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第十六章 热和能 第五节 能量的转化和守恒
1课时 新授课
【教学目标】
知识与技能：
1、知道能量守恒定律。
2、能举出日常生活中能量守恒的实例。
3、用能量守恒的观点分析物理现象。
过程与方法：
1、通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化。
2、通过讨论体会能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。
情感态度与价值观：
1、通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律形成感性的认识。
2、通过讨论锻炼学生分析问题的能力。
【教学重点】
通过常见的实例，说明能量的转化和能量的守恒。
【教学难点】
为什么能量是守恒的。
【教学准备】
黑色塑料袋、水、温度计、电池、导线、小电动机、钢笔、纸屑，多媒体课件。
【教学过程】
知识点 教师活动 学生活动
创设情境，引入新课通过观察生活中普遍的能量转化现象，产生认知转化规律的兴趣。新知探究：一、能量转化二、能量守恒定律 播放图片：播放能量转化的资料，让学生观看后思考：有哪些能量发生了转化？ 导言：大千世界是无奇不有，它们是瞬息万变的。看似没多大联系，但可以从能量这一角度来反映这种关系。能量在转移和转化过程中有哪些规律呢？我们这节课就一起来探究第五节能量的转化和守恒。导议1：引导学生完成“想想议议”中的小实验，让学生观察所发生的现象，并通过这些现象说明它们之间的相互联系。a、来回摩擦双手；b、在黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下；c、将连在小电扇上的太阳电池对着阳光；d、用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。导议2：你能告诉我实验中都有哪些现象发生，有什么样的能量转化吗？导言：你还能举出其它能量转化的实例来吗导结：你能将下图各种形式能量转化的图形补充完整吗？在一定的条件下，各种形式的能都可以相互转化。设计意图：通过观看媒体资料和完成小实验及交流讨论，来讨论自然界各种现象的内在联系，体会能量之间的相互转化。播放图片： 生活中，我们有这样的经验：停止用力，秋千会越摆越低，最终停下来。演示：使乒乓球从一定高度落到球拍上，乒乓球会跳起，但越跳越低，最终会停下来。导结1：在这两个过程中，动能和势能在相互转化，但机械能的总量在减少，并不是机械能丢失了，而是在此过程中，通过摩擦把机械能转化成了内能。导结2：在学生讨论的基础上总结，在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这些事实说明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。总结：大量事实证明：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。小结：能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。展示拓展资料：1、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，就一定服从能量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原子核内部粒子的运动，都服从能量守恒的规律。2、能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互联系的。电灯发光跟电流有联系，电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的，要靠阳光进行光合作用才能生长，光能转化为化学能反映了这种联系。3、能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科学家费米，在研究β衰变的过程中发现，能量不守恒。于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子，这就是现在已被科学界公认的中微子。这一事例说明了能明守恒定律，已成为人类认识自然的重要依据。4、能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。纵观人类科学技术进步的历史，也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。从原始人钻木取火，到水能利用；从蒸汽机发明，到电能的利用；从太阳能，到核能的利用。人类总是在认识、利用能源，逐步实现能量的转化。导读：布置阅读任务，指导学生阅读“科学世界”。 观看资料，思考，交流一下这些现象中的能量转化过程。体会资料中提出的事物间由能量转化产生的各种联系。阐述交流：水电站里的水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；电动机带动水泵把水抽到高处，电能转化为机械能，植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧时发热，化学能转化为内能，内能也能转化为机械能。完成“想想议议”中的小实验，观察所发生的现象，讨论发生的能量转化。明确：在a过程中，双手会感到热，机械能转化为内能；在b实验中，是太阳能转化成内能；在c实验中是太阳能转化为动能（机械能）；在d实验中，是机械能转化成为电能。交流：再说出一些有能量转化的例子（有可能是要演示）共同分析。体会：能量转化是非常普遍的，各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化。练习：完成图形中的各种能量转化的例子，相互交流。讨论交流：停止用力，秋千会越摆越低，乒乓球会跳起，但越跳越低，它们最终停下来。它们的机械能丢失了吗？到哪里去了呢？分析例子，在教师的引导下体会能量在转移和转化过程中能量是守恒的。结合课本认识能量守恒定律。阅读体会： 1、理解能的转化和守恒定律的重要地位。2、理解能的转化和守恒定律的重要应用。3、了解人类在探知能的转化和守恒的历程和发展。阅读图文，了解地热的特点，储量，优点及人类的开发利用情况和前景。
