内能的利用第三节 能量的转化和守恒导学案

第三节能量的转化和守恒导学案
【学习目标】：
1．知道能量守恒定律。

2．能举出日常生活中能量守恒的实例。

3．有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。

【学习重点】：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本的定律。

【学习难点】：应用能的转化和守恒原理计算一些物理习题；运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。

【自主学习】：请同学们认真阅读教材P27-P29
【预习检测】：
1、自然界中除了内能可以同其他形式的能量发生转化外，各种形式的能量在一定条件下都可以相互，例如，燃料燃烧释放化学能完全燃烧获得的内能；再如：电动机带动水泵消耗的电能水泵获得的机械能+电动机发热产生的内能；且在转化和转移中能量是的．
2：指出下列现象中能量的转化或转移:
(1)植物进行光合作用_______________, (2)电熨斗同电发热_____________________, (3)用转动的砂轮磨刀,有火星飞出__________, (4)晒太阳感到暖和________________. 3：能量既不会凭空，也不会凭空，它只会从一种形式为其他形式，或者从一个物体到另一个物体，而在和的过程中，能量的保持不变，这就是能量守恒定律．
4：下列过程中，属于内能转化为机械能的是（）
A．寒冷天气快速搓手，手会感到暖和 B．水轮机带动发电机发电
C．烧红的铁块放入水中，冷水变热 D．壶中的水沸腾时，壶盖不断地在跳动
5：当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，从能量转化的观点看：这是水蒸气的_______能转化为壶盖的能。

一、认真阅读课本P27页“能的转化”部分，回答下面的问题：
1.小组讨论完成课本“想想做做”中的问题：
（1）来回迅速摩擦双手，会感到手变热，说明机械运动现象和现象有联系，在这个过程中，能转化为能。

（2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下，一段时间后，温度计的示数会上升，说明光现象和现象有联系，在这个过程中，能转化为能。

（3）将连在小电扇上的太阳电池对着阳光，小电扇会转动，说明光现象与电现象、现象之间有联系。

在这个过程中，先是能转化为能，然后能转为能。

（4）用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片，纸片会被吸起，表明钢笔杆带了电，这个实验说明了力现象与现象有联系，在这个过程中，能转化为能。

2.从上面的例子可以看出自然界中的各种现象都是互相联系的，可以从能量的角度反映这种联系。

你还能指出一些例子说明力现象与热现象、电现象、光现象有联系吗
①②③
3.在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化：
①摩擦生热，能转化为能。

②水电站里水轮机带动发电机发电，能转化为能。

③电动机带动水泵把水送到高处，能转化为能。

④植物吸收太阳光进行光合作用，能转化为能。

⑤燃料燃烧时发热，能转化为能。

4.小组讨论完成课本图14.3—1中的能量转化。

5.讨论“想想议议”中的问题：
①荡秋千时，停止用力，秋千为什么会越摆越低
②掉在地上的弹性小球会跳起，但是为什么会越跳越低
分析：荡秋千时，秋千在往复运动时，能和能在不断的相互转化，秋千越摆越低，说明秋千的能在减少，这是因为秋千在运动过程中还要克服摩擦、空气阻力等，这些都需要消耗能量，而这些能量只能从秋千的能中获得，所以秋千的能会减少。

因此它越摆越低。

同样，掉在地上的弹性小球在不断上升、下落的运动过程中，能和能在不断的相互转化，小球越跳越低，说明小球的能在减少，这是因为小球在运动过程中要克服空气阻力消耗能量，而这些能量只能从小球的能中获得，所以小球的能会减少，因此它越跳越低。

从上面的两个问题我们可以看出：能量不会凭空消灭，也不会凭空产生，一种能量减少了，必然伴随另一种能量增加。

二、阅读课本P28页“能量守恒定律”部分，回答下面的问题：
1.能量守恒定律的内容是：。

2.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，能的总量是的。

所有能量转化的过程，都服从。

师生交流、课堂小结
能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

（1）能量守恒定律普遍适用。

在形形色色的自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能量守恒规律。

从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原子核内部粒子的运动，都服从能量守恒的规律。

（2）能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。

自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互联系的。

电灯发光跟电流有联系，电能转化为光能反映了这种联系。

植物生长更不是孤立的，要靠阳光进行光合作用才能生长，光能转化为化学能反映了这种联系。

（3）能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。

人类认识自然，就要根据种种自然现象，总结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。

1933年意大利科学家费米，在研究β衰变的过程中发现，能量不守恒。

于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子，这就是现在已被科学界公认的中微子。

这一事例说明了能明守恒定律，已成为人类认识自然的重要依据。

（4）能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。

纵观人类科学技术进步的历史，也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。

从原始人钻木取火，到水能利用；从蒸汽机发明，到电能的利用；从太阳能，到核能的利用。

人类总是在认识、利用能源，逐步实现能量的转化。

板书设计
第三节? 能量的转化和守恒
? 1．自然界存在多种形式的能量
?2．不同形式的能之间，在一定条件下可以相互转化
? 3．能量在转移过是守恒的
1.从能的转化和守恒的观点来看，用热传递来改变物体的内能，实际上是的过程，用做功方法来改变物体的内能，实际上是的过程．
2．英国物理学家法拉第经过10年不懈努力，终于在1831年发现了现象，导致
发电机的发明，实现了电能的大规模生产。

我国兴建的长江三峡发电机组，是通过 能转化为电能。

我市即将兴建的垃圾焚烧电厂，是将垃圾焚烧后获得的 能。

最终转化为电能。

3．当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，从能量转化的观点看，这是水蒸气的____能转化为壶盖的 能。

4.下列说法中错误的是 （ ）
A ．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B ．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
C ．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D ．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变
5.《深圳商报》2004年3月11日报道：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。

这种能量转化和储存的方式是 ( )
A. 太阳能转化为内能，再转化为电能 B ．太阳能转化为电能，再转化为化学能
C. 太阳能转化为内能，再转化为化学能 D ．大阳能转化为电能．再转化为光能
6、我区大力发展火力发电，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是 （ ）
A ．机械能→内能→化学→能电能
B ．化学能→内能→机械能→电能
C ．化学能→重力势能→动能→电能
D ．内能→化学能→机械能→电能
7、指出下列现象中能量的转化和转移情况．
（1）气体膨胀做功 ． （2）植物进行光合作用 ．
（3）燃料燃烧 ．（4）风吹动帆船前
进 ．
8、图1所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，用酒精灯加热试管
使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出．在水蒸气冲出软木塞的过程中，
_________的内能减少而软木塞的________能增加．
9、一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境．围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把____能直接转化成____能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg 水从20℃加热到50℃，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉________m 3
的煤气．[已知完全燃烧1米3煤气可放出3.9×107J 的热量，水的比热为4.2×103J/（kg ·℃）]
本节课你学到了哪些知识有哪些收获
哪些问题自己还不理解： 评价本堂课自己的表现（自学过程是否投入、听老师讲课注意力是否集中、讨论问题是否参 与等）： 横道中学物理组
图1。