2019-2020年九年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 第3章 能量的轉(zhuǎn)化與守恒教案 浙教版.doc

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2019-2020年九年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 第3章 能量的轉(zhuǎn)化與守恒教案 浙教版 第一節(jié) 1. 雪崩時(shí)的能量轉(zhuǎn)化:　勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 2. 人造衛(wèi)星:　太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 3. 青蛙躍起撲食的過(guò)程:　化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和勢(shì)能 4. 膠片感光成像:　光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 5. 特技跳傘:　勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和熱能 6. 森林火災(zāi):　化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 7. 植物生長(zhǎng):　光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 8. 水電站(工作時(shí)):　機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 第二節(jié) 1. 功的兩個(gè)必要因素：一個(gè)是作用在物體上的力，另一個(gè)是物體在力的方向上移動(dòng)的距離。 2. 功的計(jì)算公式：W=Fs=Pt 功的單位：焦 3. 功率 （1） 功率是反映物體做功快慢的物理量。 （2） 功率的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功叫功率 （3） 功率的計(jì)算公式： P=W/t P=Fv （4） 功率的單位：瓦 常用單位還有：千瓦、兆瓦 （5） 1千瓦=1000瓦 1兆瓦=106瓦 第三節(jié) 一、 杠桿 1. 杠桿：在力的作用下能繞固定點(diǎn)的硬棒叫做杠桿。 2. 杠桿的五要素 （1） 支點(diǎn)：使杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)。 （2） 動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。 （3） 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 （4） 動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離。 （5） 阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離。 3、 杠桿平衡：指杠桿保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài) 4、杠桿平衡原理：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂，即F1L1=F2L2 二、 杠桿的分類(lèi) （1） L1＞L2時(shí)，叫省力杠桿，其特點(diǎn)是省了力但費(fèi)了距離。如開(kāi)瓶蓋的起子、鍘刀、老虎鉗、道釘撬等。 （2） L1＜L2時(shí)，叫費(fèi)力杠桿，其特點(diǎn)是費(fèi)了力但省了距離。如釣魚(yú)桿、筷子、鑷子、縫紉機(jī)腳踏板等。 （3） L1=L2時(shí)，叫等臂杠桿，其特點(diǎn)是不省力也不費(fèi)力，不省距離也不費(fèi)距離。如天平、定滑輪等。 三、 滑輪 （1） 定滑輪是等臂杠桿，不省力，但可以改變力的方向。 （2） 動(dòng)滑輪是動(dòng)力臂等于阻力臂二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪可以省一半的力：F=G/2。 （3） 滑輪組既能省力又能改變力的方向。重物和動(dòng)滑輪的總重力由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是總重力的幾分之一：F=1/nG，拉力所通過(guò)的距離為物體上升距離的幾倍。 三、機(jī)械效率 （1）有用功：我們把必須要做的這部分功。 （2）額外功或無(wú)用功：不需要，但又不得不做的那部分功。 （3）總功：有用功與額外功的總和。 （4）機(jī)械效率：有用功跟總功的比值。η=W有用/W=Gh/FL100﹪ （5）W總=W有用+W額外 W有用＜W總　　　η＜1 3. 研究杠桿的平衡 （1） 把杠桿的中央支在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)（便于直接在杠桿上測(cè)出力臂大?。?。 （2） 在杠桿的兩端分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，在杠桿上左右移動(dòng)鉤碼懸掛的位置，直到杠桿再次達(dá)到水平位置，處于平衡狀態(tài)。 （3） 用直尺量出動(dòng)力臂L1和阻力臂L2的大小。 （4） 動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積 4. 測(cè)量斜面的機(jī)械效率 （1）光滑斜面：FL=Gh W額外=0 η=100﹪ （2）有摩擦的斜面：W總=FL W有用=Gh W額外=FL　　η=Gh/FL （3）斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度和傾角有關(guān)。 第四節(jié) 1． 機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。 （1） 動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。 （2） 重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能。 （3） 彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。 2、動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素 （1）影響動(dòng)能的因素是物體的質(zhì)量和速度。質(zhì)量相同時(shí)，速度大的物體具有的動(dòng)能大；速度相同時(shí) ，質(zhì)量大的物體具有的動(dòng)能大。 （2）影響重力勢(shì)能的因素是物體的質(zhì)量和速度。質(zhì)量相同時(shí)，高度大的物體重力勢(shì)能大；高度相同時(shí)，質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能大。 （3）同一物體的彈性形變?cè)酱螅鋸椥詣?shì)能越大。 3、動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 （1）動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能時(shí)，物體的速度不斷減小，高度不斷增加；重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能時(shí)，高度降低，速度增大。 （2）動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能時(shí)，速度減小，彈性形變?cè)龃螅粡椥詣?shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能時(shí)，彈性形變減小，速度增大。 4、機(jī)械能守恒 （1）物體通常既具有動(dòng)能，又具有勢(shì)能。 （2）當(dāng)物體只受重力和彈性力時(shí)（不受阻力時(shí)），機(jī)械能總量保持不變。即動(dòng)能減小了多少，勢(shì)能就增加多少；勢(shì)能減小了多少，動(dòng)能就增加多少。 第五節(jié) 1. 熱運(yùn)動(dòng)：物體內(nèi)部大量微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 溫度越高，微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。 2. 內(nèi)能：物體內(nèi)部大量微粒作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能。