初中物理沪粤版（2024）九年级下册（2024）20.3 能量的转化与能量守恒教学设计

这是一份初中物理沪粤版（2024）九年级下册（2024）20.3 能量的转化与能量守恒教学设计，共4页。教案主要包含了知识要求，教学重难点，温馨提示等内容，欢迎下载使用。

【知识要求】
1.了解能量及其存在的不同形式，知道能量是可以转移和相互转化的。
2.知道能量守恒定律，能列举出日常生活中能量守恒的实例。
3.了解现实生活中能量的转化和转移有一定的方向性。
【教学重难点】
1.了解能量的转化。
2.理解能量守恒定律。
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教师提问：什么叫做能量？我们学过的能量有哪些？
学生回答：……
人们发现，自然界中的能量不仅可以从一个物体转移到另一个物体，而且在一定条件下，形式不同的能量之间还可以相互转化。
一、能量的转移与转化
教师引导学生完成课本活动1，你能说出各例中是什么能量发生了转移吗？
学生回答：……
（a）用热水袋取暖——内能的转移
（b）一个球下降，另一个球上升——机械能的转移
（c）发电站产生的电能通过输电线送到用户——电能的转移
1.能量的转移：能量是可以在两个物体之间转移的。
【温馨提示】教师安排学生完成课本活动2，利用5分钟的时间填写出所列举的实例中的能量转化。
2.能量的转化：各种形式的能量在一定条件下还可以相互转化。
例题讲解：
【例1】下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是（ ）
A.冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷
B.闭合开关后，灯泡发光
C.烧水时，水蒸气顶起壶盖
D.给电动自行车的蓄电池充电
【解析】用手摸户外的金属杆时热量从手传递给金属杆，属于能的转移，A符合题意。灯泡发光是电能转化为内能和光能，B不符合题意。水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，C不符合题意。蓄电池充电是电能转化为化学能，D不符合题意。
【答案】A
二、能量守恒定律
在能量由一个物体转移到其他物体，或由一种形式转化为其他形式的过程中，遵循什么规律，例如数量方面有没有变化。
教师提问：用电动机提升物体时，电动机消耗了什么能？是否都转化成了机械能？还转化成哪些形式的能？
学生回答：消耗了电能，电能转化成了机械能和内能。
教师提问：如果将转化后的其他形式的能全部加起来，是否应该与所消耗的电能相等？
学生回答：……
历史上曾有人妄想，不用消耗能量就能使机器运转，或用很少的能量就能使机器永不停息地运转，并为此设计、制作了各种各样的“永动机”，结果都失败了。
能量守恒定律：能量在转移和转化过程中，总量保持不变。
1.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体，或者从一种形式转化为其他形式。
2.能量守恒定律是自然界最普遍、最根本的定律之一。大至宇宙天体，小到原子世界，都服从这一定律。
例题讲解：
【例2】下列对能量守恒定律的理解正确的是（ ）
A.能量守恒定律的成立是有一定条件的
B.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化
C.做功改变内能的过程是不同形式的能量的转移过程
D.热传递改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程
【解析】能量守恒定律普遍适用，在形形色色的自然现象中，只要有能量的转化或转移就一定服从能量守恒定律，A错误。各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化，B正确。做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程，C错误。热传递改变内能的过程是同种形式的能量的转移过程，D错误。
【答案】B
三、能量在转移和转化过程中的方向性
教师提问：手捧热水袋时，手和身体变热，热水袋的热水温度会降低。在这种内能转移的过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。那么，内能能自发地由低温物体向高温物体转移吗？
学生回答：不能。
教师提问：烧开水时，燃烧的煤、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全部复原为煤或天然气的化学能呢？
学生回答：也不能。
教师提问：汽车的动力来自发动机中汽油的燃烧。在行驶中汽车克服摩擦，动能转化成地面、车轮和空气的内能，这些能量能够自动用来再次开动汽车吗？
学生回答：还是不能。
1.大量事实表明，能量的转化和转移过程是有方向性的。
多数能源在消耗过程中，用一点就少一点，不能再生；此外，尽管在转化过程中能量是守恒的，但总有相当一部分的能量是不能被有效利用的，成为“无用的能量”。因此，节约能源、提高能源的利用率是当务之急。
2.节能和提高能源利用率的方法
采用新技术、新设备，改进工艺流程，减少能的转化次数，充分利用余热，用高效节能的新产品代替高耗低效的旧产品等，都是节约能源的根本措施。
例题讲解：
【例3】汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的 能，这些能量不能自动地用来开动汽车，这说明能量的转化和转移具有 。
【解析】汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为地面、空气的内能，这些能量散发到周围的环境中，无法再回收利用，这说明能量的转化和转移具有方向性。
【答案】内 方向性
20.3 能量的转化与能量守恒
能量的转化与能量守恒能量的转移和转化能的转移（能的形式不变）能的转化（能的形式改变）能量守恒定律：能量在转移和转化过程中，总量保持不变能量在转移和转化过程中的方向性能的转化和转移过程是有方向性的节能和提高能源利用率的方法
本节课在前面学习了电能、机械能、内能的基础上，让学生在一些探究实验活动中，获得有关能量转化的知识，同时认识到自然界中的现象都不是孤立的，而是有着内在的联系，都伴随着能量的转化。学生通过对一些实例的探讨、分析与归纳，认识到各种形式的能量转化都遵循能量守恒定律，并具有方向性，这有利于培养学生的分析能力。同时使学生认识到自然界是一个统一的整体，有关自然界的知识具有普遍的适用性。