小学科学苏教版 (2017)六年级下册3 能量的转换教学设计

3．能量的转换

【教材分析】

《能量的转换》是苏教版科学六年级年级下册第一单元《神奇的能量》的第三课时。《能量的转换》引领学生探究各种形式的能量之间是如何转换的，为他们今后学习能量守恒定律打下感性认识的基础。

本课通过观察、实验引领学生探究各种形式的能量之间是如何转换的，为今后学习物理学最普遍的定律之一——能量守恒定律打下基础。本课教学内容由三个活动组成。

活动一，通过动手做动能与势能、热能、电能、化学能的转换实验，认识到一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。活动二，用火柴点燃酒精灯，体验能量可以连续转换。活动三，针对一个具体的生活情境，了解能量可以多次连续转换，能量的转换在生活中很常见。

【学情分析】

本节课的学习内容是在学了《什么是能量》《各种各样的能量》之后的一节有关能量转换的课，学生已经知道了能量无处不在，能量存在形式有很多种，在这个基础上再进一步了解能量之间的转换。对于学生来说，在生产生活中能的形式与转换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，但要完全理解能量转换的实际意义与应用上会出现一定的困难。能量的转换是一个很抽象的知识，所以需要学生自己动手实验，让学生容易理解和吸收。六年级学生已经具有了丰富的科学知识和良好的科学素养，教师应充分利用学生的学习优势，在教学中尽量做到生活化和实践性，在探索中给予适时的指导，培养学生以事实为依据，将分散的知识点，通过一定的有序的整理与归纳，提升到一个理性认识水平。

【教学目标】

1．通过体验活动，认识到一种形式的能量可以转换成另一种形式，能量可以多次转换。

2．能针对具体情境，说出能量形式发生的变化。

3．懂得看似平常的现象往往蕴藏着科学道理。

【教学重点】

体验到一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。

【教学难点】

能针对具体的生活情境，说明能量形式发生的变化，甚至可以多次转换。

【教学准备】

演示材料：教学课件、活动手册等。

分组材料：牛顿摆、扣子、细绳；瓶子、硬币、水杯、水；直径约为1厘米的有机玻璃管、漆包线、发光二极管、条形磁铁，橡皮塞；小苏打、白醋、瓶塞、锥形瓶；火柴、酒精灯等。

【教学过程】

一、实验探究，体验能量的转换

在日常生活中存在多种能量，那到底一个形式能量是怎样转换成另一个形式能量？ 下面我们就经过几个小试验来了解一下能量是怎样进行转换。 　

（一）体验动能与势能的相互转换。

1．出示牛顿摆，介绍：牛顿摆是一个19世纪60年代发明的桌面演示装置，几个质量相同的球体由吊绳固定，彼此紧密排列。

2．你知道牛顿摆怎么玩吗？猜一猜会出现怎样的情况？。是不是像同学猜的这样呢，我们再来试一试。

3．学生活动：玩一玩牛顿摆，观察并思考：你看到了什么现象？其中有没有能量的转换？

4．交流：你在玩的过程中观察到什么现象？

拿起A球时，A球具有怎样的能量？

释放A球，其中的能量怎样转换？

A球撞B球、B球依次撞击CDE球，传递的是怎样的能量？

E球被撞起，其中的能量又怎样转换？

接着，E球又将A球撞起，能量有怎样转换？

5．演示并介绍：当将球A拉到一定高度时，球A就有一定势能。松开球A，势能逐渐转换成动能，直到碰撞球B，将动能传递给球B，B又传递给C……直到E。球E被撞到一定高度，将动能又转换成势能，球E向相反的方向摆回，又将球A撞到一定高度，如此循环。

6．玩飞旋扣子。

具体方法是：

①准备一个大扣子或是穿了孔的圆形厚纸板。

②在扣子或纸板中间穿入1米左右的线绳，两端打好结。

③把扣子或圆纸板放在线的中间，甩动绳子15-20圈。

④拉紧绳子，让扣子或圆纸板向相反方向旋转。

⑤不停地拉、松，使扣子或圆纸板有节奏地旋转。

7．说一说你在玩的过程中有什么发现？

8. 师：(1)扣子从不转慢慢变成旋转，是一个势能转化成动能的过程。(扣子旋转速度最快时，绳子的劲释放完，此时扣子的势能最小)

