14章3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒

1、能量的轉(zhuǎn)化和守恒教學(xué)設(shè)計(jì)河北黃驊許官中學(xué)劉耀劍【教學(xué)目標(biāo) 】1知識(shí)與技能·知道各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的。·知道在轉(zhuǎn)化的過程中，能量的總量是保持不變的。·列舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。·有用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí)。2過程與方法·通過學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系，體會(huì)各種形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化。·通過討論體會(huì)能量不會(huì)憑空消失， 只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式， 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。3情感態(tài)度與價(jià)值觀·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，對(duì)物理規(guī)律有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。·通過學(xué)生討

2、論鍛煉學(xué)生分析問題的能力?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)分析】重點(diǎn)：能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，強(qiáng)調(diào)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)中最基本定律。難點(diǎn)：運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒原理計(jì)算一些物理習(xí)題； 運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對(duì)具體的自然現(xiàn)象進(jìn)行分析，說明能是怎樣轉(zhuǎn)化的?！窘叹邷?zhǔn)備 】打氣筒單擺【教學(xué)過程 】一、引入新課問題：刀具在砂輪上磨削時(shí)，為什么會(huì)刀具發(fā)熱？學(xué)生回答：原因是通過摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。問題：在暖氣片上放有一瓶冷水，過一段時(shí)間后水會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因？學(xué)生回答：變熱，這是通過熱量傳遞使這瓶水內(nèi)能增加。老師引導(dǎo)： 這些實(shí)例中， 物體的內(nèi)能增加了， 是由其他形式能轉(zhuǎn)化來的或是從其他物體轉(zhuǎn)移來的，今

3、天要學(xué)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中數(shù)量之間有什么關(guān)系？二、新課教授1自然界存在多種形式的能量提出問題： 當(dāng)今世界的三大產(chǎn)業(yè)是能源、 材料和信息， 自然界中的能量以各種形式存在著，你能說出能量的幾種存在形式嗎？學(xué)生回答：機(jī)械能、電能、磁能、內(nèi)能等等。日常生活中的燒飯、取暖、 照明、出行等都需要能量。我們所需要的能量都是誰提供的呢？學(xué)生回答：煤、石油、天然氣、電等等。進(jìn)一步分析利用能源時(shí)需要發(fā)生的變化而引入能的相互轉(zhuǎn)化。2不同形式的能之間，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化設(shè)疑：演示打氣筒打氣，讓同學(xué)們感覺打氣筒外壁的溫度變化。請(qǐng)同學(xué)解釋所發(fā)生的現(xiàn)象的原因：活塞與筒壁摩擦，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。指出類似現(xiàn)象在生活中

4、很常見，請(qǐng)同學(xué)列舉實(shí)例，并進(jìn)行分析。舉例練習(xí)：電爐取暖：電能內(nèi)能；煤燃燒：化學(xué)能內(nèi)能；熾熱燈燈絲發(fā)光：內(nèi)能光能；把一鐵塊放入盛有熱水的燒杯中：說明內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移。歸納：在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。3能量再轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中遵循什么樣的規(guī)律呢？機(jī)械能在轉(zhuǎn)化過程中守恒演示單擺擺動(dòng)過程：回憶機(jī)械能之間是如何轉(zhuǎn)化的：重力勢(shì)能動(dòng)能重力勢(shì)能。解釋每次達(dá)到最高點(diǎn)很接近的原因：如果沒有摩擦?xí)r機(jī)械能守恒。得到結(jié)論： 最初具有的機(jī)械能 =最末物體具有的機(jī)械能 +轉(zhuǎn)化為其他形式的能即總能量守恒。內(nèi)能在轉(zhuǎn)移過程中守恒把一鐵塊放入盛有熱水的燒杯中，鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它內(nèi)能增加，溫度升高；熱水則要

5、放出熱量， 內(nèi)能減少， 溫度降低。這一過程中如果沒有熱量散失， 熱水所放出熱量就等于鐵塊所吸收的熱量。歸納：能量在轉(zhuǎn)移過程中是守恒的。結(jié)論：大量事實(shí)證明， 在普遍存在的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，消耗多少某種形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在熱傳遞過程中，高溫物體放出多少熱量（減少多少內(nèi)能），低溫物體就吸收多少熱量（增加多少內(nèi)能） ；克服摩擦力做了多少功，就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但能量的總量不變。以上規(guī)律是人類經(jīng)過長期的實(shí)踐探索， 直到 19世紀(jì)，才確立了這個(gè)自然界最普遍的定律棗能量的轉(zhuǎn)化守恒定律。通常把它表述為：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生， 它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物

