第3章第8节 能量的转化与守恒

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1、教学目标（一）知识与技能1.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的 能量可以互相转化.2.知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例.3.初步了解 在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性.（二）过程与方法：1.能在观察自然现 象或学习科学过程中发现一些问题，有初步的提出问题的能力。2.通过参与科学探究活 动，初步认识科学研究方法的重要性，有对信息的有效性作出判断的意识。3.学习从物 理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题，有初 步的分析概括能力。 评论（0）2学情分析 本节课的学习内容是在学了能量、能量转化的量度，简单机械、机械

2、能、热能、 电能、电热器、核能利用之后的一节有关能量及其转化的总结性课文，对于9年级的学生来 说，在生产生活中能的形式与转化有一定的知识储备和生活积累，且已基本具备独立思考、 自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯，尽管学生对能量及其守恒已有一定的认识，但 要完全理解能量守恒定律的精髓还是有一定的困难的。估计在对永动机的批判、能量转化具 有方向性的实际意义的进一步理解与应用上会出现一定的困难。3重点难点1. 能量转化与守恒2. 能量的转移与转化有一定的方向性4教学过程4.1第一学时4.1.1教学活动活动1【讲授】能量的转化与守恒教学过程：创设情境，引入新知设问：能量形式有很多，大家想想看，我们

3、能想出哪能些能量的形式？组织学生小组交流。（学生互助与合作）目标是让学生对机械功、动能、重力势能、弹性势 能、热能、电能、核能、化学能等能量的有关知识作一定的阐述，从学生的描述中疏理有关 能量的零零碎碎知识。练习：运动的汽车具有（机械能）电池、燃料等具有（化学能）火药爆炸后的气体具 有（内能）。（二）合作学习，探究新知1 .能量的转化是普遍存在的小结：在自然界中能量的转化是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为 内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电 能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电 流通过电

4、热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。能量守恒定律设问：能量在转化与转移过程中能否量度？（从大量事实出发寻找量化的规律，思维上从定 性向定量研究过渡）列举：我们已学过的能量转化量度关系有：拉力做功与克服摩擦（重力）做功、机械能守恒、 焦耳定律等。演示：取一弹性小球，掉在地上观察其每次反弹高度的变化？其结果是一次比一次低，直 至静止为止。 设问：能量是否在不断消灭？讨论与回答。（预设：不会，是由于摩擦阻力 在不断消耗能量。）分析：大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量， 就得到多少其他形式的能量。再如水电站里，水从高处流下，损失了机械能，一方

5、面由于推 动发电机转动而转化为电能，一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能 的损失等于产生的电能和内能的总和。归纳：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一 种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。一一 能量守恒定律强调：“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是：能量相互转化或转移的过程。 介绍：能量守恒定律发现史。从16世纪到18世纪，在伽俐略、牛顿、惠更斯等科学家的努 力下，机械能的转化与守恒思想已初步形成，在19世纪初，内能的改变与机械功关系建立， 电流的三大效应同时被发现，在生物界也证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟摄取 的食

6、物的化学能有关，自然科学的这些成就为建立能量的转化与守恒定律作了必要的准备。 在19世纪中叶，由迈尔、焦耳、亥姆霍兹等人完善和确定了能量的转化和守恒定律。 永动机2004十大科技骗局之六：永动机神话：梁星人，号称永动机发明人。其所在的海南星人永动机发电厂有限公司称，将建设装 机总容量300万KW的宇宙引力能发电厂及年产10万辆宇宙引力能小轿车厂项目。据报道， 海南星人永动机发电厂是“当今世界独一无二，独家建设，独家经营。其廉价的电力资源， 可以与任何一家电力企业竞争，会永远处于不败之地”，“永动发电机结构简单，原理深奥， 造价不高，但高科技含量达100%”。在2004年岁末，梁星人还郑重其事筹

7、备于12月27日 在珠海度假村酒店千禧宫举办“永动机问世全球性新闻发布会”。而且发布会打算邀请的与 会人物也足以吓坏小市民，包括：安南、布什、克里、小泉、阿罗约、普京、布莱尔,都是 梁星人的邀请对象。据报道，南街村为研究永动机发电项目投入的2000多万元全部打了水 漂，结果电没有发出来，骗子也失踪了。根据国家专利法，永动机不具备实用性，所以没有 一件永动机发明获得过国家专利授权。讨论：科学技术发展到一定的时候“永动机”能实现吗？结论：一定不能实现。因为违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。能量守恒定 律的建立为永动机敲响了丧钟（真理与谬论有时就一步之遥，关键就在于是否按客观规律办 事，培

8、养学生尊重客观事实的意识） 能量的转化与转移的方向性设问：为什么要节能能源，合理开发能源？讨论交流，回答课文的问题“能量的转化和转移具有一定的方向性有什么实际意义” 小结：大量的事实告诉我们，能量在转化与转移过程中，不但总量守恒，还具有一定的方向 性，也就是说，如果要让低温物体向高温物体传递热量，而其它物体不发生变化是不可能的。 人类对大自然的开发与利用，尤其是对新能源的研制与开发，我们更要遵循自然规律。否则 就会受大自然对我们的惩罚。课堂小结，巩固升华1.课堂小结：通过今天的学习，你受到什么启发？有什么收获？能量的转化和守恒定律是 自然界最普遍的、最重要的定律之一。能量守恒定律普遍适用。在形

9、形色色的自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能 量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原 子核内部粒子的运动，都服从能量守恒的规律。能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互 联系的。电灯发光跟电流有联系，电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的， 要靠阳光进行光合作用才能生长，光能转化为化学能反映了这种联系。能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总 结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之一，而且人类认识的其他规律也必定符合能 量守恒定律。1933年意大利科学家费米，

10、在研究衰变的过程中发现，能量不守恒。于是 他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子，这就是现在已被科学界公认的中微 子。这一事例说明了能明守恒定律，已成为人类认识自然的重要依据。七、教学反思：这节课学生非常活跃，我通过多媒体课件的播放，使学生能更好地理解能量的相互转化和转 移，通过日常生活中实际例子的介绍，让学生来分析能量的转化形式。在课堂中出示了四幅 图（代表四种不同的情境），然后请学生用故事的形式将能量的转化表达出来。这有利于培 养学生的语言组织和表达能力。通过学生的讨论，来加深学习印象，总之这节课上的还比较 成功。“能量转移和转化的方向性”是本节教学的一个难点，教学时借助学生熟悉的生活 实例介绍，并帮助他们初步了解有关知识。教材中是以功热转换过程、热传导过程为例引入 “自发过程”及其方向性问题的，在教学中应通俗且不违背科学地解释有关问题。在教学过 程中要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育。为了将该课学活，可在课前布置一个主题研究作业:“认识永动机”，让学生在网上搜索“永 动机”的资料，并将资料上传到科学组网站上。课堂教学就以学生交流“永动机”资料开始， 当学生无法解释“永动机”失败点时，转入了解各种能的形式和转化关系，最终建立能量守 恒定律。