资源简介

4 能量（教学设计）
年级 八年级 学科 物理 教师
课题 4 能量
教学 目标 物理观念 1.知道一切物体都是有能量，不同运动形式对应不同能量。 2.初步了解光能、机械能、内能、电能、化学能和核能等能量形式。 3.知道各种能量之间可以转化，初步懂得利用能量的过程就是不同能量之间进行转化的过程。
科学思维 从能量的角度认识自然界的物体运动和人类社会的生产生活现象。
科学探究 1.通过联系生活，观察教材图片，让学生们自己来认识常见的这些能量形式。 2.通过观察、讨论分析初步认识不同能量之间的相互转化
科学态度 与责任 通过物质世界不同运动和能量形式的认识，尤其对能量转化利用的认识，使学生们对大千世界有一个概括的具体的认识，拉近了物理与学生之间的距离，感到物理学就在身边，物理学与我们人类生活、生产、社会发展有着十分密切的关系。
教学 重难点 一、教学重点 1.知道一切物体都具有能量，不同的运动形态对应着不同的能量形式，认识几种常见的能量形式。（重点） 2.知道不同形式的能量之间可以相互转化，懂得利用能量的过程就是能量转移和转化的过程。（重点） 二、教学难点 1.知道不同形式的能量之间可以相互转化，懂得利用能量的过程就是能量转移和转化的过程。（难点） 2.结合实例，初步了解不同能量之间的相互转化过程。 （难点）
教学过程
教师活动 学生活动
教学引入 教师：我国嫦娥六号完成背面采样后，从离地面几百千米的高空顺利返回地面。进入大气层时，外表温度迅速上升，剧烈燃烧，远远扇动就像一个火球从天而降。嫦娥六号外表的热焰从何而来？温度为什么会上升？学习了本节知识，你就会明白其中的奥秘！ 激发学生学习兴趣
新课讲授 一、能量有多种形式 一、认识能量 1、能量： 使事物发生运动或变化的能力就是能量。能量是度量物体运动的一种物理量。 （1）生活、工作、学习都需要能量； 人们每天必须按时吃饭提供能量，才能正常运动、学习和工作。 （2）生物的生命活动需要能量： 自然界中，绿色植物必须要有太阳提供能量，进行光合作用，才能茁壮生长；其他生物也需要从外界获得有机物中的能量才能存活； （3）自然界中物质中蕴含着能量： 自然界中的物体具有各种能量，如运动的物体具有能量，被举高的物体具有能量，生物体内具有能量，燃料中蕴藏能量；食物中储存着能量……。 问题一：能量的多样性 活动 1 ：说一说你知道的能量形式。 师生共同讨论、交流，然后一起归纳总结几种最基本的能量形式。 基本的能量形式：光能、机械能、内能、电能、化学能、核能等。 活动 2 ：引导学生分析图片，认识不同运动形态对应不同的能量形式。 机械能 （2）太阳能： （3）化学能： 人和动物的运动要消耗能，人和动物消耗的能可以从食物中得到补充。可见，食物中储存着能。储存在食物中的能属化学能。 燃料可以燃烧产生热量，所以燃料中也储存着能量，燃料中的能量也属于化学能； 绿色植物光合作用将太阳能转化为能量储存在有机物中，有机物中的能量也属于化学能。 （4）电能： （5）电磁能：用遥控器遥控机器时，遥控器将发出电磁辐射，它具有的能属于电磁能。 我们每天看到的光也是一种电磁能。 除了可见光外，红外线、紫外线微波和又射线等都是电磁能的表现形式。 （6）内能（热能）： （7）核能（原子能）： 讨论交流： 夏天经常出现雷电交加的天气现象。那么，雷电具有哪些形式的能？ 视频：能量的形式 分析归纳：能量是与物体运动有关的物理量，不同的运动形态对应着不同的 能量形式。从宏观到微观，运动的多样性决定了能量形式的多样性。 例1　从宏观到微观，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性，下列与其他能量形式不同的是（　　） A.奔跑的猎豹 B.运动场上奔跑的运动员 C.龙卷风 D.电闪雷鸣 【答案】D　 【解析】奔跑的猎豹、运动场上奔跑的运动员、龙卷风都具有与运动有关的能量。电闪雷鸣具有与电有关的能量，故选项D正确。 以学生熟悉的场景进入学习，增加可接受性 以具体可见的数据，为学生提供具体支撑，降低学习难度 引导学生认识到不同的运动形态对应着不同形式的能量，初步形 成从能量角度认识物理的思维方法。
