九年級(jí)物理全冊(cè) 第十四章 第3節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒教案 （新版）新人教版.doc

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第三節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能 1、知道各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。 2、知道在轉(zhuǎn)化的過程中，能量的總量是保持不變的。 3、能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。 4、能用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象。 過程與方法 1、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。 2、通過討論體會(huì)能量不會(huì)憑空消滅，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1、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)律形成感性的認(rèn)識(shí)。 2、通過討論鍛煉學(xué)生分析問題的能力。 【教學(xué)重點(diǎn)】 能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。 【教學(xué)難點(diǎn)】 用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象。 【教學(xué)方法】 引導(dǎo)啟發(fā)式、討論合作式，實(shí)驗(yàn)、多媒體輔助教學(xué)。 【教學(xué)用具】 教師：氣球火箭模型、能量轉(zhuǎn)化的媒體資料。 學(xué)生（每組）：黑色塑料袋、水、溫度計(jì)、電池、導(dǎo)線、小電動(dòng)機(jī)、鋼筆、紙屑、質(zhì)量稍大的乒乓球、橡皮泥。 【教學(xué)過程】： 主 要 教 學(xué) 過 程 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 一、引入新課 課件展示】引導(dǎo)學(xué)生觀看課件展示的圖片。 發(fā)光的燈泡 食物 飛行的飛機(jī) 燃燒的煤氣 【提出問題】 圖片中的物體具有什么形式的能量？這些能量是憑空產(chǎn)生的嗎？還是由其他形式能轉(zhuǎn)化來的？能的轉(zhuǎn)化過程中數(shù)量之間有什么關(guān)系？這是今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 板書：能量的轉(zhuǎn)化與守恒 觀看圖片，直觀感受各種物體存在的能量 發(fā)光的燈泡具有光能；食物具有化學(xué)能；飛行的飛機(jī)具有機(jī)械能；燃燒的煤氣具有內(nèi)能 思考問題 （設(shè)計(jì)意圖：通過圖片展示，從生活走向物理，讓學(xué)生感到物理就在身邊。能量無處不在，為以下學(xué)習(xí)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移做好鋪墊）。 二、新課講授 （一）能量存在的多種形式： (二)、能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化 (三)、 能量守恒定律 想想議議 我們身邊的物體還存在哪些形式的能量？請(qǐng)舉例說明。 板書：一、能量存在的形式：機(jī)械能、太陽能、風(fēng)能、化學(xué)能、核能、等等 【歸納總結(jié)】：我們身邊的許多物體都存在能量，物體的能量并不是一直不變的，在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的。 【過渡語】：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P27的“想想議議”，利用課桌上的實(shí)驗(yàn)器材以同桌為小組完成這四個(gè)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論發(fā)生了哪些能量的轉(zhuǎn)化。 1、來回迅速摩擦雙手。 2、黑塑料袋內(nèi)盛水,插入溫度計(jì)后系好,放在陽光下。 3、將連在小電扇上的太陽能電池對(duì)著陽光。 4、用鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細(xì)小的紙片。 【點(diǎn)撥引導(dǎo)】在判斷能量是如何轉(zhuǎn)化時(shí)，可先找出是哪一種形式的能量減少了，哪一種形式的能量增加了，增加的那一種形式的能量就是由減少的那一種形式的能量轉(zhuǎn)化而來的。 【練一練】：PPT展示圖片 1.請(qǐng)分析下列現(xiàn)象中發(fā)生了哪些能量的轉(zhuǎn)化 2.課本第27頁中圖14.3-1，各種能量在一定的條件下都可以相互轉(zhuǎn)化。圖中舉出的實(shí)例，你能作些補(bǔ)充嗎？ 總結(jié)并板書: 二、在一定條件下，各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化。能量還可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。 【設(shè)置問題情境一】：當(dāng)你騎著自行車走在上學(xué)的路上，停止蹬腳踏后，隔一會(huì)自行車會(huì)停下來，自行車的動(dòng)能消失了嗎？它減小的能量跑到哪里去了？ 【設(shè)置問題情境二】閱讀課本P28“想想議議”，思考：秋千和乒乓球的能量丟失了嗎？ 【想想議議】 1.放在最高點(diǎn)的乒乓球具有什么形式的能？ 2.