能的转化和守恒定律教案
《能量 能量的转化和守恒定律》教案
《能量能量的转化和守恒定律》教案【教学目标】1.知识与技能·知道各种形式的能是可以相互转化的。
·知道在转化的过程中,能量的总量是保持不变的·有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
2.过程与方法·注意自然界中各种不同形式的能量,体会自然界能量形式的多样性。
·通过讨论体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体。
列举能量转化和转移具有方向性的事例。
3.情感态度与价值观·注意自然界中各种不同形式的能量,体会自然界能量形式的多样性。
·通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。
·通过永动机研制的失败,体会能量的转化和守恒定律的重要性。
【重点、难点分析】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定律。
难点:运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。
【教学过程】一、引入新课问题:刀具在砂轮上磨削时,为什么会刀具发热?学生回答:原因是通过摩擦力做功,机械能转化为内能。
问题:在暖水上放有一瓶冷水,过一段时间后水会出现什么现象?出现这一现象的原因?学生回答:变热,这是通过热量传递使这瓶水内能增加。
老师引导:这些实例中,物体的内能增加了,是由其他形式能转化来的或是从其他物体转移来的,今天要学习能的转化和转移过程中数量之间有什么关系?二、新课教授1.自然界存在多种形式的能量提出问题:当今世界的三大产业是能源、材料和信息,自然界中的能量以各种形式存在着,你能说出能量的几种存在形式吗?学生回答:机械能、电能、磁能、内能等等。
老师引导:对于内能,一切有质量的物体都有,比如这支粉笔,同质量的物体,温度升高,内能怎样变化?学生回答:变大。
老师引导:具有化学能的有什么例子呀?学生回答:石油,汽车燃料。
【例子】不同形式的能量之间的转化:1.灯泡通电——电能转化为光能(电磁能)、热能2打气筒打气,筒壁发热——机械能转化为内能3.汽油燃烧——化学能转化为内能和光能4.原子弹爆炸——核能转化为热能、光能5.小球沿光滑斜面由上往下运动——势能转化为动能能量转化过程中遵循什么规律呢?降落伞匀速下降,降落伞克服空气阻力做功,问:1.降落伞的机械能守恒吗?2.伞和空气的总能量守恒吗?【引出定律】能量转化与守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能由一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其总量保持不变。
《能量的转化和守恒》教案
小球最终静止下来的原因是小球的机械能转化为空气的内能。
学生归纳能量守恒定律内容:能量既不会凭空消灭,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另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
培养学生观察分析、推理的能力。
使学生认识到能量可以从一个物体转移到另一个物体;也可以能量的形式发生转化。但不管哪种变化,能量的总量总是保持不变。进一步向学生强调能量守恒定律的意义,是认识自然、改造自然的有力武器。
(3)光能转化为电能再转化为机械能。
(4)机械能转化为电能。
通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣,对物理规律有一个感性的认识。
教师通过图片举例并提问:认真观察以下图片,你能发现图片中有哪些不同形式的能的转化?
学生讨论并将图补充完整。
让学生对能量之间可以相互转化进一步理解。
演示实验:
实验1:乒乓球在地面上弹起来,最终会静止。
学情
分析
九年级学生已具有初步的探究能力、分析问题和解决问题的能力,为这节的学习打下了基础,因此我准备大胆放手,开展自主的、合作的、探究性的学习,充分发挥学生的主动性和创造性,自主完成学习任务,实现学生的自我发展。
重点、难点
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定律。
难点:运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析。
4.能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。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„„人类科学技术进步的历史就是一部认识能量、利用能量、实现能量转化或转移的历史。
学生思考:乒乓球的机械能在逐渐减小,转化为内能。
学生观察实验,并描述实验现象:左边小球撞击后静止了,右边的小球向右摆动,然后再反向发生类似现象。
初三教案—7能量的转化与守恒
五、能量的转化和守恒【教学目标】知识与技能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、能用能量守恒的观点分析物理现象。
过程与方法1、通过学生自己做小实验,发现各种现象的内在联系,体会各种形式能量之间的相互转化。
2、通过讨论体会能量不会凭空消灭,只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体。
情感态度与价值观1、通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣,对物理规律形成感性的认识。
2、通过讨论锻炼学生分析问题的能力。
【教学重点】能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
【教学难点】用能量守恒的观点分析物理现象。
【教学方法】引导启发式、讨论合作式,实验、多媒体辅助教学。
【教学用具】教师:气球火箭模型、能量转化的媒体资料。
学生(每组):黑色塑料袋、水、温度计、电池、导线、小电动机、钢笔、纸屑、质量稍大的乒乓球、橡皮泥。
【教学过程】:一、引入新课课件展示】引导学生观看课件展示的图片。
发光的灯泡食物飞行的飞机燃烧的煤气【提出问题】图片中的物体具有什么形式的能量?这些能量是凭空产生的吗?还是由其他形式能转化来的?能的转化过程中数量之间有什么关系?这是今天要学习的内容。
板书:能量的转化与守恒二、新课讲授(一)能量存在的多种形式:我们身边的物体还存在哪些形式的能量?请举例说明。
