能量的轉化與守恒課件

2021-03-27 課件

　　學好物理需要平時的練習。練習越多，掌握越熟練。以下是能量的轉化與守恒課件，歡迎閱讀

　　【教學目標】

　　1.知識與技能

　　知道各種形式的能是可以相互轉化的。

　　知道在轉化的過程中，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例。

　　有用能量守恒的觀點分析物理現象的意識。

　　2.過程與方法

　　通過學生自己做小實驗，發現各種現象的內在聯系，體會各種形式能量之間的相互轉化。

　　通過討論體會能量不會憑空消失，只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體。

　　3.情感態度與價值觀

　　通過學生自己做小實驗，激發學生的學習興趣，對物理規律有一個感性的認識。

　　通過學生討論鍛煉學生分析問題的能力。

　　【重點、難點分析】

　　重點：能的轉化和守恒定律，強調能的轉化和守恒定律是自然科學中最基本定律。

　　難點：運用能的轉化和守恒原理計算一些物理習題;運用能的轉化和守恒定律對具體的自然現象進行分析，說明能是怎樣轉化的。

　　【教具準備】

　　打氣筒單擺

　　【教學過程】

　　一、引入新課

　　問題：刀具在砂輪上磨削時，為什么會刀具發熱?

　　學生回答：原因是通過摩擦力做功，機械能轉化為內能。

　　問題：在暖氣片上放有一瓶冷水，過一段時間后水會出現什么現象?出現這一現象的原因?

　　學生回答：變熱，這是通過熱量傳遞使這瓶水內能增加。

　　老師引導：這些實例中，物體的內能增加了，是由其他形式能轉化來的或是從其他物體轉移來的，今天要學習能的轉化和轉移過程中數量之間有什么關系?

　　二、新課教授

　　1.自然界存在多種形式的能量

　　提出問題：當今世界的三大產業是能源、材料和信息，自然界中的能量以各種形式存在著，你能說出能量的幾種存在形式嗎?

　　學生回答：機械能、電能、磁能、內能等等。

　　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提供的呢?

　　學生回答：煤、石油、天然氣、電等等。

　　進一步分析利用能源時需要發生的變化而引入能的相互轉化。

　　2.不同形式的能之間，在一定條件下可以相互轉化

　　設疑：

　　演示打氣筒打氣，讓同學們感覺打氣筒外壁的溫度變化。

　　請同學解釋所發生的現象的原因：活塞與筒壁摩擦，將機械能轉化為內能。

　　指出類似現象在生活中很常見，請同學列舉實例，并進行分析。

　　舉例練習：

　　①電爐取暖：電能→內能;

　�、诿喝紵夯瘜W能→內能;

　�、蹮霟釤魺艚z發光：內能→光能;

　�、馨岩昏F塊放入盛有熱水的燒杯中：說明內能發生轉移。

　　歸納：在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉化和轉移。

　　3.能量再轉移和轉化過程中遵循什么樣的規律呢?

　�、艡C械能在轉化過程中守恒

　　演示單擺擺動過程：

　　①回憶機械能之間是如何轉化的：重力勢能→動能→重力勢能。

　�、诮忉屆看芜_到最高點很接近的'原因：如果沒有摩擦時機械能守恒。

　　③得到結論：最初具有的機械能=最末物體具有的機械能+轉化為其他形式的能即總能量守恒。

　�、苾饶茉谵D移過程中守恒

　　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能增加，溫度升高;熱水則要放出熱量，內能減少，溫度降低。這一過程中如果沒有熱量散失，熱水所放出熱量就等于鐵塊所吸收的熱量。

　　歸納：能量在轉移過程中是守恒的。

　　結論：大量事實證明，在普遍存在的能量的轉化和轉移過程中，消耗多少某種形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在熱傳遞過程中，高溫物體放出多少熱量(減少多少內能)，低溫物體就吸收多少熱量(增加多少內能);克服摩擦力做了多少功，就有多少機械能轉化為內能，但能量的總量不變。

　　以上規律是人類經過長期的實踐探索，直到19世紀，才確立了這個自然界最普遍的定律棗能量的轉化守恒定律。通常把它表述為：

　　能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總保持不變。

　　【小結】

　　能量的轉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象中，只要有能量的轉化，就一定服從能量守恒規律。從物理的、化學的現象到地質的、生物的現象，大到宇宙天體的演變，小到原子核內部粒子的運動，都服從能量守恒的規律。

　　(2)能量守恒定律反映了自然現象的普遍聯系。自然界的各種現象都不是孤立的，而是相互聯系的。電燈發光跟電流有聯系，電能轉化為光能反映了這種聯系。植物生長更不是孤立的，要靠陽光進行光合作用才能生長，光能轉化為化學能反映了這種聯系。

　　(3)能量守恒定律是人類認識自然的重要依據。人類認識自然，就要根據種種自然現象，總結規律，能量守恒定律就是人類總結出的規律之一，而且人類認識的其他規律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科學家費米，在研究β衰變的過程中發現，能量不守恒。于是他根據能量守恒定律大膽預言了還有一種未發現的粒子，這就是現在已被科學界公認的中微子。這一事例說明了能明守恒定律，已成為人類認識自然的重要依據。

　　(4)能量守恒定律是人類利用自然的重要武器。縱觀人類科學技術進步的歷史，也是一部認識能量、利用能量、實現能量轉化的歷史。從原始人鉆木取火，到水能利用;從蒸汽機發明，到電能的利用;從太陽能，到核能的利用。人類總是在認識、利用能源，逐步實現能量的轉化。

　　【板書設計】

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