资源简介

第十一章 物理学与能源技术
本章概述
教学内容 第1节 能量守恒定律 第2节 能量转化的方向性和效率 第3节 能源 第4节 核能 第5节 能源开发与可持续发展
课程标准 3.1.1 了解能量及其存在的不同形式。 描述各种各样的能量和生产、生活的联系。 3.1.2 通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。 3.5.1知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。 3.5.3 知道能量的转化和转移有一定的方向性。 3.6.1 结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。 3.6.2 列举常见的不可再生能源和可再生能源。 3.6.3 知道核能等新能源的特点和可能带来的问题。 3.6.4 了解我国和世界的能源状况。对于能源的开发和利用有可持续发展的意识。
教材分析 “能量”是物理学中一个非常重要的概念。在日常生活中经常接触到“能量”一词，学生对这个词本身比较熟悉，而作为物理概念（物理量）还是比较陌生的，教材从八年级上学期开始渗透光能、热能，到电学板块时直接提出了电能的概念，将词义变成物理量，从而有了单位及计算的方法，同时粗略的渗透动能的概念，初三又形成了，动能、势能、机械能，内能等概念。在《全日制义务教育物理课程标准》中，“能量”是课程标准的三大主题之一。涵盖6个二级主题，主要涉及能量、能量转化与转移，机械能，内能，电磁能，能量守恒，能源和可持续发展。
学情分析 已经学习了内能、机械能等形式的能，但是主要学习了各种形式的能之间的相互转化。对能量的来源、分类、利用、发展较为陌生。
本章框架
第1节 能量守恒定律
素养目标
1.了解能量及其存在的不同形式;能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系.
2.通过实验认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化.
3.知道能量守恒定律;能举出日常生活中能量守恒的实例.
重点难点
重点:理解能量守恒定律.
难点:永动机的原理.
教学过程
新课导入
复习导入
八年级上册我们就学过运动和能量,知道不同的运动形式对应着不同的能量形式,使能量具有多样性,而且不同形式的能量之间还可以相互转化,同种形式的能量可以转移,那么在能量转化和转移的过程中,遵循怎样的规律呢 今天我们就一起来学习.
情境导入
展示图片，说出下列物体都具有什么形式的能量
拉长的皮筋 山巅的巨石 踢飞的足球
太阳光 食物 燃烧的煤球
核能发电 地热发电
能量有多种存在形式，如机械能，内能，电能，化学能，光能，核能，地热能等。我们还知道不同形式的能之间是可以相互转化的，今天我们来具体看一下。
问题导入
把一个小球做成单摆来回摆动，问:单摆在摆动过程中的能量是怎样转化的 单摆能否永远地摆动下去 为什么 引入——能量的转化和守恒.
课堂探究
一、形形色色的能量
阅读教材并观察图1112,完成填空：
1.不同的运动形式,对应不同的能量,常见的能量有　机械能、内能、电能、光能　等.
2.下列物体具有什么形式的能量:在空中运动的皮球具有　机械能　,阳光具有　光能　,烫手的暖气片具有　内能　,电池具有　化学能　.
二、不同形式能量的相互转化
阅读教材，完成填空：
1.在图1112中,说出每个过程的能量转化:皮球从空中落向地面的过程中,　重力势能转化为动能　;沐浴在阳光中,我们倍感温暖,　光能转化为内能　;寒冷的冬日,装有暖气片的室内很温暖是内能的转移;电池接入电路,闭合开关,　电池的化学能转化为电能　.
2.分析图1113各过程中的能量转化:小球左右摆动,　动能、势能　不断相互转化;小球上下运动,　动能与势能　不断相互转化;木块在摩擦力的作用下越来越慢最后停下来动能转化为内能;灯泡发光是　电能转化为光能和内能　.
3.从能量利用和转化角度来讲,现代化的生活就是以　电能　为中心的能量转化和利用的过程.
4.我们生产、生活中利用的能量,追根溯源,大都来自于　太阳　.太阳的辐射,向地球传递了巨大的能量.
三、能量守恒定律
阅读教材,讨论交流,完成下列问题.