板书:一、能量存在的形式:机械能、太阳能、风能、化学能、核能、等等【归纳总结】:我们身边的许多物体都存在能量,物体的能量并不是一直不变的,在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转移或转化的。
(二)、能量的转移和转化【过渡语】:利用课桌上的实验器材以同桌为小组完成这四个实验,根据实验现象,讨论发生了哪些能量的转化。
1、来回迅速摩擦双手。
2、黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好,放在阳光下。
3、将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光。
4、用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。
11.6 《能量的转化和守恒》教案
例题:用铁锤打击铁钉,设打击时有80%的机械能转化为内能,内能的50%用来使铁钉的温度升高。问打击20次后,铁钉的温度升高多少摄氏度?已知铁锤的质量为 1.2kg,铁锤打击铁钉时的速度是 10m/s,铁钉质量是 40g,铁的比热是5.0×102J/(kg?℃)。
三、情感、态度与价值观
1.通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣。2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科学世界观和科学思维方法打基础。
3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。
教学重点: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定律。学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。
① 电炉取暖:电能→内能
② 煤燃烧:化学能→内能
③ 炽热灯灯丝发光:内能→光能
(3)其他形式的能彼此之间都可以相互转化。
播放动画:大自然中能量的转换
2.能量守恒定律
大量事实证明:各种形式的能都可以相互转化,并且在转化过程中守恒。“能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。”这就是能量守恒定律。
三、课堂小结
自然界的物质有不同的运动形式,每一种运动都对应着一种能。能不能凭空产生,也不能凭空消失,自然界各种形式的能存在着相互转化过程,转化过程中总量是守恒的。能的转化和守恒定律是自然界最基本的物理定律。
同学们要会分析一些自然现象中能是怎样转化的。应该知道,根据能的转化和守恒定律,永动机是不可能制造成功的。
在学习力学知识时,学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件限制的定律,而且实际现象中是不可能实现的。而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的研究,如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。
初中能的转化教案
初中能的转化教案一、教学目标1. 让学生了解能量转化的概念,知道能量可以从一种形式转化为另一种形式。
2. 让学生掌握能量转化的基本原理,即能量守恒定律。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 能量转化的概念2. 能量转化的基本原理——能量守恒定律3. 常见能量转化现象的分析三、教学过程1. 导入新课通过一个简单的例子引入能量转化的概念。
例如,拿着一个气球,问学生如果松手,气球会怎么样?学生会回答说气球会掉下来。
接着解释,这是因为气球受到了重力的作用,重力势能转化为动能,使得气球下落。
2. 讲解能量转化的基本原理介绍能量守恒定律,即在一个封闭系统中,能量不会凭空消失或产生,只会从一种形式转化为另一种形式。
引导学生理解能量守恒定律的重要性,它是自然界中最基本的定律之一。
3. 分析常见能量转化现象举例说明常见能量转化现象,如摩擦生热、水力发电、热机工作等。
让学生通过实例体会能量转化的过程,并学会分析能量转化前后的能量形式。
4. 课堂互动让学生举例说明生活中常见的能量转化现象,并进行分析。
鼓励学生积极参与,提高动手动脑能力。
5. 总结与拓展对本节课的内容进行总结,强调能量转化的普遍性和重要性。
布置课后作业,让学生运用所学知识解决实际问题。
四、教学评价1. 学生能准确理解能量转化的概念和基本原理。
2. 学生能分析生活中常见的能量转化现象。
3. 学生能运用能量转化的知识解决实际问题。
通过以上教学设计,我相信学生能够更好地掌握能量转化的知识,提高物理素养。
在今后的教学中,我将继续探索更多有效的教学方法,为学生的物理学习奠定坚实的基础。
人教版物理九年级全一册14.3能量的转化和守恒教案
教案:人教版物理九年级全一册14.3能量的转化和守恒一、教学内容本节课的教学内容选自人教版物理九年级全一册第14章第3节“能量的转化和守恒”。
本节内容主要包括能量的转化、能量守恒定律以及生活中的能量转化现象。
二、教学目标1. 让学生理解能量的概念,掌握能量的转化和守恒定律。
2. 培养学生运用物理知识分析生活中的现象,提高学生的实践能力。
3. 培养学生节约能源、保护环境的意识。
三、教学难点与重点重点:能量的转化、能量守恒定律。
难点:能量转化和守恒定律在生活中的应用。
四、教具与学具准备教具:PPT、黑板、粉笔。
学具:课本、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入:讲述一个关于能量转化的生活实例,如烧水时,燃料的化学能转化为水的内能。
引导学生关注身边的能量转化现象。
2. 知识讲解:(1)能量的概念:介绍能量的定义,让学生理解能量是物体做功的能力。
(2)能量的转化:讲解能量转化的原理,如机械能、热能、电能等不同形式能量的相互转化。
(3)能量守恒定律:阐述能量守恒定律的内容,强调在能量转化过程中,能量总量保持不变。
3. 例题讲解:分析一个关于能量转化的例题,如一辆自行车下坡过程中,重力势能如何转化为动能。
引导学生运用能量转化和守恒定律进行分析。
4. 随堂练习:让学生运用能量转化和守恒定律,分析生活中的能量转化现象,如照明电路中电能的转化、燃料燃烧过程中能量的转化等。
5. 课堂小结:六、板书设计板书内容主要包括能量的概念、能量的转化原理、能量守恒定律等。
板书设计要简洁明了,便于学生理解和记忆。
七、作业设计(1)烧水时,燃料的化学能如何转化为水的内能?(2)自行车下坡过程中,重力势能如何转化为动能?2. 请列举两个生活中的能量转化现象,并简要说明能量转化过程。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课通过生活实例和练习,使学生掌握了能量的概念、能量的转化原理和能量守恒定律。
