第二十章 能源、材料与社会 第一节 能量的转化与守恒 【2022年版课标要求】 1.了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系。 2.通过实验,认识能量可以从一个物体转移到其他物体,不同形式的能量可以相互转化。 3.从能量转化和转移的角度认识效率。 4.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。 5.有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。 6.列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。 【重点难点】 重点:多种形式的能量、能量的转移与转化、能量守恒定律。 难点:能量转化的判断、能量守恒定律。 【教学准备】 教师准备:多媒体课件、单摆、滚摆、金属球、各种形式的能量相互转化教学挂图。 【教学设计】 【情境引入】 提问:1.刀具在砂轮上磨削时,刀具为什么会发热 学生思考回答:原因是通过摩擦力做功,机械能转化为内能。 2.在暖气片上放有一瓶冷水,过一段时间后水会出现什么现象 出现这一现象的原因 学生思考回答:变热,这是通过热量传递使这瓶水内能增加。 老师引导:这些实例中,物体的内能增加了,是由其他形式能转化来的或是从其他物体转移来的,今天要学习能量的转化和转移过程中数量之间有什么关系 【新课教学】 一、多种形式的能量 1.自然界存在多种形式的能量 提出问题:当今世界三大产业之一的是能源,自然界中的能量以各种形式存在着,你能说出能量的几种存在形式吗 可以让学生回答: 化学能、核能、机械能、电能、磁能、内能等。 2.日常生活中的烧饭、取暖、照明、出行等都需要能量。我们所需要的能量都是谁提供的呢 煤、石油、天然气、电等。 看图片进一步分析利用能源时需要发生的变化而引入能的相互转化。 二、能量的转化与转移 1.想想做做:按照书中的操作,观察发生的现象,说一说发生了哪些能量的转化。 (1)摩擦手,手发热:机械能转化为内能。 (2)黑塑料袋盛水,置于阳光下,温度升高:光能转化为内能。 (3)连着太阳电池的小电扇对着阳光,转动起来:光能转化为机械能。 (4)钢笔杆摩擦后会吸引小纸片:机械能转化为电能。 看来各种形式的能,在一定的条件下是可以相互转化的,仔细体会下面的能量相互转化的过程,你能不能找到更多的实例 (1)运动的汽车紧急刹车,汽车最终停下来。这过程中汽车的动能(机械能)转化为轮胎和路面的内能。 (2)把一铁块放入盛有水的烧杯中,用酒精灯加热烧杯内的水,直至水沸腾。在这一过程中,铁块从周围水中吸收了热量使它温度升高,内能增加。这一过程中水的一部分内能通过热量传递使铁块内能增加。 根据能量的转化,出示多媒体图片。 2.其他形式的能也可以和内能相互转化。 (1)介绍其他形式能:我们学习过机械运动有机械能,热运动有内能,实际上自然界存在着许多不同形式的运动,每种运动都有一种对应的能量,如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。 (2)不仅机械能和内能可以相互转化,其他形式能也可以和内能相互转化,举例说明(同时放映幻灯片): ①电炉取暖:电能→内能 ②煤燃烧:化学能→内能 ③炽热灯灯丝发光:内能→光能 (3)其他形式的能彼此之间都可以相互转化。 三、能量守恒定律 大量事实证明:各种形式的能都可以相互转化,并且在转化过程中守恒。“能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。”这就是能量守恒定律。 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。而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这一规律对物理学各个领域的研究,如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。 讨论一下,一种不需要耗用任何能量而永不停止工作的机器———永动机”,这种构思能成功吗 历史上不 ... ...
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