(2)由于惯性的关系,扣子会继续旋转,此时就是动能转化成势能的过程。

(3)扣子从不转到旋转是势能转化成动能,当绳子的劲释放完成后，扣子的速度最大,也就是动能最大,势能最小，由于转动惯性扣子继续转动。于是动能转化成势能。

9．小结：通过这两个实验你知道了什么？  

通过两个实验，我们体验到了动能与势能是可以相互转换的。原来小玩具里也包含着科学道理呢！ 你能说说生活中还有哪些情况也是动能和势能之间的相互转换？

生：溜溜球、跳水板、蹦床。

［设计意图：动手玩牛顿摆和飞旋扣子，符合学生的发展水平和认知特性，学生的学习热情被激发，能顺利完成操作，在学生玩过之后探究讨论这里是什么形式的能量转换成什么形式的能量，很容易理解动能与势能之间能量转换关系。 这组动手操作内容的设计不仅让学生充分感受平常的事物里蕴藏着的科学道理，而且初步感知了机械能守恒定律。]

（二）体验动能与热能的相互转换。

1．同学们还记得开始时叫大家做的搓手游戏吗？搓一搓手，你能感觉到（热），说明有什么能量？（热能）

追问：热能是哪里来的呢？搓手又是什么能？

师：搓一搓手，动能转换成了热能，手心温度升高。

大家猜一猜，热能可以转换成动能吗？

2．下面看老师给大家表演一个魔术：硬币走路。

将瓶口和硬币放入水中浸湿。把硬币放在瓶口上,用双手紧紧握住瓶子,硬币被慢慢推动,露出缝隙。

问：你知道硬币为什么会移动吗？

3．你也想做一做这个实验吗？按照上面的步骤进行实验吧！

4．追问：在这个实验中，有什么能量的转换？

双手的热能使瓶口的硬币移动.说明热能可以转换为动能。

5．看来，动能与热能也是可以相互转换的。

［设计意图：用生活中的小事例引导学生用科学课堂上学到的知识来解释生活中的现象。热能和动能的相互转换的实验，可以放手让学生去尝试，并一点一点地学会分析其中的能量转换过程。]

（三）体验动能与电能的相互转换。

1．动能除了能与热能相互转换，还能与电能相互转换。比如风力发电就是将动能转换成电能。电动机就是将电能转换成动能。

2．今天我们就来做个简易发电机，将动能转换成电能，你想试一试吗？

出示活动要求：

（1）在直径约为1里面的有机玻璃管上缠绕漆包线，并在线圈两端连接1个发光二极管。（2）在有机玻璃管里放入条形磁铁，用橡皮塞塞紧两端管口。

（3）挥动有机玻璃管，让条形磁铁在管道内来回移动，观察发光二极管有什么变化。

3．学生动手操作。

  汇报交流：发光二极管发光。

师：漆包线围绕成线圈，当条形磁铁在线圈内上下移动时，磁铁的磁力线被线圈(漆包线内的金属)切割，切割磁感线产生电流,电流经漆包线内的金属传递到两端的发光二极管,使其发光。 动能(挥动有机玻璃管)可以转换成电能。

4．小结：条形磁铁在管道内来回移动穿过线圈，其实就是不断切割磁感线，产生了感应电流，因此二极管会发光。制作这个装置时，线圈绕的匝数越多，产生的感应电流会越多。在这个实验中，动能转换为电能。同学们平时玩的电动玩具，小风扇等里面都有电动机，它们是把电能转换为动能。动能与电能可以相互转换。

［设计意图：动能和电能相互转换的原理，对于小学生来说比较抽象，教师可以通过结合视频资料，让学生感受到其中的能量转换。不需要像前面那样，作详细的分析。]