在教学过程中,要注意引导学生运用物理知识分析生活中的现象,提高学生的实践能力。
科学知识教案(通用5篇
科学知识教案(通用5篇教案内容:一、教学内容:本节课的教学内容来自初中科学教材第三章《物质与能量》中的第四节《能量的转化与守恒》。
本节课的主要内容包括:能量的转化与守恒定律、各种能量形式之间的转化、生活中能量的利用等。
二、教学目标:1. 让学生理解能量的转化与守恒定律,知道各种能量形式之间的转化关系。
2. 培养学生运用科学知识解决生活中问题的能力。
3. 培养学生的团队协作能力和口头表达能力。
三、教学难点与重点:重点:能量的转化与守恒定律,各种能量形式之间的转化关系。
难点:能量转化过程中的效率问题,生活中能量的利用。
四、教具与学具准备:教具:多媒体课件、实验器材(如滑轮组、灯泡、电阻等)。
学具:笔记本、彩色笔、实验报告表格。
五、教学过程:1. 导入:通过一个简单的日常生活中的例子,如电梯上升的过程,引导学生思考能量的转化问题。
2. 新课导入:介绍能量的转化与守恒定律,讲解各种能量形式之间的转化关系。
3. 课堂实验:安排一个滑轮组的实验,让学生观察和记录能量的转化过程。
4. 例题讲解:选取一些与生活密切相关的能量转化问题,如灯泡发光的原理,进行讲解。
5. 随堂练习:让学生运用所学知识解决一些实际问题,如计算电梯上升过程中的能量转化效率。
7. 布置作业:(1)请列举生活中常见的能量转化现象,并说明其原理。
(2)根据灯泡发光的原理,设计一个简单的电路,验证能量的转化。
六、板书设计:板书内容主要包括能量的转化与守恒定律、各种能量形式之间的转化关系,以及课堂实验的步骤和结果。
七、作业设计:1. 请解释能量的转化与守恒定律,并给出一个生活中的实例。
答案:能量的转化与守恒定律指出,能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体。
例如,燃烧燃料时,化学能转化为热能和光能。
2. 请列举三种不同形式的能量,并说明它们之间的转化关系。
答案:机械能、热能、电能。
机械能可以转化为热能,如摩擦生热;热能可以转化为电能,如热电偶;电能可以转化为机械能,如电动机。
最新人教版初三物理九年级上册《能量的转化和守恒》教案
第3节能量的转化和守恒【教学目标】一、知识与技能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.理解自然界中各种能量间的联系和相互转化、转移的规律.二、过程与方法1.通过学生自己动手做小实验,发现各种现象的内在联系,体会各种形式能量之间的相互转化.2.通过学生讨论,体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体.三、情感、态度与价值观1.通过学生动手实验,激发学生的学习兴趣.2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科学的世界观和思维方法打基础.【教学重点】各种形式的能的转化;能量守恒定律.【教学难点】区别能量转移和能量转化,并运用能量守恒定律分析具体问题.【教具准备】多媒体课件、塑料袋(黑色)、水、温度计、太阳能电池太阳帽、火柴、铁丝、酒精灯、钢球、单摆、细线、乒乓球.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师提问:同学们,请大家双手不停地来回搓动,体会有何感受?学生动手操作后回答:手心发热.师从能量的角度分析下,能量如何变化?生:机械能转化为内能.师从现象的角度分析,揭示什么关系?生:摩擦生热,说明力现象与热现象互相联系.师大家分析的很好.除此之外,自然界中的其他现象之间有联系吗?它们之间的能量可以相互转化吗?在转化过程中有什么规律?下面我们就来讨论这些问题.【进行新课】知识点1 能量的转化和转移1.能量的转化师请大家自己动手完成教材P27页《想想做做》中的小实验.学生分组进行实验.小组1完成实验1:来回迅速摩擦双手;小组2完成实验2,小组3完成实验3,小组4完成实验4.实验结束后各小组派一名代表发言.教师引导学生互相交流、点评,对回答不完善的地方可补充完善.分析归纳、得出结论:实验1:说明机械能转化为内能实验2:说明太阳能转化为内能;实验3:说明太阳能转化为电能,再转化为动能;实验4:说明机械能转化为电能.师请大家再列举一些类似事例.学生思考、分析和讨论.师由此可见,自然界中的各种现象之间是互相联系的,在一定的条件下,各种形式的能量都可以相互转化.板书:能的转化:(1)在一定的条件下,各种形式的能量都可以相互转化.(2)自然界中的各种现象之间是互相联系的.教师引导学生看教材P27页图14.3-1,思考并举例补充完整.学生举例,师就学生所举事例引导学生分析,点评.(教师重点介绍气体膨胀做功;水力发电;电流通过电热器;电流通过电动机;植物光合作用等现象中的能量转化.)2.能量的转移教师演示实验:把铁丝放在酒精灯上加热;运动的甲钢球撞击静止的乙钢球.提示学生观察,并分析能量如何变化.生:酒精燃烧释放出的内能转移给铁丝,使铁丝内能增加;甲球的机械能转移到乙球.在这种转移的过程中能量形式没有变,只是由一个物体转移到另一个物体.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2 能量守恒教师演示实验:(1)单摆实验;(2)把乒乓球从高处释放的实验.师单摆摆动的幅度越来越小,最终停了下来;乒乓球弹跳的高度越来越小,最终停了下来.这是为什么?它们的能量丢失了吗?减少的机械能到哪里去了?生思考、讨论和交流,发表各自的见解.教师引导学生分析:单摆、乒乓球克服空气阻力做功,机械能逐步转化为内能.每次机械能减少了多少,内能相应地就增加了多少,因此,总能量并没有变化,只是换了一种形式.由此可见,能量的总量是不变的.再例如,把烧热的金属块,投到冷水中,冷水、盛水的容器以及周围的空气等,都要吸收热量,它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等.所以说,尽管有的时候,物体某种形式的能量,可能转移到几个物体或转化成几种形式的能量,但能量的总量还是保持不变.也就是说某物体损失的能量等于几个物体得到的能量的总和.教师总结:大量事实证明,在普遍存在的能量的转化和转移过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量,能的总量是保持不变的.科学工作者经过长期的实践探索,直到19世纪,才确立了这个自然界最普遍的定律——能量守恒定律.板书:能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,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.