滬粵版九年級(jí)下冊(cè)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(biāo) 一、知識(shí)與技能 1．通過實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(shí)例． 3初步了解在現(xiàn)實(shí)生活中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定的方向性． 4、認(rèn)識(shí)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(dòng)，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)研究方法的重要性。有對(duì)信息的有效性作出判斷的意識(shí)。 3．學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納簡(jiǎn)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(jià)值觀 1．能保持對(duì)自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧，對(duì)大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感。 2．具有對(duì)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(shí)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(shí)。 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(yàn)及社會(huì)知識(shí)； 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(huì)，加強(qiáng)討論和交流； 3、能量的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、小球擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)一定要親身做一做，教材提供的實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是

3、根據(jù)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理設(shè)計(jì)的，根據(jù)實(shí)際條件，可以靈活處理另行設(shè)計(jì)； 4、在學(xué)習(xí)中，可對(duì)“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(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)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(jī)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(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而能的總量保持不變。 四、 自我檢測(cè) 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(jī)發(fā)電時(shí)，-------能轉(zhuǎn)化為-------能。 [答案]：機(jī)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(jìn)行　　　B、電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵抽水 C、摩擦生熱　　　　　　　　D、燃料燃燒時(shí)放熱 4．關(guān)于能量下列說法正確的是（ A） 　　A、機(jī)械能守恒　　 B、能量正在消失 　　C、只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 　　D、減少的那部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能的總量保持不變 5．下列事實(shí)中，屬于利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（ C） 　　A、打

5、氣筒打氣時(shí)，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(dòng) 6．下列現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)的能的轉(zhuǎn)化關(guān)系不正確的是（ AB） 　　A、子彈打進(jìn)墻壁的過程，機(jī)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(jī)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(yùn)行時(shí)不會(huì)被燒毀，而當(dāng)它進(jìn)入稠密的大氣層時(shí)，就會(huì)被燒毀？請(qǐng)從能的轉(zhuǎn)化角度來回答。 答案 1、機(jī)械 內(nèi) 2. 機(jī)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(dòng)機(jī)不能制造 熱力學(xué)發(fā)展初期，熱和機(jī)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(dòng)下，工業(yè)上和運(yùn)輸上都相當(dāng)廣泛地使用蒸汽機(jī)。人們研究怎樣消耗最少的燃料而獲得盡可能多的機(jī)械能。甚至幻想制造一種機(jī)器，不需要外界提供能量，卻能不斷地對(duì)外做功，這就是所謂的第一類永動(dòng)機(jī)。為了解決這個(gè)問題，促使人們都去研究熱和機(jī)械能之間的關(guān)系問題。邁爾（J.R.Mayer）第一個(gè)提出了能量守恒定律，而此定律得到了物理學(xué)界的確認(rèn)，卻是在焦耳（J.P.Joule）的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，測(cè)定了熱與多種能量的相互轉(zhuǎn)化時(shí)的嚴(yán)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(shí)驗(yàn)結(jié)果為1cal=4．184×107erg，這就是著名的熱功當(dāng)量。此后，更準(zhǔn)確地測(cè)定為4．184×107erg，即4．184J（焦耳）。焦耳實(shí)驗(yàn)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(dāng)?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(duì)制造永動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)”。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(yùn)動(dòng)既不能創(chuàng)造，也不能消滅，而運(yùn)動(dòng)形式的相互轉(zhuǎn)化是物質(zhì)本身具有的屬性。恩格斯對(duì)能量守恒與轉(zhuǎn)化定律曾經(jīng)給予很高的評(píng)價(jià)，將它和細(xì)胞學(xué)說及進(jìn)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)。