ） A．用電燈照明 B．光合作用 C．用暖水袋取暖 D．天然氣的燃燒 【答案】C 【解析】用電燈照明，消耗了電能，得到了光能，所以是電能轉(zhuǎn)化成光能，不屬于內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；光合作用中，光能轉(zhuǎn)化成化學能，也不屬于內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；用熱水袋取暖，一部分內(nèi)能從水轉(zhuǎn)移到人體，是內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移；天然氣燃燒，化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，不屬于內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。所以C符合題意。 【針對訓練】下列說法中正確的是（ ） A．冬天對著手哈氣，手變暖是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．用酒精燈給水加熱，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．高速行駛的汽車爆胎是很危險的，從能量角度來看，是機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化 D．滑冰時冰刀與冰之間相互摩擦，出現(xiàn)一道痕跡，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 【答案】C 【解析】冬天對著手哈氣，手變暖，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；用酒精燈給水加熱，是內(nèi)能從火焰轉(zhuǎn)移到水，也是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；汽車高速行駛時，輪胎與地面摩擦生熱，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，發(fā)生爆胎時，氣體對輪胎做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能，所以整個過程是機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化；滑冰時，冰刀與冰之間摩擦生熱，是機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。綜上所述，C符合題意。 知識點二：能量守恒定律 1.能量守恒定律： 從手中自由下落的乒乓球落地后彈起，但彈起的高度越來越低，減少的機械能去了哪里？ 球上升、下落過程中與空氣摩擦生熱，與地面撞擊時對地面做功，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，所以乒乓球的機械能并沒有消失，而是轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。 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(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(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。 （1）蕩秋千時停止用力，秋千會越擺越低，較少的機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能； （2）滑冰滑梯時，若不計空氣阻力以及人與滑梯間的摩擦，機械能保持不變；實際上，一部分機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能； （3）一支向高空瞄準的步槍，扣動扳機后射出一顆子彈，子彈沒有擊中目標，最后下落陷在土地中，在這個過程中，火藥的化學能先轉(zhuǎn)化成燃氣的內(nèi)能，燃氣推動子彈時，燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成子彈的機械能，子彈飛行及陷入土地時，其機械能轉(zhuǎn)化成空氣及土地的內(nèi)能； （4）某太陽能電池工作時的效率是16％ ，太陽能電池把接收到的太陽輻射的能量的16％轉(zhuǎn)化為電能，其余84%轉(zhuǎn)化成其他形式的能。 2.永動機 有人曾設(shè)想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫永動機。 任何一部機器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，而不能無中生有地制造能量，所以，根本不可能造出永動機。 【典型例題】木塊從粗糙的斜面頂端勻速下滑到底端的過程中（ ） A.木塊的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能 B.木塊的動能增加，重力勢能減小 C.木塊有一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D.木塊的機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 【答案】C 【解析】木塊既然是勻速，則動能保持不變，而下滑又說明勢能在減小，減小的勢能沒有轉(zhuǎn)化為動能，由能量守恒定律可知，減小的能量一定轉(zhuǎn)化為其他形式的能了，轉(zhuǎn)化為什么能了呢？由于斜面是粗糙的，木塊與斜面摩擦生熱，重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以是一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而不是全部。 【針對訓練】某物體對外做功，消耗了100 J的機械能，這些機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量是（ ） A.50 J B.100 J C.0 J D.無法確定 【答案】B 【解析】有能量轉(zhuǎn)化守恒定律可得：（能量）在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。消耗了100 J的機械能，轉(zhuǎn)化為其他形式的能量也是100 J，不可能是其他的數(shù)值。 知道能量守恒的含義 能利用能量守恒解釋簡單的問題 知道自然界中的總能量是守恒的 二、總結(jié)梳理，內(nèi)化目標 一、能量的轉(zhuǎn)化 二、能量的轉(zhuǎn)移 三、能量守恒定律 1、回顧本節(jié)學習內(nèi)容 2、在交流的基礎(chǔ)上進行學習小結(jié)。 三、今日感悟