注意: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的规律.无论是物理的、化学的问题还是地质的、生物的、天文的问题,大到宇宙天体的演变,小到原子核内部粒子的运动,都遵循能量守恒的规律.(2)能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器和重要依据.(3)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系.揭示了自然界的各种现象都不是孤立的,而是相互联系的.师很久以前,各国总有人设想制造一个不需要任何能量的永动机,结果梦想都失败了.同学们,你们想一想,为什么他们总是以失败告终?学生思考、讨论.明白了事情的真相:因为它违背了能量守恒定律.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【课堂交流、小结与延展】师同学们,通过本节课的学习,你们有哪些收获呢?请相互交流、讨论.生1:通过学习,我明白了各种形式的能在一定的条件下,可以相互转化或转移.而且在转化、转移过程中,能量的总量保持不变.生2:通过学习,我知道能量守恒定律是自然界中最普遍的基本定律之一.大到天体,小到原子核;无论在哪个领域、哪个学科,所有的能量转化的过程,都服从能量守恒定律.生3:能量守恒定律是人类认识自然、利用自然和保护自然的有力武器.生4:能量守恒定律推动了生产力的发展,为人类社会进步做出了重要的贡献.【教师结束语】同学们,我们通过这节课的学习,收获了不少知识.我们知道了一个重要的基本的普遍的规律——能量守恒定律.明白了自然界中的各种现象是相互联系的,不是孤立的.能量守恒定律在人类认识自然、利用自然和保护自然中提供了重要依据和有力保障.好,谢谢大家!课后作业完成本课时对应课后练习.1.通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣,对物理规律有一个感性的认识.通过多举例,多联系生活锻炼学生分析问题的能力.体会能量之间的相互转化来反映自然界各种现象的内在联系.学生在边实验边分析中获得了物理知识,学会了物理的学习方法.同时师生互动效果好,营造了良好的学习氛围.2.在帮助学生理解能量转化、转移过程中,能的总量保持不变时,采用演示实验,由学生视觉上观察到的表面现象入手进行引导剖析,揭开能量的真相——机械能不是消失了,而是转化成另一种形式的内能.这样由浅入深,水到渠成,学生自然就会明白了,能量不会凭空消失,也不会凭空产生.3.在帮助学生理解能量守恒定律时,最后提出问题:先前总有人设想制造永动机,结果都是失败了,这样一个事实,让学生思考、讨论.应证了能量守恒定律为人类认识自然、利用自然和保护自然提供了重要依据和有力保障.成功名言警句:2、对我来说,不学习,毋宁死。
能量的转化与守恒教学设计教案
沪科九下《能量的转化与守恒》教学设计1★★★★一、课标要求1.通过实例了解能量及其存在的不同形式。
能说出一些常见的能量名称,知道自然界有多种形式的能量。
2.知道能量守恒定律。
知道永动机不可能制成。
并能自觉利用能量守恒定律分析有关问题。
3.能解释一些常见现象中的能量转化问题。
4.能独立或采取合作的形式完成实验探究内容。
二、教学重难点:重点:通过实例了解能量及其存在的不同形式,能说出一些常见的能量的名称,知道自然界有多种形式的能量。
难点:理解能量守恒定律。
三、课时安排:一课时四、教学准备:电灯泡、能量的转化实验装置、单摆五、教学设计:引言:金属的冶炼、机器的运转、汽车火车等交通工具的行驶,都需要能量。
日常生活中的烧饭、取暖、照明等也需要能量。
煤、石油、天然气在燃烧时可以提供能量,它们是能源;水流和凤可以提供能量,它们也是能源,在自然界和生活中,能量以多种形式展现着。
六、板书设计:第一节能量的转化与守恒1.能的存在形式:机械能、电磁能、内能、化学能和核能等。
化学能:是由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。
核能:是由于核反应,物质的原子核结构发生变化而产生的能量。
2.能量的转移和转化3.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
七、教学反思:八、教学参考1、能量和能量守恒定律世界是由运动的物质组成的,物质的运动形式多种多样,并区不断相互转化.正是在研究运动形式转化的过程中,人们逐渐建立起了功和能的概念.能是物质运动的普遍量度,而功是能量变化的量度.这种说法概括了功和能的本质,但哲学味道浓了一些.在物理学中,从19世纪中叶产生的能量定义:“能量是物体做功的本领”,一直延用至今.但近年来不论在国外还是国内,物理教育界却对这个定义是否妥当展开过争论.于是许多物理教材,例如现行的中学教材,都不给出能量的一般定义,而是根据上述定义的思想,即物体在某一状态下的能量,是物体由这个状态出发,尽其所能做出的功来给出各种具体的能量形式的操作定义(用量度方法代替定义).能量概念的形成和早期发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相关的.由于对机械能、内能、电能、化学能、生物能等具体能量形式认识的发展,以及它们之间都能以一定的数量关系相互转化的逐渐被发现,才使能量守恒定律得以建立.这是一段以百年计的漫长历史过程.随着科学的发展,许多重大的新物理现象,如物质的放射性、核结构与核能、各种基本粒子等被发现,都只是给证明这一伟大定律的正确性提供了更丰富的事实.尽管有些现象在发现的当时似乎形成了对这一定律的冲击,但最后仍以这一定律的完全胜利而告终.能量守恒定律的发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化决不是没有约束的,最基本的约束就是守恒律.也就是说,一切运动变化无论属于什么样的物质形式,反映什么样的物质特性,服从什么样的特定规律,都要满足一定的守恒律.物理学中的能量、动量和角动量守恒,就是物理运动所必须服从的最基本的规律.与之相较,牛顿运动定律、麦克斯韦方程组等都低了一个层次.2、能量守恒定律的发现能量守恒定律的发现(discovery of conserva—tionlaw of energy) 是19世纪物理学发展中的一项极其重大的科学发现。
能的转化和守恒定律 教案
能的转化和守恒定律教案(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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九年级物理人教版能量的转化和守恒教案
