滬粵版九年級下冊物理 第20章 【學(xué)案】20.3 能的轉(zhuǎn)化與能量守恒

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1、20.3 能的轉(zhuǎn)化與能量守恒 學(xué)習(xí)目標 一、知識與技能 1．通過實例認識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化． 2．知道能量守恒定律，能舉出日常生活中能量守恒的實例． 3初步了解在現(xiàn)實生活中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定的方向性． 4、認識到日常生活中合理利用能源與節(jié)約能源的重要性。 二、過程與方法 1．能在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)一些問題。有初步的提出問題的能力。 2．通過參與科學(xué)探究活動，初步認識科學(xué)研究方法的重要性。有對信息的有效性作出判斷的意識。 3．學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象和實驗中歸納簡單的科學(xué)規(guī)律，嘗試應(yīng)用已知的科學(xué)規(guī)律

2、去解釋某些具體問題。有初步的分析概括能力。 三、情感態(tài)度與價值觀 1．能保持對自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧，對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感。 2．具有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理。 3．養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，不迷信權(quán)威，具有判斷大眾傳媒是否符合科學(xué)規(guī)律的初步意識。 學(xué)法指導(dǎo) 1、密切與生產(chǎn)、生活緊密相聯(lián)系，緊密結(jié)合先有的生活經(jīng)驗及社會知識； 2、主要是自主閱讀，通過各種途徑收集相關(guān)資料，課上用多種形式交流信息、理解和體會，加強討論和交流； 3、能量的轉(zhuǎn)化實驗、小球擺動實驗一定要親身做一做，教材提供的實驗實際上是

3、根據(jù)電動機和發(fā)電機的原理設(shè)計的，根據(jù)實際條件，可以靈活處理另行設(shè)計； 4、在學(xué)習(xí)中，可對“能量守恒定律”的建立及其意義多做一些了解，使自己明白永動機是永遠制造不出來的，要尊重科學(xué)，尊重規(guī)律以少走彎路； 三、釋疑解難 1．能的存在形式：機械能、電磁能、內(nèi)能、化學(xué)能和核能等。 　　2．化學(xué)能：是由于化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的能量。 　　3．核能：是由于核反應(yīng)，物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。 　　4．能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而能的總量保持不變。 四、 自我檢測 1．瀑布從高山上飛瀉而

4、下，落地后水溫稍有升高，這是-------能轉(zhuǎn)化為-----能。 2．發(fā)電機發(fā)電時，-------能轉(zhuǎn)化為-------能。 [答案]：機械；電 3．下列能的轉(zhuǎn)化中，屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（ D ） A、植物吸收太陽光進行　　　B、電動機帶動水泵抽水 C、摩擦生熱　　　　　　　　D、燃料燃燒時放熱 4．關(guān)于能量下列說法正確的是（ A） 　　A、機械能守恒　　 B、能量正在消失 　　C、只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化 　　D、減少的那部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能的總量保持不變 5．下列事實中，屬于利用機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（ C） 　　A、打

5、氣筒打氣時，筒壁溫度升高　　 B、把燒紅的鐵塊放入冷水中，使冷水變熱 　　C、古代人鉆木取火 D、水壺中水沸騰后，水蒸氣使壺蓋跳動 6．下列現(xiàn)象與對應(yīng)的能的轉(zhuǎn)化關(guān)系不正確的是（ AB） 　　A、子彈打進墻壁的過程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 　　B、電熨斗通電后發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 　　C、燃燒木柴把水燒開的過程中，木柴的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 　　D、使用太陽能電池的過程中，太陽能轉(zhuǎn)化為電能 7．為什么人造地球衛(wèi)星在轉(zhuǎn)道上運行時不會被燒毀，而當它進入稠密的大氣層時，就會被燒毀？請從能的轉(zhuǎn)化角度來回答。 答案 1、機械 內(nèi) 2. 機械 電 3

6、、D 4 D 5 A 6 C 7、沒有空氣與之相摩擦 課外空間 永動機不能制造 熱力學(xué)發(fā)展初期，熱和機械能的相互轉(zhuǎn)化是人們研究的主題。在工業(yè)革命的推動下，工業(yè)上和運輸上都相當廣泛地使用蒸汽機。人們研究怎樣消耗最少的燃料而獲得盡可能多的機械能。甚至幻想制造一種機器，不需要外界提供能量，卻能不斷地對外做功，這就是所謂的第一類永動機。為了解決這個問題，促使人們都去研究熱和機械能之間的關(guān)系問題。邁爾（J.R.Mayer）第一個提出了能量守恒定律，而此定律得到了物理學(xué)界的確認，卻是在焦耳（J.P.Joule）的實驗工作發(fā)表以后。[來源:學(xué)§科§網(wǎng)Z§X§X§K] 焦耳在1840～184

7、8年間做了大量實驗，測定了熱與多種能量的相互轉(zhuǎn)化時的嚴格的數(shù)量關(guān)系。以往熱的單位是cal（卡），功以erg爾格）為單位，焦耳的實驗結(jié)果為1cal=4．184×107erg，這就是著名的熱功當量。此后，更準確地測定為4．184×107erg，即4．184J（焦耳）。焦耳實驗表明，自然界的一切物質(zhì)都具有能量，它可以有多種不同的形式，但通過適當?shù)难b置，能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，在相互轉(zhuǎn)化中，能量的總數(shù)量不變。能量守恒轉(zhuǎn)換定律的建立，對制造永動機的幻想作了最后的判決，因而熱力學(xué)第一定律的另一種表述為：“不可能制造出第一類永動機”。由此可見，熱力學(xué)第一定律就是涉及熱現(xiàn)象領(lǐng)域內(nèi)的能量守恒和轉(zhuǎn)化定律。 熱力學(xué)第一定律告訴我們：物質(zhì)運動既不能創(chuàng)造，也不能消滅，而運動形式的相互轉(zhuǎn)化是物質(zhì)本身具有的屬性。恩格斯對能量守恒與轉(zhuǎn)化定律曾經(jīng)給予很高的評價，將它和細胞學(xué)說及進化論相提并論，稱它們是揭示自然界辨證發(fā)展過程的自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。