任何物體都具有內(nèi)能 （1） 內(nèi)能的單位：焦耳。 （2） 物體的溫度升高時(shí)，內(nèi)能增大；物體的溫度降低時(shí)，內(nèi)能就減小。但是物體的內(nèi)能增大時(shí)，溫度不一定升高。 3. 熱傳遞：熱量從高溫物體向低溫物體或者從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。 （1） 熱傳遞的三種方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。 （2） 熱傳遞總是由高溫物體指向低溫物體，高溫物體放出熱量溫度降低，低溫物體吸收熱量溫度升高，直到兩物體溫度相等為止。 4. 熱量：在熱傳遞中，傳遞的能量的多少。 5. 改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。這兩中方法對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。 （1） 做工改變物體的內(nèi)能；對(duì)物體做功，可以使物體的內(nèi)能增加；物體對(duì)外做功，本身的內(nèi)能會(huì)減小。 （2） 熱傳遞改變物體的內(nèi)能：物體從外界吸收熱量，內(nèi)能就增加；物體向外界放出熱量，內(nèi)能就會(huì)減小。 6. 熱量的計(jì)算：Q=cm△t Q表示熱量、c表示物體的比熱、m表示物體的質(zhì)量、△t表示變化的溫度 c水=4.2103焦/（千克.攝氏度）表示每千克的水溫度升高1攝氏度，所吸收的熱量為 4.2103焦 7. 燃燒的熱值：1千克某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量叫做這種燃料的熱值。 熱值的單位：焦/千克。 燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量=燃料的熱值燃料的質(zhì)量 即Q=mq 第六節(jié) 1. 電功 （1） 概念：電流所做的功，叫電功。 （2） 電流做功的過(guò)程實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的過(guò)程。電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 （3） 電功的電位：焦、千瓦時(shí)（度） 1度=1千瓦時(shí)=3.6106焦。 （4） 電功的計(jì)算公式： W=UIt=U2/Rt=I2Rt=Pt 2. 電功率 （1） 定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫電功率。電功率是表示電流做功快慢的物理量。 （2） 電功率的單位：瓦，千瓦，1千瓦=1000瓦。 （3） 電燈的亮度由實(shí)際功率的大小決定。 （4） 額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓。 額定功率：用電器在額定電壓下消耗的功率。 實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)所消耗的功率。 輸入功率：用電器消耗的總電功率。 （5） 電功率的計(jì)算公式：P=W/T=UI=U2/R=I2R2 當(dāng)電功率的單位：千瓦，t的單位：小時(shí)，則W的單位是：千瓦時(shí)（度）。 3. 測(cè)定小燈泡的功率 （1） 實(shí)驗(yàn)原理：伏安法測(cè)電功率的原理是P=UI，利用電壓表和電流表分別測(cè)出小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流就可求出小燈泡的電功率。在額定電壓下測(cè)出的電功率，就是額定功率。 （2） 實(shí)驗(yàn)器材：電源、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線。 （3） 實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)：在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)始終要斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的猾片應(yīng)放在最大阻值處。 第七節(jié) 1. 電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)各種導(dǎo)體時(shí)，會(huì)使導(dǎo)體的溫度升高，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。 2. 電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。 3. 電熱器 （1） 電熱器是利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備。 （2） 電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上制成的。 4. 焦耳定律： （1） 文字?jǐn)⑹觯弘娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。 （2） 數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q=I2Rt。 （3） 電流產(chǎn)生熱量的計(jì)算方法：①Q(mào)=I2Rt是焦耳通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的。任何導(dǎo)體有電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生的熱量都可以由此公式來(lái)計(jì)算。②對(duì)于純電阻電路，即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，像電爐、電烙鐵、電飯鍋等。電流產(chǎn)生的熱量還可以由Q=U2/Rt，Q=UIt推導(dǎo)公式來(lái)結(jié)算。 第八節(jié) 1. 原子結(jié)構(gòu)：原子包括 原子核：質(zhì)子（帶正點(diǎn)）、中子（不帶電）和核外電子（帶負(fù)電） 2. 核能：原子核在發(fā)生改變的過(guò)程中，釋放出巨大的能量，稱(chēng)為核能，也叫原子核能或原子能。 3. 獲得核能的兩條途徑：裂變和聚變。 （1） 裂變：是質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個(gè)新原子核，并釋放能量的過(guò)程。發(fā)生的是鏈?zhǔn)戏磻?yīng)。 （2） 聚變：是使2個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程。聚變又叫熱核反應(yīng)。 4、原子彈及核潛艇是根據(jù)裂變的原理制造的，氫彈是根據(jù)裂變的原理制造的。 5、核電站： （1） 核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是通過(guò)可以控制的裂變反應(yīng)釋放核能的設(shè)備。 （2） 核電站中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是：核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能。 （3） 原子核的裂變和聚變都會(huì)產(chǎn)生一些發(fā)射性物質(zhì)，如α射線、β射線、γ射線。 第九節(jié) 1. 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會(huì)消失，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)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能的總量保持不變。 2. 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無(wú)論是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，還是生命運(yùn)動(dòng)，無(wú)論是宇宙天體，還是微觀粒子，都遵循這個(gè)定律。 3. 能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。 （1）“永動(dòng)機(jī)”不可能成功是因?yàn)樗`背了能的轉(zhuǎn)化的守恒定律。 （2）自然界的事物的運(yùn)動(dòng)和變化都必須遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，但符合能量和守恒定律的事件卻不一定能夠發(fā)生。