九年级物理人教版能量的转化和守恒教案第3节能量的转化和守恒知识目标知识要点课标要求1.能量的转化知道能的形成;会分析能量转化的过程2.能量守恒定律知道能量守恒定律;能列举生活中能量守恒的实例;会分析有关物理现象问题导入出示课件:五一假期,我们会去逛公园放松心情,而荡秋千图片便是其中的一个项目.荡秋千时若不加外力自己会停下来,这是为什么?那么怎样才能使秋千越荡越高?从学生的交流、讨论中引入新课。
合作探究探究点一能量的转化活动1:指导学生完成下面四个小实验,观察实验发生的现象,讨论其能量转化情况:实验1:来回迅速摩擦双手。
实验2:黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好,放在阳光下。
实验3:将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。
实验4:用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。
:讨论得出:实验1:机械能转化为内能。
实验2:光能转化为内能。
实验3:光能转化为电能再转化为机械能。
实验4:机械能转化为电能及内能。
活动2:提出问题各种能量是不是孤立存在的?阅读书本27页,让学生交流、讨论将图3-1串联成一个能量转化的故事。
学生分组讨论填图。
讨论如何按能量转化的过程,选择相应事例填上图表。
看看哪组同学填得最多、最好。
归纳总结(1)在自然界中能量的转化是普遍存在的。
小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。
(2)自然界中的光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。
探究点二能量守恒定律活动1:演示将乒乓球从一定高度落下,为什么乒乓球弹起的高度越来越低?损失的能量到哪儿去了?能量是否在不断消灭?活动2:把烧热的金属块,投到冷水中,感觉冷水、盛水的容器以及周围的空气温度的变化,说明了什么问题?学生根据实验现象,交流讨论,总结得出答案:(1)机械能越来越小,通过摩擦把机械能转化成了空气的内能。
初中九年级物理教案- 能的转化与能量守恒-优秀奖
能的转化与能量守恒【三维目标】1知识与技能(1)通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
(2)知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量守恒的实例。
(3)初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
2过程与方法通过参与科学探究活动,初步认识科学研究方法的重要性,学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律,尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。
3情感态度和价值观通过“永动机”的争论,懂得在科学发明与创新活动中尊重事实。
养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。
4教学重点与难点重点: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定律.难点:运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.【教学方法】观察引导、课上交流、巩固总结。
【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课通过前两节的学习,我们知道了人类利用能源的历史、能源危机和能源的开发利用。
当今社会我们所利用的煤、石油、天然气等化石燃料面临枯竭,而人们对能量的需求越来越大,出现了能源危机。
我们使用的新能源利用的原理是什么,关于能量有什么样的规律呢只有掌握了关于能量的定律,才能更好地使用能源。
二、新课学习1.能的转移与转化能量是物质存在的基本形式,自然界的能量有内能、机械能、化学能、光能、电能、核能等多种形式。
长期的实践表明,能量之间可以转移,也可以相互转化。
活动1:能量的转移根据热水冷凉的过程,解释能量的转移过程。
在用热水袋取暖时,热水袋的内能转移至人体的内能;在小球发生弹性碰撞时,动能从一个小球转移至另一小球;电能在输送时,电能由发电站转移至家庭。
总结:这些例子均说明能量可以在两个物体之间发生转移。
在转移过程中能量的形式不发生改变。
活动2:能量的转化根据ppT展示水力发电站等图例,解释能量发生了怎么样的转换。
人教版九年级全册 物理 第十四章 第三节--能量的转化和守恒-教案
第十四章内能的利用第三节能量的转化和守恒 1课时新授课【教学目标】知识与技能1. 知道各种形式的能是可以相互转化的。
2. 知道在转化的过程中,能量的总量是保持不变的。
3. 列举出日常生活中能量守恒的实例。
过程与方法1. 通过学生自己做小实验,发现各种现象的内在联系,体会各种形式能量之间的相互转化。
2. 通过讨论体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体。
情感、态度与价值观1、通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣,对物理规律有一个感性的认识。
2、通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。
【教学重点】能的转化和守恒定律,知道能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。
【教学难点】运用能的转化和守恒原理计算一些简单的物理习题;会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。
【教学准备】打气筒单摆不同形式能的转化腾时,壶盖不断地在图15-13【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【教学反思】一、案例的“亮点”《能量的转化和守恒》这节内容广宽,设问巧妙,发人深思,如何将能量的转化和守恒定律的引出更为自然、顺畅呢?根据能量转化和守恒定律的文字表述:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能的总量保持不变。
所以,我们只要解决好能量不会消失、能量不会创生,自然也就能说明能量的总量保持不变了;而能量的转移与转化在之前的学习中学生已然掌握。
如何说明能量不会凭空消灭。