下落的過程中每次跳起的高度有什么變化？ 3.機(jī)械能是否守恒？是否失去了能量？減小的機(jī)械能到哪里了？ 模擬實(shí)驗(yàn)： 1.演示實(shí)驗(yàn)：在課桌上平鋪一層薄橡皮泥，使乒乓球豎直下落，觀察乒乓球在橡皮泥上跳動(dòng)幾下，就停止了，橡皮泥表面留下了乒乓球的印跡。請(qǐng)分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？ 2.類比理解：乒乓球在空氣中運(yùn)動(dòng)會(huì)變熱，你能理解嗎？見過流星嗎？知道流星產(chǎn)生的原因嗎？流星是行星際空間的塵粒和固體塊(流星體)闖入地球大氣圈同大氣摩擦燃燒產(chǎn)生的光跡。 總結(jié)：乒乓球在跳動(dòng)的過程中對(duì)外做功（對(duì)地面做功、和空氣摩擦做功），轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。 【過渡】：能量在轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量變化了嗎？ 例題：把質(zhì)量為1kg，溫度為90℃的熱水與質(zhì)量為2kg，溫度為15℃的冷水混合，得到40℃的溫水，求熱水放出的熱量和冷水吸收的熱量？已知水的比熱容是4.2103 J /（kg℃）。 （不計(jì)熱損失） 【提出問題】：熱水放出的熱量和冷水吸收的熱量在數(shù)值上有什么關(guān)系？這說明了什么？ 【歸納總結(jié)】：科學(xué)工作者用能量的觀點(diǎn)把自然界的各種現(xiàn)象聯(lián)系起來，從而發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律。 板書: 三、能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)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)移的過程中，能量的總量保持不變。 【指出】能量的守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。無論什么問題，什么現(xiàn)象，都服從能量的守恒定律。它是人類認(rèn)識(shí)自然、利用自然、保護(hù)自然的有力武器。 【想想議議】 有人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫永動(dòng)機(jī)。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嗎？ 答案預(yù)設(shè)： 奔馳的駿馬具有機(jī)械能、 核電站的核燃料具有核能 太陽具有太陽能 刮的風(fēng)具有風(fēng)能 等等 （設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生列舉的例子，使他們認(rèn)識(shí)到能量的形式及存在情況，為下一步能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。） 學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)，以同桌為小組進(jìn)行，觀察手、溫度計(jì)、小電扇和鋼筆桿的變化，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考討論分析原因： 1、來回迅速摩擦雙手，感覺手變熱了。討論分析原因是克服摩擦做功，使手的內(nèi)能增加，此過程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 2、黑塑料袋內(nèi)盛水,插入溫度計(jì)后系好,放在陽光下一段時(shí)間后，看到溫度計(jì)的示數(shù)上升了。討論分析原因是太陽的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到水中。 3、將連在小電扇上的太陽 能電池對(duì)著陽光，小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。討論分析原因是太陽能轉(zhuǎn)化為電能。 4、用鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細(xì)小的紙片，紙片被吸引。討論分析原因是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 （設(shè)計(jì)意圖：利用“練一練”及課本第27頁中圖14.3-1的補(bǔ)充填寫，使學(xué)生進(jìn)一步理解能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理的能力。體會(huì)物理與生活、生產(chǎn)和科學(xué)的聯(lián)系。） 學(xué)生利用切身體會(huì)，思考、討論、分析自行車的能量到哪里去了。 學(xué)生回答：可能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量了。 學(xué)生認(rèn)真閱讀“想想議議”思考、討論秋千、乒乓球的能量到哪里去了。 思考并回答： 1.重力勢(shì)能 2. 每次跳的高度都降低。 3.機(jī)械能不再守恒，沒有失去能量，因?yàn)橄侣涞倪^程中有摩擦，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。 學(xué)生討論：乒乓球?qū)ο鹌つ嘧龉?，使橡皮泥發(fā)生了形變。消耗了部分機(jī)械能。 學(xué)生通過對(duì)流星形成的理解，知道乒乓球在空氣中運(yùn)動(dòng)和空氣摩擦生熱，消耗了部分機(jī)械能。 （設(shè)計(jì)意圖：通過乒乓球在桌面上的來回跳動(dòng)，高度并不斷下降的實(shí)驗(yàn)及流星的形成類比，讓學(xué)生找出機(jī)械能不守恒的原因，幫助學(xué)生理解能量守恒，突破難點(diǎn)）。 