资源简介

(共40张PPT)
1.2 各种各样的能量
苏教版六年级下册
核心素养
※知道生活中能量有不同的表现形式，理解多种能量形式的作用。
※能通过实验体验光具有能量。
※懂得能量对于人类活动和自然界的活动有着重要作用。
※知道生活中能量有不同的表现形式，理解多种能量形式的作用。重点
※通过实验体验光具有能量，知道光与微波、X光都是电磁波,具有电磁能。难点
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各种各样的能量
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能量的形式多种多样，除了机械能，还有声能、光能、热能、电能、电磁能、化学能和核能等，它们以不同的方式被储藏和运用。
观察冰的融化，体验双手握住冰块时的感觉
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1.冰的融化。
冰融化时，需要吸收热量，温度升到0℃时开始融化，在冰水混合物的状态时，温度保持0℃不变。直到冰完全融化时，水温才会慢慢升高。这一过程中要不断地吸收热量。
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2.用手融化冰块。
取一块冰放在手心，用双手握住，我们会明显感觉手心发凉，冰块表面会融化成水。
热总是从温度高的物体向温度低的物体传递，手的温度高于冰块的温度，热量从手传递到冰块，冰块吸收了手的热量，开始升温，慢慢融化。由于手的温度被冰块吸收，温度降低，因此会感觉到手心发凉，甚至有冰冻的感觉。冰块在融化的过程中，体积和形状都发生变化，融化成的水越来越多。
结论 冰块在融化过程中吸收了热量。
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热能向周围传递的方式
热传递又称“传热”，是指热量从一个物体传递到另一个物体，或者从物体的一部分传递到另一部分的过程。常把它分成三种基本方式，即热传导、热辐射和热对流。生产和生活中所遇到的热量传递现象往往是这三种基本方式的不同主次的组合。热量传递的基本方式虽然只有三种，但与生产和生活的各个领域密切相关的热量传递问题却是多种多样的，而且需要在认清其基本规律的基础上做进一步的探索才能获得较满意的结果。
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1.热传导:热传导是固体热传递的重要方式。它是指在没有物质迁移的情况下，热量从物体的一部分传递到另一部分，或者从一个物体传递到另一个物体的过程。比如阳光暴晒下的单杠会发热，我们用手去触摸时，单杠上的热量会传递到手上，这一过程就是热传导。生活中用电熨斗熨烫衣服，铁锅炒菜，暖手宝暖手等都是热传导。
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2.热辐射:物体由于具有温度而辐射电磁波的现象，称为热辐射。比如在夏天的烈日下，地面、学校操场上的单杠、我们的头发等很多物体摸上去都很烫，这是热辐射现象。太阳光因自身的温度高而向外发射能量，热量以电磁波的形式从一种物体传给其他物体，所以在烈日下东西会变热，照射时间长还会变烫。这也是为什么人冬天站在阳光下比较暖和的原因。再比如灶台里烧柴火时，坐在边上会感觉到灼烧感。
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3.热对流:是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，一般是指依靠液体或者气体本身的流动传热的过程。比如烧水时，水壶底部的水受热体积膨胀，密度变小而上升，上部冷水密度大而下降，引起水的循环流动；风是依靠冷热空气的对流形成的；云也是在热对流作用下，热空气上升，空气中的水蒸气遇冷凝结而成的。
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图中的热能可以通过哪几种方式传递 用红线标出来。
热辐射
热传导
热对流
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热传导:通过直接接触将热从一个物体传递给另一个物体，或者从物体的一部分传递到另一部分的过程。图中炉子和水壶的传热方式就是热传导。
热对流:通过中介物(如水或空气)的流动而传热的过程。图中水壶里的水就是利用对流传热的。
热辐射:物体以电磁波的形式向外发射热能的过程。图中小朋友坐在炉子旁边就能感受到热量，这是炉子中的热向四周辐射的结果。
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电能可以干什么
1.电能。
电灯、电风扇、电视机、电饭煲等电器有了电就可以进行各种“工作”，做各种运动或者发光、发声、发热……我们把电具有的这种能量，叫作电能。
台灯 听录音机 电饭煲 电视机 电风扇
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2.电能的分类。
(1)直流电能。