（四）体验化学能转换为动能。

1．关于能量转换，老师这还有一个有趣的实验，这里有一些小苏打和白醋，如果把它们混合会发生什么现象呢？

2．在瓶子中放入少量小苏打，倒入白醋后盖上瓶塞（不要塞得太紧），观察变化情况。

生：瓶塞被气体推开了。

3．为什么会出现这样的现象？

小苏打遇到白醋，会发生化学反应，释放出二氧化碳，产生大量气泡，这是化学能的体现。大量气泡不断积聚，会把瓶盖推开，这是动能的体现。这个实验展示的就是化学能转换为动能。

4.小结：我们通过实验活动、生活经验，能找到许许多多能量转换的例子。确实，能量可以从一种形式转换成另一种形式，这是能量的一个重要的特点。

5.那你们分析一下，用烤箱烤面包，能量是如何转换的？

生：……（用烤箱烤面包,主要是电能转化为热能）

师分析：用烤箱烤面包时,电能转换为烤箱内部加热棒的热能，释放光和热;热能促进面包发生化学反应(释放出新物质),使面包发生化学变化,变成烤熟的面包。

［设计意图：化学能转换为动能的实验，可以结合前面学过的物质变化中的知识，理解小苏打和白醋会产生化学反应，生成新物质，气泡内部就是二氧化碳，其中就储存着化学能。二氧化碳不断生成，把瓶盖推开，这是动能形式的体现。]

三、体验能量的多次转换

（一）体验能量的多次转换。

1．同学们还记得酒精灯的使用方法吗？

（1）先观察，确定酒精灯内酒精量不超过瓶体的三分之二，打开瓶帽，将瓶帽竖放在灯旁。

（2）用点着的火柴自下而上斜向点燃酒精灯灯芯。

（3）用完酒精灯后，用灯帽自右上方斜向盖灭火焰。

2．观察酒精灯燃烧过程中的能量转换。

（1）实验步骤：①用摩擦的方式点燃火柴头。②)用燃烧的火柴点燃酒精灯，观察分析其中的能量转换形式。

3．学生观察汇报：……

（点燃火柴时:化学能(人体)——动能——热能——化学能(火柴燃烧)——光能、 热能。

点燃酒精灯时:热能——化学能(酒精灯)——光能、热能）

4.师分析：火柴摩擦燃烧过程中,用手持火柴,人体化学能转化为动能，摩擦产生热能,达到燃点时,火柴头与火柴盒侧面的化学物质发生化学反应引发火柴杆燃烧,化学能转换为热能、光能。用燃烧的火柴点燃酒精灯时,火柴燃烧的热能传递到酒精灯芯,由于酒精灯芯一般为粗棉线材质，容易发生毛细现象。酒精灯瓶内的酒精持续被上行燃烧，在燃烧过程中发光、发热,由化学能转化为光能、热能。

5.师小结：先点燃火柴,再用火柴点燃酒精灯，使酒精灯燃烧，在这个过程中发生了多次能量转换。

［设计意图：对能量与能量转换的理解是后续学习的一个重要基础，通过不断地训练，加深学生对能量转换的认识和理解，是非常重要和必要的。]

（二）描述能量的转换。

1．观看教材图片，这张图片显示的是能量从一种形式转化成其他形式的实例，我们来试着描述能量是如何相互转换的。

2. 学生分析、交流，试着说一说。

3. 师：“太阳的能量以电磁波(光能)的形式辐射到地球,植物接收了来自太阳的光能,把光能转换成化学能储存在植物体内,人吸收植物的化学能转换成脚踏车的动能，发电机把动能转换成电能，电热水壶把电能转换成热能，热能将壶盖顶起转换成壶盖的动能。”

3．师小结：能量可以从一种形式转换成另一种形式。

看来能量的转换在生活中运用非常广泛，只要你留心，生活中到处都存在能量的转换。

【板书设计】

3．能量的转换

动能与势能：玩牛顿摆、飞旋扣子

相互转换   动能与热能：搓手、硬币实验

动能与电能：发光二级管、电动机

化学能转换为动能：小苏打与白醋

电能转换为热能：烤箱烤面包

能量能多次转换

        转换成    

能量可以从一种形式            另一种形式