反馈练习 附件1 独立完成。
课堂小结 回顾本节课的探究过程。1、这节课你主要学到了什么？2、难点在哪里？3、你有什么想法需要和大家交流？设计意图：小结不仅要总结知识，更重要的是将本节课研究问题的方法及思维程序提炼出来，学生学会这些方法并体会到它们在解决问题中的作用，从而实现教学的真正目的。 根据板书提示谈谈本节课的收获。（从三维目标的任何角度都可以）。相互补充，归纳出知识体系。
课堂检测 附件2展示检测题。巡视了解情况,到时间后公布答案。 独立自主完成检测。小组长批改并汇总给学习委员。
布置作业 1、食物也是一种“燃料”，在人体内与氧结合，提供细胞组织所学要的能量。从能量守恒的角度说说，食物提供的化学能转化为那些能量？2、人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多、过少，都有损于健康。对于正在长身体的中学生，每天应该摄入多少能量？应该如何调整饮食？查阅资料、进行调查，写一份调查报告。设计意图：真正的课堂在生活中，让物理知识很好在生活中得以运用。
【教学反思】
一、案例中的“亮点”
本节课的设计体现了“从生活走向物理”的新课程理念，通过大量实例、教师演示、学生演示加深了学生的认识，符合学生的认知规律。在认知过程中，注重学生的自主性，让学生去阅读、观察、举例、分析、讨论、得出结论，充分发挥学生的主体性地位。更注重学生的认知过程与方法和情感态度与价值观教育，适时恰当的培养了学生的兴趣，为学生的长远发展奠定了态度和价值观基础。
二、教学中易出现的问题
学生举例分析，有很多的不可预见性，时间不容易把握。有些实验现象需要时间，没能及时呈现实验结果，导致直观性不强，说服力不强。有些不直观的现象教师没能课前准备视频或图片。总之，教师课前准备还要更充分。
【板书设计】
第五节 能量的转化和守恒
一、自然界存在着多种形式的能量。
二、在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移。
三、在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
附件1
反馈练习
1．能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到另一个物体，而在转化和转移过程中， 保持不变.这就是能量守恒定律。
2．克服摩擦或压缩气体做功时，消耗 能，使 能转化为 能，而且消耗多少 能，就得到多少 能，在这个过程中，能量的总量 。
3．“和平”号空间站完成使命后，安全坠入南太平洋海域，当“和平”号进入稠密大气层时，燃起了熊熊大火，这是将 能转化为 能，在“和平”号坠入南太平洋的过程中，它的 能增加， 能减少，而能的总量 。
4．自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化，电动机可以把______能转化为______能；太阳能电池把______能转化为______能；植物的光合作用可以把______能转化为______能，燃料燃烧时发热，将______能转化为______能。
5．秋千荡起来，如果不继续用力会越荡越低，甚至停止；皮球落地后，每次弹起的高度都会比原来低.在这两个过程中，机械能______了，转化成了______能.机械能是否守恒______，能的总量是否守恒______。?
附件2
课堂检测
1.下列能量的转化中，属于机械能转化为内能的是（ ）
A.点燃爆竹，爆竹腾空而起 B.汽车紧急刹车，轮胎发热
C.给生石灰加水，温度升高 D.给电炉通电，电炉发热
2.某物体对外做功，消耗了100 J的机械能，这些机械能转化为其他形式的能量是（ ）
A.50 J B.100 J C.0 J D.无法确定
3.下面关于能量的说法中，正确的是（ ）
A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能
B.陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能
C.壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能
D.用打气筒给轮胎打气，打气筒发热，是机械能转化为内能
4.在一个密封的小房间里，放着一台开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间的温度将（ ）
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
5.用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是能量的___________过程；用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量的 过程。
6.在下列现象中，能量是怎样转化的？
（1）用锯锯木头，过一会锯条变热了；( )
（2）木材燃烧，发光发热；( )
（3）植物进行光合作用；( )
（4）电动机通电后转动起来；( )
（5）核电站发电；( )
（6）蓄电池放电；( )
（7）对蓄电池充电。( )
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