电池中的电能是直流电能。电池分为“化学电池”和“物理电池”，通常所说的电池泛指化学电池，其构成材料为化学物质，它在放电时把化学能转化成电能，比如普通的碱性电池、蓄电池等。物理电池是利用光或热转化成电能的装置，比如光电池(也称太阳能电池)。
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(2)交流电能。
通常是指由发电厂输送到千家万户的能量。日常生活中使用的交流电能，主要来自其他形式能量的转换，包括水能(水力发电)、热能(火力发电)、原子能(核电)、风能(风力发电)及光能光电池、太阳能电池)等。
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3.电能的作用。
生活中，可以使用电能来照明、做饭、洗衣服、看电视等，这些都是将电能转换成其他能量来实现的。
电能的作用
电能的作用 作用对象（用电设备）
照明 电灯
煮饭烧菜 电饭锅、电磁炉、微波炉等
通信 电视、广播、手机等
提供动力 电风扇、洗衣机、汽车等
加热 电暖风、电暖气等
…… ……
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化学能是在什么情况下释放的
1.化学能。
储存在燃料、食物和一些化学物质中的能量叫化学能。化学能是人体重要的能量来源。化学能是一种隐蔽的能量， 它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才能释放出来，变成热能或者其他形式的能量。比如汽油中的化学能在燃烧后产生热能，为汽车行驶提供动力；食物中的化学能被人体吸收后，储存在体内，为人体做出的各种动作提供能量；炸药中储存的化学能在发生爆炸后，变成机械能……
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2.化学能的分类。
(1)人体内的化学能。
人们每天的体育运动、上课学习和其他一切活动，及维持人体正常体温、进行各种生理活动都要消耗能量，人体的能量来源于每天吃的食物，食物在体内通过一系列化学反应产生能量。所以，食物中储存着化学能。
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(2)燃料中的化学能。
木材、煤、石油、天然气等燃料中蕴含大量化学能，通过燃烧释放出来，转化成光、热等。
篝火燃烧是利用木材中的化学能通过燃烧这一化学反应过程，释放木材中的化学能，发光、发热。
汽车开动时，通过发动机燃烧汽油来提供能量,汽油来自石油，通过燃烧汽油释放化学能。
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(3)电池中的化学能。
遥控小车是利用电池，将化学能转化成电能，电能再转化成动能，带动遥控小车运动。
化学能的形式 运动形式 能量形式
奔跑（运动） 身体内的化学能（来自食物）
汽车开动 汽油中的化学能
遥控小车 电池中的化学能
篝火燃烧 木材中的化学能
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(4)下列( )中储存着化学能。
A.食物 B.植物 C.汽油等化石燃料 D.瀑布等流动的水 E.电池 F.钟摆
A、B、C、E
比较光能的大小
1.光能。
光是一种看得见的电磁波，具有一定的能量。 光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。人们看到的光来自太阳或产生光的设备，包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等，这些光都有能量产生。而微波、X光等是看不见的电磁波，它们与光一样，也具有能量，都属于电磁能。
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(1)微波和微波炉。
微波一般指波长1毫米~1米(频率为300吉赫~300兆赫)的无线电波。可分为米波、厘米波和毫米波等。直线传播，方向性强，频率高，应用于导航、雷达、遥感技术、卫星通信、气象、天文等方面。
微波炉是一种利用微波加热的灶具。工作时微波从各个角度进入炉腔，使放在里面的食物的分子振荡、摩擦而产生热量，食物的内部和外部一起受热。
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(2)X光和X光机。
X光，即X射线，是一种频率极高，波长极短，能量很大，肉眼不可见的电磁波。它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍，波长约为0.001~10纳米。X射线具有穿透性，人体组织间有密度和厚度的差异，当X射线透过人体不同组织时，被吸收的程度不同，经过显像处理后即可得到不同的影像。
医学上应用的X射线波长约为0.001~0.1纳米。X光机是产生X光的设备，其主要由X光球管和X光机电源以及控制电路等组成。
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2.体验光具有能量。
实验材料:手电筒、辐射计。