可例举一些现象和运动,讨论它们的能量是不是消失了?例如,自行车停蹬以后,隔一会停下来了,自行车的动能消失了吗?保温瓶内的沸水,几天以后凉到跟室温一样,沸水的内能消失了吗?……所有这些,表面上看能量消失了,但是实际完全是能量之间的转化和转移,这些能量都没有消失。
(新)人教版物理九上《14.3 能量的转化和守恒》公开课(教案)
14.3 能量的转化和守恒教学目标【知识与能力】1.了解各种形式的能可以相互转化。
2.了解各种形式的能可以转移。
3.了解能量守恒定律。
4.能利用能量守恒定律分析物理现象。
【过程与方法】1.通过学生自己做小实验,发现各种现象的内在联系,体会各种形式能量之间的相互转化。
2.通过讨论,体会能量不会凭空消灭,只会从一种形式转化为其他形式或从一个物体转移到另一个物体。
【情感态度价值观】通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣,使他们对物理规律有一个感性的认识。
教学重难点【教学重点】能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
【教学难点】用能量守恒的观点分析物理现象。
教学过程创设情境导入新课仔细观察以下列图片,思考它们具有哪些能量?这些能量之间存在什么关系?这些能量是凭空产生的吗?还是由其他形式能转化来的?能的转化过程中数量之间有什么关系?探究新知一、能量的转化◆探究活动1:根据以下列图片判断包含哪些能量转化1.分析下面实例中能量的转化锯木头,锯条发热机械能转化为内能气体膨胀做功,温度降低内能转化为机械能水轮机带动发电机发电机械能转化为电能电动机带动水泵转动电能转化为机械能煤燃烧化学能转化为内能光合作用光能转化为化学能给蓄电池充电电能转化为化学能手摇发电机发电使灯泡发光机械能转化为光能总结:自然界中,能量转化是非常普遍的,在一定条件下,各种形式能量是可以相互转化的。
2.能量的转化:自然界中存在着各种形式的能量,它们与各种自然现象相互联系。
在一定的条件下,各种形式的能都可以相互转化。
引导学生在以下列图的提示下,列举生活中各种形式的能量间的转化实例。
二、能量的转移◆探究活动2:〔烧杯、食用油、电加热器、温度计〕利用电加热器给烧杯中的食用油加热,使温度计温度升高。
实验中发生了怎样的能的转化?能量的转移:能量能够从一个物体转移到另一个物体,或者由物体的一局部转移到另一局部。
三、能量守恒定律1.内容:能量既不会凭空消灭,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。
能量的转化和守恒教案( 九年级物理备课导学设计资料)
导学设计年级九年级班级班学生姓名科目物理制作人3.能量的转化和守恒一、学习目标1、知道能量守恒定律的内容。
2、知道能量在一定方式下可以相互转化。
3、理解能量转化具有方向性。
4、会使用能量守恒解释生活中的一些物理现象。
学习重点:能量守恒定律学习难点:能量的相互转化及守恒二、课前自学5、从滑滑梯上下滑中,感觉到屁股有灼热感,是因为转化成。
2、教师顶部悬挂的电风扇在工作中,把 ___________转化成______________。
3、双手相互摩擦是把转化成。
4、国际单位制中热量的单位是。
5、能量从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另一种形式,在能量的和过程中,能量的总量是。
三、课堂互学(课前根据目标预设,设置的互学问题。
)合作探究探究一:能量的转化和转移1、如图,不同形式的能量可以在一定条件下相互转化,图中给出了两个实例:电能转化为光能,如电灯;电能转化为内能,如加热器。
合作讨论,尽可能多的补充图中缺少的实例。
探究二:能量守恒a、单摆摆动一会就停止在竖直位置,不能一直摆动下去,为什么?减少的能第 1 页共2 页量到哪儿去了?b、篮球从高出自由下落而不能回弹到开始下落的位置,为什么?减少的能量到哪儿去了?c、如有图尝试制作的永动机,为什么不能一直转动下去?四、课堂展学(根据目标预设,检测和运用本堂课的知识。
)1、下列现象中,有能量的转化的是 ( )A.用热得快加热烧杯里的水 B.冬天烤火炉取暖C.陨石坠落穿过大气层发热 D.从冰箱里拿出的东西感到凉2、下面事例中,属于内能转化为机械能的是 ( )A.用锤子敲打钉子时,钉子发热 B.古代人们的钻木取火C.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起 D.用通电的电炉加热水.水温升高3、和平号空间站完成使命和安全坠入南太平洋海域,当和平号进入稠密大气层时,燃气了熊熊大火,这是_________能转化成__________,在和平号进入南太平洋过程中,它的____能增加____能减少。
9年级物理人教版全一册 教案 《能量的转化和守恒》
九年级人教版物理全一册《14.3 能量的转化和守恒》教学设计【学习目标】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.能用能量守恒的观点分析物理现象。
【教学重难点】重点:能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
难点:用能量守恒的观点分析物理现象。
【教学方法】引导启发式、讨论合作式,实验、多媒体辅助教学。
【教学过程】新课导入:将下列字词排成正确的顺序,并讲述一个相关的小故事。
1.森林 发电厂 太阳 煤电灯2.植物 鹰 兔 飞翔 太阳新课讲授:探究点一、能量的转化活动1:下列实验中发生哪些能量转化?活动2:让学生自主学习、讨论下列现象中发生哪些能量转化?1. 植物吸收太阳光,进行光合作用(光能转化为化学能)2. 燃料燃烧时发热(化学能转化为内能)3. 光太阳能电池(光能转化为电能)实验1:快速摩擦双手 实验2:反复弯折铁丝实验3:蜡烛燃烧 实验4:手摇发电机发电 机械能转化为内能 机械能转化为内能 化学能转化为内能和光能 机械能转化为电能4.钻木取火(机械能转化为内能)5.水电站里水轮机带动发电机发电(机械能转化为电能)6.电动机带动水泵把地下水送到地面(电能转化为机械能)归纳总结:1.自然界中的能量:自然界中的各现象互相关联,可以从能量的角度来反映这种关联。
常见的能量形式有内能、机械能、光能、电能和化学能等。
2.各种形式的能量之间可以相互转化,如图所示。
3.能量也可以发生转移:能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。
在这个过程中,能量的形式没有改变。
特别提醒:1.判断能量是发生转化还是发生转移的方法是看能量的形式是否发生变化。
2.在改变物体内能的两种方式中,做功改变内能实质上是能量的转化,热传递改变内能实质上是能量的转移。
探究点二、能量守恒定律思考与讨论1:停止用力,秋千为什么会越摆越低?思考与讨论2:掉在地上的弹性小球会跳起,为什么越跳越低?解释:空气阻力做功,秋千和小球的机械能转化为内能。
