能量的轉(zhuǎn)化與守恒課件
學(xué)好物理需要平時(shí)的練習(xí)。練習(xí)越多，掌握越熟練。以下是能量的轉(zhuǎn)化與守恒課件，歡迎閱讀
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能
知道各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的。
知道在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能量的總量是保持不變的。
列舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。
有用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí)。
2.過(guò)程與方法
通過(guò)學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系，體會(huì)各種形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化。
通過(guò)討論體會(huì)能量不會(huì)憑空消失，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)物理規(guī)律有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)學(xué)生討論鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題的能力。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】
重點(diǎn)：能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，強(qiáng)調(diào)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)中最基本定律。
難點(diǎn)：運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒原理計(jì)算一些物理習(xí)題;運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對(duì)具體的自然現(xiàn)象進(jìn)行分析，說(shuō)明能是怎樣轉(zhuǎn)化的。
【教具準(zhǔn)備】
打氣筒 單擺
【教學(xué)過(guò)程】
一、引入新課
問(wèn)題：刀具在砂輪上磨削時(shí)，為什么會(huì)刀具發(fā)熱?
學(xué)生回答：原因是通過(guò)摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
問(wèn)題：在暖氣片上放有一瓶冷水，過(guò)一段時(shí)間后水會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因?
學(xué)生回答：變熱，這是通過(guò)熱量傳遞使這瓶水內(nèi)能增加。
老師引導(dǎo)：這些實(shí)例中，物體的內(nèi)能增加了，是由其他形式能轉(zhuǎn)化來(lái)的或是從其他物體轉(zhuǎn)移來(lái)的，今天要學(xué)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中數(shù)量之間有什么關(guān)系?
二、新課教授
1.自然界存在多種形式的能量
提出問(wèn)題：當(dāng)今世界的三大產(chǎn)業(yè)是能源、材料和信息，自然界中的能量以各種形式存在著，你能說(shuō)出能量的幾種存在形式嗎?
學(xué)生回答：機(jī)械能、電能、磁能、內(nèi)能等等。
日常生活中的燒飯、取暖、照明、出行等都需要能量。我們所需要的能量都是誰(shuí)提供的呢?
學(xué)生回答：煤、石油、天然氣、電等等。
進(jìn)一步分析利用能源時(shí)需要發(fā)生的變化而引入能的相互轉(zhuǎn)化。
2.不同形式的能之間，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化
設(shè)疑：
演示打氣筒打氣，讓同學(xué)們感覺(jué)打氣筒外壁的溫度變化。
請(qǐng)同學(xué)解釋所發(fā)生的現(xiàn)象的原因：活塞與筒壁摩擦，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
指出類似現(xiàn)象在生活中很常見(jiàn)，請(qǐng)同學(xué)列舉實(shí)例，并進(jìn)行分析。
舉例練習(xí)：
①電爐取暖：電能→內(nèi)能;
②煤燃燒：化學(xué)能→內(nèi)能;
③熾熱燈燈絲發(fā)光：內(nèi)能→光能;
④把一鐵塊放入盛有熱水的燒杯中：說(shuō)明內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移。
歸納：在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。
3.能量再轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中遵循什么樣的規(guī)律呢?
⑴機(jī)械能在轉(zhuǎn)化過(guò)程中守恒
演示單擺擺動(dòng)過(guò)程：
①回憶機(jī)械能之間是如何轉(zhuǎn)化的：重力勢(shì)能→動(dòng)能→重力勢(shì)能。
②解釋每次達(dá)到最高點(diǎn)很接近的原因：如果沒(méi)有摩擦?xí)r機(jī)械能守恒。
③得到結(jié)論：最初具有的機(jī)械能=最末物體具有的'機(jī)械能+轉(zhuǎn)化為其他形式的能即總能量守恒。
⑵內(nèi)能在轉(zhuǎn)移過(guò)程中守恒
把一鐵塊放入盛有熱水的燒杯中，鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它內(nèi)能增加，溫度升高;熱水則要放出熱量，內(nèi)能減少，溫度降低。這一過(guò)程中如果沒(méi)有熱量散失，熱水所放出熱量就等于鐵塊所吸收的熱量。
歸納：能量在轉(zhuǎn)移過(guò)程中是守恒的。
結(jié)論：大量事實(shí)證明，在普遍存在的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，消耗多少某種形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在熱傳遞過(guò)程中，高溫物體放出多少熱量(減少多少內(nèi)能)，低溫物體就吸收多少熱量(增加多少內(nèi)能);克服摩擦力做了多少功，就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但能量的總量不變。
以上規(guī)律是人類經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐探索，直到19世紀(jì)，才確立了這個(gè)自然界最普遍的定律棗能量的轉(zhuǎn)化守恒定律。通常把它表述為：
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)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總保持不變。
【小結(jié)】
能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
(1)能量守恒定律普遍適用。在形形色色的自然現(xiàn)象中，只要有能量的轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒規(guī)律。從物理的、化學(xué)的現(xiàn)象到地質(zhì)的、生物的現(xiàn)象，大到宇宙天體的演變，小到原子核內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng)，都服從能量守恒的規(guī)律。
(2)能量守恒定律反映了自然現(xiàn)象的普遍聯(lián)系。自然界的各種現(xiàn)象都不是孤立的，而是相互聯(lián)系的。電燈發(fā)光跟電流有聯(lián)系，電能轉(zhuǎn)化為光能反映了這種聯(lián)系。植物生長(zhǎng)更不是孤立的，要靠陽(yáng)光進(jìn)行光合作用才能生長(zhǎng)，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能反映了這種聯(lián)系。
(3)能量守恒定律是人類認(rèn)識(shí)自然的重要依據(jù)。人類認(rèn)識(shí)自然，就要根據(jù)種種自然現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律，能量守恒定律就是人類總結(jié)出的規(guī)律之一，而且人類認(rèn)識(shí)的其他規(guī)律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科學(xué)家費(fèi)米，在研究β衰變的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，能量不守恒。于是他根據(jù)能量守恒定律大膽預(yù)言了還有一種未發(fā)現(xiàn)的粒子，這就是現(xiàn)在已被科學(xué)界公認(rèn)的中微子。這一事例說(shuō)明了能明守恒定律，已成為人類認(rèn)識(shí)自然的重要依據(jù)。
(4)能量守恒定律是人類利用自然的重要武器。縱觀人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的歷史，也是一部認(rèn)識(shí)能量、利用能量、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的歷史。從原始人鉆木取火，到水能利用;從蒸汽機(jī)發(fā)明，到電能的利用;從太陽(yáng)能，到核能的利用。人類總是在認(rèn)識(shí)、利用能源，逐步實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
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