九年级物理《能量的转化与守恒》案例设计。

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九年级物理《能量的转化与守恒》案例设计

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。
4、运用能量守恒的观点分析物理现象的意识。教学重点能量守恒定律是重点。教学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，说明能是怎样转化或转移的。教学方法合作探究、讨论交流教学用具乒乓球、及教师里能用到电器教学过程设计本班增删内容出示目标
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。
4、运用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
二、引入新课
师：问题1：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。（师：能量的转化）
师：问题2：在暖气片上放有一瓶冷水，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。（师：能量的转移）
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？
三、师生探究
1．自然界存在多种形式的能量
师：，如化学能、电能、光能、机械能、内能、原子能等。
2、能量的转化
师：下面请同学们思考P27面的“想想做做”，说说他们之间存在哪些能量的转化。
（1）来回迅速摩擦双手。现象：手发热：机械能转化为内能。
（2）黑塑料袋盛水，插入温度计系好，放在阳光。现象：温度计示数升高：光能转化为内能。
（3）连在太阳电池的小电扇对着阳光。现象：电扇转动起来：光能转化为电能，电能转化为机械能。
（4）钢笔杆摩擦后会吸引小纸片：机械能转化为电能。
教师小结：看来各种形式的能，在一定的条件下是可以相互转化的
师：把一铁块放入盛有水的烧杯中，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。

相关知识

能量的转化和守恒

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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.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。

二、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。

教学难点：运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。

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？这就是今天要学习的内容。
二、新课学习
1．能的转化
想想做做：按照书中的操作，观察发生的现象，说一说发生了那些能量的转化。
（1）摩擦手，手发热：机械能转化为内能。
（2）黑塑料袋盛水，阳光下，温度升高：光能转化为内能。
（3）连在太阳电池的小电扇对着阳光，转动起来：光能转化为机械能。
（4）钢笔杆摩擦后会吸引小纸片：机械能转化为电能。
看来各种形式的能，在一定的条件下是可以相互转化的，仔细观察下面的能量相互转化的图示，你能不能找到更多的实例？

（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。
（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。
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。
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。
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。

3．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。

4．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。

能量的转化和守恒教学设计

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能量的转化和守恒
教学设计
教学目标
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。
教学重难点
1．分析能量的转化，知道能量守恒定律。
2．用能量守恒的观点分析物理现象。
教学过程
导入新课
复习设疑，导入新课
出示以下两个问题，学生思考回答：
(1)通过前面的学习，我们已知道的能的形式有哪几种？(机械能、内能、电能、化学能、光能、生物能，等等)
(2)在“机械功和机械能”的学习中，我们分析了机械能的转化问题，请你对此谈谈自己的认识，并举例加以说明。
设疑引学：既然动能和势能可以相互转化，那么，自然界中不同形式的能量之间是否也可以互相转化呢？在转化过程中能量又遵循何种规律呢？
这就是今天我们要一起来研究的问题。
推进新课
一、能的转化
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：
(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。
讨论得出：(1)机械能转化为内能。(2)光能转化为内能。(3)光能转化为电能再转化为机械能。(4)机械能转化为电能及内能。
教师分析：摩擦生热，摩擦是机械运动现象，生热是热现象，摩擦能够生热，说明机械运动现象和热现象有联系。
学生分析其他实验后得出：光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。
2．除了电能与化学能之间可以相互转化外，还能举出其他形式的能相互转化的例子吗？请分别对机械能和内能、机械能和电能、电能和内能、电能和光能进行讨论。
(学生讨论，教师巡回指导，具体事例参照如下：
机械能→内能：自行车、汽车在刹车时摩擦生热；汽油机、柴油机在压缩冲程中，汽缸内气体因被压缩而发热等。
内能→机械能：内燃机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功；爆竹爆炸时，火药燃烧产生的内能使爆竹炸飞和升空。
机械能→电能：水电站的水力发电，水的机械能转化为电能。
电能→机械能：电动机通电后转动，电能转化为机械能。
电能→内能：电炉、电熨斗、电热水壶等通电后，电能转化为内能。
电能→光能：白炽灯通电后发光，发光二极管通电后发光等。
光能→电能：太阳能电池等。)
二、能量守恒定律
演示实验：将乒乓球从一定高度落下
观察分析：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？
讨论得出：机械能越来越小，通过摩擦把机械能转化成了内能。
从而引出能量守恒定律：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。
简单介绍：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。
课堂小结
1．在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。
2．能量守恒定律的内容。
板书设计
五、能量的转化和守恒
能量的转化和守恒能的转化能量守恒定律内容应用