新课讲授 二、能量的转移和转化 问题二：能量可以相互转化 活动 3：引导学生讨论、交流教室里的各种电器工作时发生怎样的能量转化。 如：电灯——电能转化为光能和热能；电风扇——电能转化为机械能。 1、能量转化： 一种形式的能转变成另一种形式的能，称为能量的转化。 活动 4 ：电能从哪里来？ 教师： 观察图片， 和同学一起追踪小聪家里用的电能的来源。 学生：小聪家里用的电是通过电线从发电厂传过来的 教师：在火力发电厂，煤炭燃烧，释放出能量一部分转化成电能 煤炭是上亿年前的植物形成的 植物里储存的能量来自于太阳 追溯能量的来源，可以发现，我们生活中的大部分能量来自太阳。清晨，看着徐徐升起的太阳，想想身边的哪些能量来自太阳。 学生讨论交流。 2、常见的能量转化： （1）太阳能转化： ①太阳能→化学能： 植物光合作用，将太阳辐射中的光能转化为化学能，储存在有机物中；太阳能电池 ②太阳能→电能： 太阳能电池板接收太阳能，转化为电能； ③太阳能转化为内能： 太阳能热水器接收太阳能中的热，转化成水的内能，使水温度升高。 （2）电能转化： ①电能→机械能： 电风扇、洗衣机等家用电器工作时，将电能转化为机械能； ②电能→热能： 电饭锅、电烤箱等工作时，将电能转化为热能； ③电能→化学能： 给蓄电池、充电宝等设备充电时，电能转化为化学储存起来； ④电能→光能和声能： 电视机、手机等工作时，电能转化为声能和光能； ⑤电能→电磁能： 电磁炉、手机等工作时，电能转化为电磁能； ⑥电能→光能和热能： 白炽灯通电时，电能转化为光能和热能；……。 （3）机械能转化： ①机械能→电能： 水力发电、风力发电时，将机械能转化为电能； ②机械能→热能： 摩擦生热，就是机械能转化为热能； ③机械能→声能： 用手拍打物体时，物体会发出声能，就是将机械能转化为声能； …… （4）其他形式的能间的转化： ①化学能→热能： 燃料燃烧时，将化学能转化为热能； ②化学能→机械能： 汽油燃烧转化为汽车前进的机械能； ③化学能→电能： 燃烧垃圾、煤等可用于发电，就是化学能转化为热能再转化为电能； ④机械能→声能： 用手拍打物体时，物体会发出声能，就是将机械能转化为声能； ⑤核能的转化： 核电站利用核裂变发电，核能转化为热能、机械能，最后转化为电能；原子弹利用核裂变产生巨大能量，核转化为热能、光能和声能等多种能量；……。 在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。 3、常见的能量转移： （1）机械能转移： ①水力发电时，水冲击水轮机转动，水的机械能一部分转移到水轮机上，使水轮机转动而带动发电机发电；风力发电时，风的机械能转移到风车上，使风车转动并带动发电机发电； ②斜面滑下的物体A撞击另一个物体B，A的机械能一部分转移给物体B，使物体B能够运动起来； 2）热能转移： 发生热传递时，热能发生转移。如，手捧热水袋，手会感到暖和，这是因为热水袋放热，手吸热，热能从热水转移到手上； 太阳能热水器吸收太阳辐射中的热，从而水的温度升高； 晒太阳、烤火都能使人觉得暖和； 做饭时，用火或电加热食物，燃料燃烧放出的热、电热器通电时产生的热都可被食物，从而使食物在高温下变熟； 将一个金属汤匙的一端放进热汤中，一会儿就会发现，没有接触热汤的另一端也是很烫的；热从热汤中被汤匙的一端吸收并逐渐转移到测汤匙的另一端，……。 3）化学能转移： 自然界中，生物之间最重要的关系是食物关系，食物链和食物网中各生物之间存在着化学能的转移：兔子吃草，草中的化学能（储存在有机物中）转移到兔子；鹰吃了兔子，兔子体内的化学能（储存在兔子肉中）转移到鹰，……。 分析归纳：能量不仅可以从一个地方转移到另一个地方，不同形式的能量之 间还可以相互转化，利用能量的过程就是能量转移或转化的过程。 