6、體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總保持不變?！拘〗Y(jié)】能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。（ 1）能量守恒定律普遍適用。在形形色色的自然現(xiàn)象中，只要有能量的轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒規(guī)律。從物理的、化學(xué)的現(xiàn)象到地質(zhì)的、生物的現(xiàn)象，大到宇宙天體的演變，小到原子核內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng)，都服從能量守恒的規(guī)律。（ 2）能量守恒定律反映了自然現(xiàn)象的普遍聯(lián)系。自然界的各種現(xiàn)象都不是孤立的，而是相互聯(lián)系的。 電燈發(fā)光跟電流有聯(lián)系， 電能轉(zhuǎn)化為光能反映了這種聯(lián)系。 植物生長更不是孤立的，要靠陽光進(jìn)行光合作用才能生長，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能反映了這種聯(lián)系。（ 3）能量守恒定律是人類認(rèn)識(shí)自然

7、的重要依據(jù)。人類認(rèn)識(shí)自然，就要根據(jù)種種自然現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律， 能量守恒定律就是人類總結(jié)出的規(guī)律之一，而且人類認(rèn)識(shí)的其他規(guī)律也必定符合能量守恒定律。1933 年意大利科學(xué)家費(fèi)米，在研究 衰變的過程中發(fā)現(xiàn)，能量不守恒。于是他根據(jù)能量守恒定律大膽預(yù)言了還有一種未發(fā)現(xiàn)的粒子，這就是現(xiàn)在已被科學(xué)界公認(rèn)的中微子。這一事例說明了能明守恒定律，已成為人類認(rèn)識(shí)自然的重要依據(jù)。（ 4）能量守恒定律是人類利用自然的重要武器?？v觀人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的歷史，也是一部認(rèn)識(shí)能量、利用能量、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的歷史。從原始人鉆木取火，到水能利用；從蒸汽機(jī)發(fā)明，到電能的利用；從太陽能，到核能的利用。人類總是在認(rèn)識(shí)、利用能源，逐步實(shí)現(xiàn)能量

8、的轉(zhuǎn)化?！景鍟O(shè)計(jì) 】第五節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒1自然界存在多種形式的能量2不同形式的能之間，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化3能量在轉(zhuǎn)移過是守恒的【同步練習(xí) 】1 能量既不會(huì)憑空 _ ，也不會(huì)憑空 _ ，它只會(huì)從 _ 轉(zhuǎn)化為 _ ，或者從一個(gè)物體 _到另一個(gè)物體， 而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中， 能量的總量 _。2（ 08南通）根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總量_。電能可以使電燈發(fā)光，同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中，但這些內(nèi)能卻無法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能，該現(xiàn)象說明能量的轉(zhuǎn)化具有_。3各種形式的能量都可以在_下轉(zhuǎn)化，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵抽水是_能轉(zhuǎn)化成_能，植物吸收陽光進(jìn)行光合作用是_ 能轉(zhuǎn)化為 _能，

9、燃料燃燒時(shí)發(fā)熱是_能轉(zhuǎn)化為 _能。4（ 09天水）為應(yīng)對(duì)國際金融危機(jī)，擴(kuò)大內(nèi)需，我國實(shí)施了4萬億元的投資刺激經(jīng)濟(jì)計(jì)劃，而電動(dòng)小轎車（使用蓄電池）項(xiàng)目是國家重點(diǎn)扶持的項(xiàng)目之一。當(dāng)電動(dòng)小轎車在平直公路上行駛時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為_，給蓄電池譯電時(shí)， 是將電能轉(zhuǎn)化為_。5在摩擦生熱的現(xiàn)象中，_能轉(zhuǎn)化為 _ 能，如克服摩擦做了100 J 的功，就有_J 的 _能轉(zhuǎn)化為 _能。6光電池在供電的過程中，它的作用是（）A光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B電能轉(zhuǎn)化為光能C光能轉(zhuǎn)化為電能D光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能7（ 08青島）下列能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A太陽能電池發(fā)電B水蒸氣把壺蓋頂起C電燈發(fā)光D彈弓將石頭彈出。8（

10、09衢州）如圖所示，是一種在陽光下能不斷搖擺的塑料小花。 花盆表面的太陽能電板在光照下， 產(chǎn)生電流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)， 使小花左右擺動(dòng)。 下列有關(guān)該小花擺動(dòng)過程中能量轉(zhuǎn)化的描述正確的是（）A葉片將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B電動(dòng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C太陽能電板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能D小花將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能9（ 08孝感）下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法中錯(cuò)誤的是（）A高山上滾下的石塊越來越快，說明重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B酒精燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D人們對(duì)太陽能的開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生102kg 80 的熱水與 4kg 20 的冷水混合。如不計(jì)熱損失，則熱水放出熱量Q放 與冷水吸收熱量Q吸 的關(guān)系為（）A Q放 Q吸B Q放 Q吸C Q放 Q吸D無法判斷11（ 09雞西）關(guān)下能量轉(zhuǎn)化的問題，下列說法正確的是（）A電飯煲工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能B電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C發(fā)電機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能12我國大力發(fā)展火力發(fā)電，火電廠進(jìn)的是