10.6 能量转化与守恒 教案 2025-2026学年北师大版九年级物理上册

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10.6 能量转化与守恒 教案 2025-2026学年北师大版九年级物理上册

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第十章 机械能、内能及其转化
第六节 能量转化与守恒
1.知道各种形式的能量是可以相互转化的。
2.知道在转化的过程中,能量的总量是保持不变的。
3.能举出日常生活中能量守恒的实例。
4.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
【重点】能量的转化与守恒定律。
【难点】用能量的转化与守恒定律对具体的自然现象进行分析,说明能量转化或转移的过程。
一、新课导入
节日里绚烂的烟花为我们增添了喜庆的气氛。礼花弹在燃放时,火药的化学能转化为高温气体的内能,这些内能又转化为礼花弹的机械能,使礼花弹高速冲出发射筒;礼花弹离开发射筒后,其动能逐渐减小,转化为重力势能……可见,不同形式的能量之间可以相互转化,那么自然界中都有哪些不同形式的能量?不同形式的能量之间都能相互转化吗?能量转化过程中遵循怎样的规律呢?
二、新知探究
(一)各种形式的能量
1.说出下列物体都具有什么形式的能量。
(1)拉长的橡皮筋。
(2)山巅的危石。
(3)运动的足球。
(4)太阳光。
(5)食物。
(6)燃烧的煤球。
2.能量存在的形式:自然界中的能量以多种不同的形式存在,按照物质的不同运动形式分类,能量可分为机械能、化学能、内能、电能、核能、光能等。
3.自然界中不同形式的能量之间可以相互转化。从钻木取火到用火箭发射卫星,从伏打电池的发明到三峡电站的并网发电,从蒸汽机车的使用到高速铁路的普及,从灯泡的发明到多种多样的家用电器进入千家万户……这些都离不开能量及其转化。
4.能量的转化
[想想做做]完成下面的一组小实验:
1.来回迅速摩擦双手。
现象:感觉手发热;能量转化:机械能转化为内能。
2.塑料梳子与头发摩擦(梳头),再靠近纸片。
现象:梳子吸纸片;能量转化:机械能转化为电能。
[知识总结]在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。
[交流讨论]课件展示能量转化的图片,学生根据实例说出能量的转化。
燃料燃烧:化学能转化为内能
钻木取火:机械能转化为内能
光合作用:光能转化为化学能
太阳能电池:太阳能转化为电能
(二)能量守恒定律
[想想议议]观察现象,分析能量转化或转移情况。
停止用力,秋千越 掉在地上的弹性小球会
摆越低 越跳越低
[分析]在秋千和小球的运动中,高度降低,说明机械能减少了,但能量并没有丢失,实际上是通过做功把一部分机械能转化为了内能。
[板书]能量守恒定律。
1.内容:能量既不会凭空消失,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其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
2.理解:①能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,所有能量转化的过程,都遵循能量守恒定律。
[永动机的设想]不需要动力就能源源不断地对外做功的机器。下图是一种设想中的永动机:
[设想说明]通过高处的水流冲击叶片,使叶片转动来对外做功,同时带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作。
[分析]图中设想的永动机违背了能量守恒定律,所以是不可能一直工作下去的。
[结论]任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式。因此,根本不可能制造出永动机。
(三)能量转化的方向性
能量转化的过程可以自发地朝某个方向进行,却不能自发地向相反方向进行。
大量事实表明,自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性,即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。
三、课堂小结
四、课堂训练
1.请说出下列过程中的能量转化情况。
(1)太阳能电池发电;
(2)电灯照明;
(3)电风扇工作;
(4)风力发电。
(1)太阳能转化为电能;
(2)电能转化为光能;
(3)电能转化为机械能;
(4)风能转化为电能。
2.关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是(D)
A.一个用细线悬挂的小球在来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒
B.空调既能制热,又能制冷,说明自发的热传递不存在方向性
C.因为自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天
D.任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳
3.有人说:“利用水库的水发电,再利用这些电把水又抽回水库,那么发电机和抽水机就会永远不停地运转下去。”你认为这可能吗?为什么?
答:不可能,因为抽水发电,发电又抽水的过程中,是机械能与电能的相互转化,在此过程中,有部分机械能和部分电能会转化为内能,即机械能和电能都会逐渐减少,所以机械能和电能的总量不守恒,发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。
4.如图所示,在小车上固定一根一端封闭、另一端开口的金属管,在管内加入一些水后用橡皮塞将管口塞住。点燃小车上酒精燃烧槽内的酒精棉,对金属管加热,管中的水被加热一段时间后,橡皮塞会被推出去,小车也会运动。试分析:在此过程中发生了哪些能量转化或转移?这些能量转化或转移过程可逆吗?
答:不可能,因为抽水发电,发电又抽水的过程中,是机械能与电能的相互转化,在此过程中,有部分机械能和部分电能会转化为内能,即机械能和电能都会逐渐减少,所以机械能和电能的总量不守恒,发电机和抽水机就不可能不停地运转下去。
五、布置作业
本节课通过学生对一些实例的探讨、分析归纳,认识到各种形式的能量可以相互转化,能量可以发生转移,有利于培养学生的分析、归纳、总结能力。课堂上让学生对“永动机”能量转化的分析,加深了对能量守恒定律的理解。

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