物理能量守恒教案:了解能量守恒定律与转化
物理能量守恒教案:了解能量守恒定律与转化一、能量守恒定律简介能量是我们生活中无处不在的物理量。
从拉动窗帘到驱动汽车,从燃烧食物到发电供电,能量无时无刻不在改变形式、转化传递。
而这种能量的改变和转化受到自然界一个重要的规律限制,那就是能量守恒定律。
能量守恒定律是基于我们对自然界观察与实验的总结得出的。
该定律表明,在一个孤立系统中,总能量保持不变。
这意味着,尽管能量可以相互转化,但其总数量始终保持不变。
二、各种形式的能量与转化在了解能量守恒定律之前,我们需要先了解一些常见形式的能量以及它们之间的相互转化关系。
1. 动能和势能动能是物体由于运动所具有的能力。
根据经典力学理论,动能可以用下式表示:K = 1/2mv² (其中K代表动能,m代表物体质量,v代表物体速度)。
势能则是物体由于位置、形状或状态而具有的储存型能量。
常见的势能包括重力势能和弹性势能。
重力势能的计算公式为:PE = mgh (其中PE代表重力势能,m 代表物体质量,g代表重力加速度,h代表垂直高度)。
动能和势能之间可以相互转化。
例如,一个下落的物体由于失去高度而增加了速度,因此它的势能减少而动能增加。
相反地,当一个物体沿斜面上升时,它的动能会转化为势能。
2. 热能热是由物质内部微观粒子(原子、分子、离子等)的运动所具有的一种形式。
热能通常用热容量来衡量,即物质在温度变化时吸收或放出的热量。
根据热力学第一定律,任何系统吸收或放出的热量等于该系统对外做功与其内部发生的状态变化所引起的变化总和。
3. 光能光是电磁波形式中可见光波段的一种。
光可以被吸收,并以其他形式存储和传递(如化学反应中产生化学潜能)。
例如,在叶片中发生光合作用时,光能被植物转化为化学能,通过合成有机物来储存生物能。
三、能量转化与守恒实例1. 机械能的转化想象一辆汽车自在山坡上滚下。
当汽车向下滚动时,其势能减少而动能增加。
然后,当汽车抵达山坡底部并停止时,动能变为零,并转化回势能。
能量的转化和守恒教案
能量的转化和守恒教案【篇一:《能量的转化和守恒》教学设计】《能量的转化和守恒》教学设计天津市汇森中学李宁一、学情分析:我校的九年级学生,已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯,学习热情高,求知欲望强。
学生在本册教材前面已经学过一些能的形式,学习了动能和势能的相互转换及机械能的守恒;内能的改变。
通过前面的学习,学生对能量转化已有了初步的了解,为本节“能量的转化与守恒”的学习作了较为全面的铺垫。
另外,在生产生活中到处都有能的形式与转化,学生有一定的知识储备和生活积累。
二、学习内容分析:“能量的转化与守恒”是新课程人教版九年级全一册第十四章第三节的内容。
本节前面分别学习了机械能和内能,本章共有三节:热机、热机的效率、能量的转化和守恒。
教材从自然界中的各种能量形式的描述,能量在不同物体间的转移,各种形式能量之间的转化出发,从而引出能量转化及守恒定律。
因此本节内容是全章的理论基础,也是前面分别阐明能量现象的总结。
三、教学目标:知识与技能:1.能列举各种形式的能量。
2.能列举各种能量之间的转化及同种能量之间的转移。
3.知道不同能量形式的转化过程中能量的总量保持不变。
4.知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量守恒的实例。
过程与方法:1.引导学生,让学生充分发表自己的见解。
2.通过合作、交流、编故事、小实验和成果展示等活动突出学生的主体性地位。
情感态度与价值观:1.通过列举日常生活中能量转化的例子,让学生认识能量转化的普遍性,体会科学知识源于生活、用于生活,激发学生学习的兴趣。
2.通过问题的设置,培养学生分析、综合和归纳能力。
3.培养探究精神和合作意识。
4.初步形成用能量转化与守恒的观点分析自然现象的意识。
四、重难点分析:重点:能量的转化和能量守恒定律。
难点:能量在转化与转移中守恒。
五、信息技术及其他学习资源的应用利用smart交互白板展示视频并体现师生互动,调动学生的学习积极性,基于本节课内容的分组实验器材。
9年级物理人教版全一册教案《能量 的转化和守恒》
九年级人教版物理全一册《14.3能量的转化和守恒》教学设计1教学目标1.了解能量及其存在的多种形式。
2.知道能量的转移和转化,能解释一些常见现象中的能量转化过程。
3.理解能量守恒定律,有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识,体会能量守恒定律的普适性。
2教学重难点让学生理解能量守恒定律,既是本节的重点,也是难点。
3教学过程:活动1情境导入物理是一门研究力、热、声、光、电等现象的实验学科,那么力现象、热现象、光现象、电现象等各种现象不是孤立、独立存在的,而是各种现象之间都是互相联系的。
而各种现象之间的联系通常伴随着能量的转化过程。
这节课我们一起来学习第十四章最后一节----能量的转化和守恒。
(板书课题)课件投影展示:本节课要学生达到的学习目标,让学生浏览并集体念出来。
活动2自然界存在多种形式的能量自然界中的能量以各种形式存在着,你能说出能量的几种存在形式吗?板书能量的种类这里的电能可以转化为内能;电能可以转化为光能,那么其它的这些能量可以进行相互的转化吗?请同学们讨论并补充完整课本27页的能量转化“五角”图。
归纳:在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移。
活动3能量守恒定律【想想议议】1.停止发力,秋千为什么越摆越低?交流讨论:在秋千和小球的运动中,看似能量减少了,其实是在运动过程中,有一部分机械能转化成了内能。
例如:小球在跳动过程中会变热。
2.掉在地上的弹性小球会跳起,为什么越跳越低?进一步启发引导学生理解能量守恒定律的内容,同时强调定律的普遍性和重要性。
所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律。
任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而不能无中生有地制造能量阅读课本第29页想想议议内容。
十大科技骗局之六:永动机神话,分析、讨论科学技术发展到一定的时候“永动机”能实现吗?小组回答:一定不能实现。
因为违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。
能量守恒定律的建立为永动机敲响了丧钟(真理与谬论有时就一步之遥,关键就在于是否按客观规律办事,培养学生尊重客观事实的意识)。
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分子动理论和物体的内能·能的转化和守恒定律·教案
