1、20.3 能的转化和能量守恒课题： 20.3 能的转化和能量守恒三维教学目标：1. 知道能量是可以转移和转化的，知道食物链中的能量转化情况；2. 知道能量守恒定律，并能运用能量守恒定律分析“永动机”失败的必然性；3. 了解能在转移、转化过程中的方向性;4. 通过交流、讨论、设计实验等活动，让学生逐步学会自主学习和合作学习；5. 通过能的转化和能量守恒的学习，培养学生辩证唯物主义观点。教学重难点重点：1. 能量是可以转移和转化的； 2. 能量守恒定律难点：分析食物链中的能量转化情况教学方法：讲授、实验和讨论等教学用具：铁架台、线、等质量的两个铁球，教学过程一、 复习引入1. 通过前两节的学习，我
2、们知道了人类利用能源的历史、能源危机和能源的开发利用。下面把有关的内容复习一下。能源利用的三个历史时期是什么？（师生齐答）2.当今社会我们所利用的煤、石油、天然气等化石燃料已越用越少，而人们对能量的需求越来越大，出现了能源危机。为应对能源危机，我们应采取哪些措施呢？（师生齐答）也有不少科技工作者试图制造“永动机”来解决能源危机。指导学生阅读图，我们似乎觉得它们能不停地运转，从而对外做功，但是他们都失败了。他们失败的原因是什么？二、 新课教学1.能的转移与转化活动1：（1）演示图实验，质量相等的A球和B球，使B球上升，A球下降。问：它们做什么运动？它们的动能和重力势能各如何变化？教师引导学生得出
3、：A球的重力势能转移给B球。（2）指导学生阅读图,列举金属勺放在滚开的稀饭中，勺把很烫手的实例。教师引导学生分析得出：热水的内能转移给冷水，发电站的电能转移给用户。（3）交流讨论：你还知道哪些能的转移的实例？能否设计一些实验说明能的转移？教师引导学生讨论得出：机械能、化学能也可以从一个物体转移给另一个物体。师生总结得出结论：（板书）能量可以从一个物体转移给另一个物体。练习：说出下列现象中的能的转移情况1） 风吹草动;2） 用口对手哈气;3） 大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米。2.能量的转化能量不仅可以转移，而且各种形式的能之间还可以相互转化。活动2：（1）指导学生阅读图,它们的能量是如何转化的呢？教师引
4、导学生得出：电池充电时，电能转化成化学能；电池放电时，化学能转化成电能。（2）交流、讨论、实验：你还知道哪些能的转化的实例？能否用现有的器具或易得的器材设计一些实验说明能的转化？教师引导学生实验、交流讨论得出：机械能转化为电能，如发电机电能转化为机械能，如电动机电能转化为内能，如电炉内能转化为电能，如温差发电机械能转化为内能，如摩擦生热内转化为机械能，如内燃机的做功冲程光能转化为内能，如太阳能热水器内能转化光能，如白炽灯光能转化为电能，如太阳能电池电能转化光能，如电灯师生总结得出结论：各种形式的能在一定条件下可以相互转化。练习：1) 锯木头，锯条发热 2) 气体膨胀做功，温度降低 3) 水轮机
5、带动发电机发电 4) 电动机带动水泵转动 5) 电流通过灯丝使灯丝发光 6) 煤燃烧 7) 光合作用 8) 原子能发电9) 压缩气体做功 10) 给蓄电池充电 11) 木材燃烧 12) 手摇发电机发电使灯泡发光 3. 能量守恒定律问：图是用电动机提升物体的示意图。电动机在工作时消耗了什么能？是否都转化成了机械能？还转化成哪些形式的能？启发学生分别回答：消耗了电能，并不都转化为做功的机械能，还转化为内能和声能物体振动发声的机械能。问：如果把转化后其他形式的能全部加起来，是否应该跟所消耗的电能相等？讲授：科学家经过长期的研究发现，其他各种形式的能之和与所消耗的电能相等。在其他形式能的相互转化中，消
6、耗的能量和得到的各种能量之和相等。师生总结得出结论：能量既不可会凭空产生，也不会凭空消失，只能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。能量在转化和转移过程中，能的总量保持不变。这就是能量守恒定律。讲授：在学习力学知识时，学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件限制的定律，而且实际现象中是不可能实现的。而能量守恒定律是自然界最普遍、最根本的定律之一，没有条件的限制。一切物体，大到宇宙天体、小到原子世界，从非生物到生物，都服从这一规律。活动3：指导学生阅读图食物链示意图，分析其中的能量转化情况，并与周围同学交流讨论。 太阳能 大树的化学能 昆虫体内的化学能 鸟体内的化学能
7、细菌分解后的养分进入土壤4.能在转移和转化过程中的方向性讲授：在图中，试管中的凉水变热时，烧杯中的热水变冷，在这种内能的转移过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。提问：反过来，内能是否也可以从低温物体转移给高温物体呢？请同学们讨论，如果可以的话，请举例说明。启发学生回答：电冰箱、空调制冷都是从低温的内部吸热，向外面放热，内能从低温物体转移给高温物体。提问：这种转移是自动进行的，还是必须要有附加的条件？教师引导学生回答：必须消耗电能，它们的电动机（压缩机）对工作物质做功。问题：用煤、天然气烧开水时，能量如何转化？（学生答：煤、天然气的化学能转化为水的内能）当水渐渐凉下来时，能否将其减少的内能复原为煤、天然气的化学能呢？问题：行驶中的汽车克服摩擦做功，能量如何转化？（学生答：机械能转化为地面和车轮的内能）地面和车轮的内能能否推动汽车行进呢？讲授：上述问题的答案是否定的。这样的例子有很多，你还能举出一些类似的事例吗？学生举例，师生评价。师生总结得出结论：能的转化和转移过程具有方向性。三、巩固练习1. 小结：能的转移和能的转化及其方向性，能量守恒定律。2. 讨论：“永动机”失败的原因什么？四、布置作业
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