4、能量不会消灭也不会创生： 自然界中的能量有的来自太阳辐射能，有的来自地球内部，还有的来自太阳、地球、月球的相互作用等；能量一定条件下会发生转化或转移，但是总的能量不会变化。只是由一种形式的能转化为另一种形式的能，或由一个物体转移到另一个物体；能量的总量总是保持不变的。 例2如图是一种新型的风光互补照明灯，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，脚踏蓄电池，下列解释正确的是（　　） A．利用风力发电将电能转化为机械能 B．太阳能电池板将太阳能转化为电能 C．照明灯工作时，LED灯是将机械能转化为光能 D．蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能 【答案】B 【详解】A．利用风力发电将风能转化为电能，故A错误； B．太阳能电池板吸收太阳能，将太阳能转化为电能，故B正确； C．照明灯工作时，LED灯是将电能转化为光能，故C错误； D．蓄电池夜晚放电时将化学能转化为电能，故D错误。 故选B。 例3　下列四种现象中，只有能的转移而不发生能的转化过程的是 A．冬天，用手摸户外金属时感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．水蒸气会把壶盖顶起来 D．古代人钻木取火 【答案】A 【详解】能量的转移是同一种能量从一个物体转移到另一种物体或从同一物体的一部分转移到另一部分，能量的形式不变；能量的转化则是能量从一种形式转化为另一种形式，能量的形式发生了改变．用手摸户外金属时是发生了热传递，使手的内能减小，金属的内能增加，热传递过程是内能转移的过程，A符合题意；植物吸收太阳光进行光合作用，将太阳能转化为植物的化学能，B不符合题意；水蒸气把壶盖顶起来，是水蒸气对外做功，将内能转化为壶盖的机械能，C不符合题意；摩擦可以生热，使温度升高，达到木材的着火点，使木材燃烧，D不符合题意，故选A． 例4下列现象中属于能量转移的是 ，属于能量转化的是 。 ①煤炭燃烧 ②热水自然冷却 ③搓手取暖 ④灯泡发光 【答案】 ② ①③④ 【详解】[1][2]①煤炭燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化； ②热水自然冷却，是热传递改变水的内能，属于能量的转移； ③搓手取暖，是做功改变物体的内能，机械能转化为内能，属于能量的转化； ④灯泡发光，是电能转化为光能和内能，属于能量的转化。 故属于能量转移的是②，属于能量转化的是①③④。 让学生知道利用能量的过程就是能量转移或转化的过程。 引导学生从能量转化的角度认识和理解能量，为后续的物理学习打下基础。 这部分既有利于学生认识能量的形式，更能认识到能量是可转化和转移的
新课讲授 三、能量的利用 1．观察自己家里的家用电器的能量转化，填写下表 洗衣机电灯热水器电扇电视音响电话电能变成其他能量形式
2.将一细铁丝，来回反复弯折，可以折断铁丝，这时发现铁线是否烫手，分析一下这个过程能量转化。 3.社会调查：市场有一种新型手电筒，不需要电池，晃几下就可以照明。通过这些活动让同学们感受不同能量之间的转化。 参考答案： 1.电能转化机械能；电能转化内能和光能；电能转化内能；电能转化机械能；电能转化光能；电能转化机械能；电能转化机械能。 2.机械能转化内能； 3.机械能转化电能；