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求:
(1)理解能的转化和守恒定律,能列举出能的转化和守恒定律的实例;
(2)理解“永动机”不能实现的原理。
2.让学生初步学会运用能的转化和守恒定律计算一些简单的内能和机械能相互转化的问题。
3.能的转化和守恒定律是自然科学的基本定律之一,应用能的转化和守恒的观点来分析物理现象、解决物理问题是很重要的物理思维方法。
二、重点、难点分析
1.重点内容是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定律。
学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。
2.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,对学生来说是有难度的。
三、教具
幻灯、幻灯片,其内容是:
1.反映电能、机械能、化学能与内能相互转化的实例插图。
2.反映自然界各种形式能相互转化的实例插图。
3.历史上有人设计的“永动机”插图。
四、主要教学过程
(一)引入新课
我们知道刀具在砂轮上磨削时,刀具发热是因为通过摩擦力做功,机械能转化为内能。
在暖气片上放有一瓶冷水,过一段时间后水变热,这是通过热量传递使这瓶水内能增加。
这些实例中,物体的内能为什么增加了?是凭空产生的还是由其他形式能转化来的?能的转化过程中数量之间有什么关系?这是今天要学习的内容。
(二)教学过程设计
1.机械能与内能转化过程中能量守恒
(1)运动的汽车紧急刹车,汽车最终停下来。
这过程中汽车的动能(机械能)转化为轮胎和路面的内能(假定这过程没有与周围物体有热交换,即不散热也不吸热)。
摩擦力做了多少功,内能就增加多少。
公式W=ΔE表示了做功与内能变化的关系,这公式也反映出做功过程中,机械能的损失数量恰好等于物体内能增加的数量。
(2)把一铁块放入盛有水的烧杯中,用酒精灯加热烧杯内水,直至水沸腾。
在这一过程中,铁块从周围水中吸收了热量使它温度升高,内能增加。
这过程中水的一部分内能通过热量传递使铁块内能增加。
铁块吸收多少热量,它内能就增加多少。
公式Q=ΔE表示吸收的热量与内能变化量的关系,也反映出铁块增加的内能数量与水转移给铁块的内能数量相等。
一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递过程,那么,外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q,等于物体内能的增加ΔE,即
W+Q=ΔE
上式所表示的是功、热量和内能之间变化的定量关系,同时它也反映了一个物体的内能增加量等于物体的机械能减少量和另外物体内能减少量(内能转移量)之和。
进而说明,内能和机械能转化过程中能量是守恒的。
2.其他形式的能也可以和内能相互转化
(1)介绍其他形式能:我们学习过机械运动有机械能,热运动有内能,实际上自然界存在着许多不同形式的运动,每种运动都有一种对应的能量,如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。
(2)不仅机械能和内能可以相互转化,其他形式能也可以和内能相互转化,举例说明:(同时放映幻灯片)
①电炉取暖:电能→内能
②煤燃烧:化学能→内能
③炽热灯灯丝发光:内能→光能
(3)其他形式的能彼此之间都可以相互转化。
画出图表让学生回答分析:
3.能的转化和守恒定律
大量事实证明:各种形式的能都可以相互转化,并且在转化过程中守恒。
“能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。
”这就是能的转化和守恒定律。
在学习力学知识时,学习了机械能守恒定律。
机械能守恒定律是有条件限制的定律,而且实际现象中是不可能实现的。
而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。
这规律对物理学各个领域的研究,如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。
它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。
4.永动机不可能制成
历史上不少人希望设计一种机器,这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做功。
这种机器被称为永动机。
虽然很多人,进行了很多尝试和各种努力,但无一例外地以失败告终。
失败的原因是设计者完全违背了能的转化和守恒定律,任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。
如果它对外做功必然消耗能量,不消耗能量就无法对外做功,因而永动机是永远不可能制造成功的。
5.运用能的转化和守恒定律进行物理计算
例题:用铁锤打击铁钉,设打击时有80%的机械能转化为内能,内能的50%用来使铁钉的温度升高。
问打击20次后,铁钉的温度升高多少摄氏度?已知铁锤的质量为1.2kg,铁锤打击铁钉时的速度是10m/s,铁钉质量是40g,铁的比热是5.0×102J/(kg·℃)。
首先让学生分析铁锤打击铁钉的过程中能量的转化。
归纳学生回答结果,指出铁锤打击铁钉时,铁锤的一部分动能转化为内能,而且内能中的一半被铁钉吸收,使它的温度升高。
如果用ΔE表示铁钉的内能增加量,铁锤和铁钉的质量分别用M和m 表示,铁锤打击铁钉时的速度用v表示。
依据能的转化和守恒定律,有
铁钉的内能增加量不能直接计算铁钉的温度,我们把机械能转化为内能的数量等效为以热传递方式完成的,因此等效为计算打击过程中铁钉吸收多少热量,这热量就是铁钉的内能增加量。
因此有
Q=cmΔt
上式中c为铁钉的比热,Δt表示铁钉的温度升高量。
将上面两个公式联立,得出
经计算得出铁钉温度升高24℃。
在这个物理计算过程中突出体现了如何应用能的转化和守恒定律这一基本原理。
应该注意,有的同学把上述题目中铁锤打击铁钉过程中的能量转化,说成“铁锤做功转化为热量”是不正确的。
只能说做功与热量传递在使物体内能改变上是等效的。
(三)课堂小结
自然界的物质有不同的运动形式,每一种运动都对应着一种能。
能不能凭空产生,也不能凭空消失,自然界各种形式的能存在着相互转化过程,转化过程中总量是守恒的。
能的转化和守恒定律是自然界最基本的物理定律。
同学们要会分析一些自然现象中能是怎样转化的。
应该知道,根据能的转化和守恒定律,永动机是不可能制造成功的。
通过课上的例题计算,学会运用能的转化和守恒定律解决物理问题的方法。
(四)说明
能的转化和守恒定律是学生进入高中物理阶段后,第一次完整、细致地学习。
此定律对今后学习物理是很重要的一个理论铺垫。
教学上要重视,课堂上讲解要细致和透彻。