學(xué)生思考完成例題： 解：冷水吸收的熱量為： Q吸=cm（t－t0） =4.2103J /（kg℃）2kg（40℃-15℃） =2.1105J 熱水放出的熱量為： Q放=cm（t0－t） =4.2103J /（kg℃）1kg（90℃-40℃） =2.1105J 在不計(jì)熱損失的情況下，熱水放出的熱量和冷水吸收的熱量在數(shù)值上是相等的，這說明能量在轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。 （設(shè)計(jì)意圖：利用例題，使學(xué)生知道能量在轉(zhuǎn)移時(shí)總量是不變的，為能量守恒定律的得出做下鋪墊，同時(shí)又復(fù)習(xí)了熱量的計(jì)算。） 學(xué)生認(rèn)識(shí)能量守恒定律的重要性。 學(xué)生思考、討論后回答：不消耗能量而能永遠(yuǎn)對(duì)外做功的機(jī)器是不存在的，它違反了能量守恒定律 三、課堂小結(jié) 回顧本節(jié)課“你學(xué)到了什么？” 學(xué)生討論發(fā)言，梳理本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)，見附件1。 四、課堂檢測(cè) 師巡視、講評(píng) 完成檢測(cè)題 （見附件2） 五、布置作業(yè) 動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2、3。 課后完成。 【板書設(shè)計(jì)】： 第三節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒 一、能量存在的形式：機(jī)械能、太陽能、風(fēng)能、化學(xué)能、核能等 二、能量守恒定律內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)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)移的過程中，能量的總量保持不變。 【教學(xué)反思】： 一、亮點(diǎn)： 1.在處理P28“想想議議”中乒乓球的能量到哪里去了這個(gè)難點(diǎn)時(shí)，我設(shè)計(jì)了讓乒乓球跳動(dòng)時(shí)落在橡皮泥上，觀察印跡來分析能量的轉(zhuǎn)化，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到能量并沒消滅，并類比流星的形成來說明乒乓球與空氣摩擦生熱。 2.在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移的過程中，用一道關(guān)于熱量冷熱水混合的計(jì)算題，即復(fù)習(xí)了熱量的計(jì)算，又讓學(xué)生明白在能量轉(zhuǎn)移過程中，能量的總和不變。 3.設(shè)計(jì)了一道習(xí)題，從能量守恒定律的角度去理解改變內(nèi)能的兩種方法。深化了對(duì)知識(shí)的理解。 二、困惑： 在處理P28“想想議議” ，即用能量守恒定律分析“永動(dòng)機(jī)”失敗的原因時(shí)，感覺不好處理，感覺力度不到位。 【附件一】： 【附件二】： 達(dá)標(biāo)檢測(cè)： 1．指出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移情況． （1）氣體膨脹做功 ． （2）植物進(jìn)行光合作用 ． （3）燃料燃燒 ． 2．如右上圖所示，在試管內(nèi)裝一些水，用軟木塞塞住，用酒精燈加熱試管使水沸騰，水蒸氣會(huì)把軟木塞沖出．在水蒸氣沖出軟木塞的過程中，_________的內(nèi)能減少而軟木塞的________能增加． 3、冰塊沿地面滑動(dòng)，往往會(huì)逐漸融化，在這一過程中是 能轉(zhuǎn)化為 能, 但能量的總量_______。 4．太陽是一個(gè)巨大的能源，直接利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境．圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的通信衛(wèi)星，其兩翼安裝的太陽電池板，能把________能直接轉(zhuǎn)化成_______能，供通信衛(wèi)星使用。 5、下列過程中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（ ） A、寒冷天氣快速搓手，手會(huì)感到暖和。 B、水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 C、燒紅的鐵塊放入水中，冷水變熱。 D、壺中的水沸騰時(shí)，壺蓋不斷地在跳動(dòng)。 6、從能的轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來看，用熱傳遞的方法來改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)上是能量的 的過程，用做功方法來改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)上是能量的 過程。 答案： 1、（1）內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 （2）太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 （3）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 2、內(nèi)能 機(jī)械能 3、內(nèi)能 機(jī)械能 不變 4、太陽能 電能 5.D 6.轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)化