1.图1113中的小球在来回摆动过程中越摆越低,机械钟表要定时上发条,说明在这两个过程中机械能不守恒,为什么
　小球在摆动过程中受到了空气阻力,不断产生热量;钟表的钟摆、指针在运动过程中也会受到阻力而产生热量.就是说这两个过程中机械能有一部分转化为了内能,所以机械能不守恒　.
2.能量守恒定律的内容是什么
　能量既不能创造,也不会消灭;当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时,总量不变.
四、永动机是不可能实现的
阅读教材,完成下列问题：
1.什么叫永动机 永动机能实现吗 为什么
　一种设想的不消耗能量,就可以永远地运动下去,并连续不断地做功的机器,叫做永动机.不可能实现,因为永动机不符合能量守恒定律.
分析图1118,讨论交流,完成问题.
2.试分析该永动机失败的原因是什么
　上水池的水向下冲击水轮发电机发电,水的重力势能转化为电能,但是并不能把所有的重力势能全部转化为电能,有一部分转化为了水轮机的内能,损失掉了;利用发电机发的电能驱动抽水机把下水池的水抽回上水池的过程,电能转化为水的重力势能,但并不是所有电能全部转化为水的重力势能,而有一部分电能转化为抽水机的内能,损失掉了.故抽上去的水会越来越少,最后停下来 .
板书设计
第1节　能量守恒定律
一、形形色色的能量
　常见的能量形式:机械能、内能、电能、光能.
二、不同形式能量的相互转化
1.其他形式的能——电能——其他形式的能
(发电机)　(用电器)
2.能量来源:太阳
三、能量守恒定律
　内容:能量既不能创造,也不会消灭;当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时,总量不变.
四、永动机是不可能实现的
当堂检测
1.下列各种现象中，只有能的转移而不发生能的转化的过程是（B）
A.电灯发光
B.冬天用手摸户外的东西时感到冷
C.用打气筒给轮胎打气时，气筒壁会发热
D.水蒸气会把壶盖顶起来
2.下列事例中，属于机械能转化为内能的是（C）
A.火药的燃气把子弹从枪膛中射出 B.电流通过白炽灯泡发光
C.古人用钻木的方法取火 D.用酒精灯加热烧杯里的水
3.内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是（A ）
A.温度降低，内能减小 B温度不变，内能不变
C.温度升高，内能增大 D.温度降低，内能增大
4.细心的小梅发现济南的有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯.如图所示.白天,太阳能电池板将　光　转化成电能并以　化学　能的形式储存起来;晚上　化学　能转化为光能使灯发光.

教学反思
备课资源
能量守恒和机械能守恒
1.机械能守恒:是指在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用),物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.只有重力或弹力做功,即不考虑空气阻力及其他摩擦产生热而损失能量,所以机械能守恒是一种理想化的情况.
2.能量守恒:能量守恒定律指出能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,在转移或转化过程中其总量保持不变.能量守恒定律的成立是不需要条件的,因为所有能量都可以在一定条件下转换成人们所需要的各种形式的能量.比如煤燃烧后放出热量,可以用来生产蒸汽,推动蒸汽机转换为机械能,推动发电机转换为电能.电能又可以通过各种用电器转换为机械能、光能等.
3.机械能守恒定律的推论:
根据机械能守恒定律,当重力以外的力不做功,物体(或者某一系统)的机械能守恒.当重力以外的力做功不为零时,物体(或某一系统)的机械能要发生改变.重力以外的力做正功,物体(或某一系统)的机械能增加;重力以外的力做负功,物体(或某一系统)的机械能减少,且重力以外的力做多少功,物体(或某一系统)的机械能就改变多少.即重力以外的力做功的过程,就是机械能和其他形式的能相互转化的过程,在这一过程中,重力以外的力做的功是机械能改变的量度.

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