课 堂 练 习 1、在能量的世界里，下列关于能量的说法不正确的是（　　） A. 能量是与物体运动有关的物理量 B. 物质运动的多样性与能量形式的多样性之间没有关系 C. 不同形式的能量之间可以互相转化 D. 能量可以从一个地方转移到另一个地方 【答案】B 【解析】能量是与物体运动有关的物理量，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性，故A正确，B错误；不同形式的能量之间可以互相转化，能量可以从一个地方转移到另一个地方，这就是能量的转化和转移，故CD正确。故选B。 2、从宏观到微观，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性，下列与其他能量形式不同的是（　　） A.奔跑的猎豹 B.运动场上奔跑的运动员 C.龙卷风 D.电闪雷鸣 【答案】D　 【解析】奔跑的猎豹、运动场上奔跑的运动员、龙卷风都具有与运动有关的能量。电闪雷鸣具有与电有关的能量，故选项D正确。 3、（2023山东菏泽定陶期中）下列属于电能转化为机械能的是（　　） A.电流通过电炉发热 B.天然气燃烧 C.摩擦生热 D.电流通过电扇使叶片转动 【答案】D　 【解析】电流通过电炉发热，即电能转化为内能，故A错误；天然气燃烧，化学能转化为内能，故B错误；摩擦生热是机械能转化为内能，故C错误；电流通过电扇使叶片转动，是将电能转化为机械能，故D正确。故选D。 4、在火力发电站，运进的是“煤”，送出的是“电”。在这个过程中能量转化是（　　） A. 化学能→内能→机械能→电能 B. 化学能→重力势能→动能→电能 C. 机械能→内能→化学能→电能 D. 内能→化学能→机械能→电能 【答案】A 【解析】煤的燃烧将化学能转化为内能，传递给水产生高温、高压的水蒸气； 水蒸气推动汽轮机转动，将内能转化为机械能；汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能。所以能量的转化过程是∶化学能→内能→机械能→电能，故A符合题意， BCD不符合题意。故选A。 5.运动场上奔跑的运动员具有 能，追溯能量的来源会发现，我们生活中的大部分能量来自 。 【答案】 动 太阳能 【详解】[1]物体由于运动而具有的能叫动能，运动场上奔跑的运动员具有动能。 [2]从能量的来源来看，“万物生长靠太阳”，大部分的能量都是来自太阳能。 6．新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风翻歪树，大风飞石头。”这首民谣通俗地表达了风具有 。要实现中国2030年前“碳达峰”的目标，需大力发展风力发电，如图所示，新驱的风力发电站可以将风能转化为 ，风力发电的优点之一是 。 【答案】 能量 电能 环保、节能 【详解】[1]一个物体能对其他物体做功，这个物体就具有能量，“小风翻歪树，大风飞石头”说明风能对外做功，所以风具有能量。 [2][3]风力发电是将风能转化为电能来工作的，利用风力发电的好处是可以节约能源，无污染。 7．自然界中的能量是可以相互转化的．请你指出下列过程中是由何种能量转化为何种能量的． （1）水力发电 ； （2）用电炉烧水 ； （3）电灯发光 ； （4）燃料燃烧 ． 【答案】 机械能转化为电能 电能转化为内能 电能转化为内能和光能 化学能转化为内能 【详解】（1）水力发电是通过消耗机械能来得到电能的，因此将机械能转化为了电能； （2）电炉发热是通过消耗电能来得到内能的，因此将电能转化为了内能； （3）电灯发光是通过消耗电能来得到内能和光能的，因此将电能转化为了内能和光能； （4）燃料燃烧是通过消耗化学能来得到内能的，因此将化学能转化为了内能．
课 堂 小 结 由学生总结本节课的学习内容，强调不同运动形态对应不同的能量，利用能 量的过程就是能量转移或转化的过程，引导学生在以后在学习中注意结合能量的 视角思考物理问题。
板 书 设 计
作业 布置 1. 完成教材课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步作业
教学反思 本节是能量的初步认识。能量的形式是多样的，且能量又不是孤立存在的，在天下一定条件下可以发生转化。要求学生能从大量的事实中了解能量的转化，对能量转化的普遍性有一定的认识，对不同形式能量的特点以及能量的转化、转移有一定的理解和掌握。

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