实验步骤:(1)将辐射计平放在桌面，待叶片静止。
(2)打开手电筒，照射叶片黑色一面。
(3)观察叶片的变化情况。
实验现象:当手电筒照射叶片黑色一面时，辐射计内的叶片开始慢慢旋转。
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实验分析:辐射计，又称光能辐射计或克鲁克斯辐射计，俗称太阳风车，是一个部分真空的气密玻璃灯泡，内部装设一组金属叶片。当有光线照射黑色叶片时，黑色叶片的吸光性强，表面温度高，叶片周围的气体分子热运动剧烈(玻璃泡内必须有少量气体)，而另一侧白色叶片部分则相反，造成力的不平衡，使它转动起来，光线愈强旋转愈快。
实验结论:辐射计内的叶片会转动，说明光具有能量。
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光能辐射计
光能辐射计是英国化学家威廉·克鲁克斯在1873年进行一些化学研究时顺带发明的。当他要非常精确的定量化学工作，在真空箱中称重样品时，注意到只要有光线照射到天平，称量就会不稳定。为了研究这个现象，克鲁克斯创造了这个以他命名的设置。今日，此设备主要用于物理教育，作为光能运行的热机的演示。
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了解核能
核能是原子核在聚变或裂变的过程中产生的能量。人们开发核能的途径有两种:一是重核裂变，二是轻核聚变。太阳等恒星发出的光是由原子核聚变产生的，核电站发电所用到的热能是由原子核裂变产生的。
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1.太阳的原子核聚变。太阳是位于太阳系中心的恒星，它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。太阳的核心区域虽然很小，其半径约为太阳半径的四分之一，却是产生核聚变反应之处，是太阳的能源所在地。
太阳的能量来自核聚变，四个氢原子聚变成一个氦原子，这是最高效的核聚变，有千分之七的质量损失。
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核聚变产生的能量是化学物质燃烧能量的数千万倍。1千克的氢原子聚变成为0.993千克的氦原子，释放出的能量相当于燃烧4千吨石油和6千吨煤。核聚变需要一千万摄氏度以上的高温才能发生，太阳中心温度可达1500万摄氏度，压力相当于3000亿个大气压，在巨大的压力下，太阳每秒钟使用6亿吨的氢原子参与聚变，其中有400万吨的物质转化为能量，随时都在进行着四个氢核聚变成一个氨核的热核反应。
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2.核电站:核电站是利用原子核裂变产生的能量来发电的。核裂变是指重原子核(如铀核、钚核)分裂成两个(或更多个)轻原子核(如钡核和氪核、氙核和锶核)，并放出巨大的能量。
核电站发电的基本流程是：利用核心设备——核反应堆(核裂变产生巨大能量)加热水产生蒸汽，将原子核裂变能转化为热能；蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转化为机械能；然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
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核裂变原理
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核电站工作原理通用示意图
课堂练习
1.[填空]储存在食物、燃料和一些化学物质中的能量叫_________。
2.[填空]双手握住冰块时，感到很凉，是因为手上的_____能传递给了冰块。
3.[填空]_________是原子核在聚变或裂变的过程中产生的能量，比如核电站发电所用到的能量。
4. [判断]光不能使物体运动，所以不是能量。( )
5.[判断]电风扇转动时的能量来自风能。( )
6. [选择]微波、X光是看不见的电磁波，它们所具有的能量都属于( )。
A.电磁能 B.电能 C.核能
化学能
热
核能
×
×
A
课堂练习
7. [选择]篝火燃烧产生的能量是木材中储存的( ) 提供的。
A.光能 B.热能 C.化学能
8. [简答]举例说明热能有哪几种传递形式。
(答案不唯一)
热传导:喝热水时热水的热量传递给我们。
热辐射:太阳的热量传递给我们。
热对流:暖气的热量通过空气传递给我们。
C
活动手册
活动手册
课堂总结
本课通过对热能、电能、化学能、光能、核能的学习，体会到各种形式的能量与我们生活的世界有着密不可分的联系。能量以多种不同的形式存在，这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。通过观察光照射辐射计时会产生能量，体验光具有能量。知道光是一种可见波，微波、X光(射线)也是一种波，它们都属于电磁波，具有电磁能。
板书设计
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