《能量的转化和守恒》教学设计

每个老师上课需要准备的东西是教案课件，到写教案课件的时候了。需要我们认真规划教案课件工作计划，可以更好完成工作任务！你们知道多少范文适合教案课件？下面是小编为大家整理的“《能量的转化和守恒》教学设计”，仅供您在工作和学习中参考。

《能量的转化和守恒》教学设计

一、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．有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。

（二）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。

2．通过学生讨论体会能量不会凭空消失，培养学生探究物理规律的能力。

（三）情感态度和价值观

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。

二、教学重难点

本节以能量为线索，通过提问和讨论的方式，让学生对能量的转移和转化有一个感性的认识最后突出能量守恒定律及应用的重要性。能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质，与日常生活息息相关，学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。本节内容由两部分内容组成，“能量的转化”和“能量守恒定律”。能量守恒定律是本节重点，能量的转化和用能量守恒的观点分析物理现象是本节难点。

三、教学策略

先从学生熟悉的能量入手，比如内能、机械能之间的转化，在扩展到光能、电能、化学能等，同时结合图片来加深学生的理解。能量转化过程示意图需要在学生们充分讨论后再填写，答案不要求统一，合理就行。在学生知道各种能量之间可以相互转化的基础上，组织学生做好探究实验，讲解能量守恒定律时，要突出定律的物理意义，即“转化”和“守恒”。

四、教学准备

多媒体课件、黑塑料袋、水、温度计、太阳能电池、小电扇、钢笔杆、碎纸屑、乒乓球、小球撞击演示器。

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

复习引入

（5分钟）

复习提问：

1．改变内能的两种方式是什么？本质的区别是什么？

2．热机是将什么能转化成什么能的机器？压缩冲程和做功冲程中能量又是如何转化的？

学生回忆前面的内容并回答。

做功和热传递都可以改变物体内能。做功改变内能的本质是其他形式的能和内能的相互转化，而热传递是内能之间的转移。

热机是将内能转化为机械能的机器。压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。

为后面的学习作知识铺垫。

从学生已学知识中体会不同形式的能量是可以相互转化的。

新课教学

（30分钟）

教师指导学生完成实验，思考这些活动中能量的转化：

（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。

教师总结：经过长期的探索，发现各种现象不是彼此孤立，而是相互联系的。用能量的概念及能量转化的观点，可以反映这种联系，在一定的条件下，各种形式的能量可以相互转化。

学生进行活动，并思考、讨论、得出结论：

（1）来回迅速摩擦双手，手会感觉到热。机械能转化为内能。

（2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下，过一会儿，可观察到温度升高，光能转化为内能。

（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。

乒乓球弹起后为什么最终静止？

机械能减少了，并不是能量消失了，实际上是通过做功把机械能转化为内能。减少的机械能就转化为内能了，能量并没有消失。

实验2：演示小球撞击的装置，观察现象。

原来小球的机械能减少了，最后小球都静止了，是不是机械能就消失了？

能量除了会转化，还会发生转移。在发生能量转移时，能量从一个物体转移到另一个物体的过程中，能量的形式是不变的。从实验中可以看出，左右小球摆动的幅度基本上是相同的，也就意味着左边小球的机械能基本上转移给右边小球。一个球的机械能减小，另一个小球的机械能增加，这就是能量的转移。

通过前面能量的转化和转移的实例你可以得出什么结论？

师生互动：

归纳并分析能量守恒定律的内容，突出定律的物理意义，即突出“转化”和“守恒”，强调各个词语的意义。

说明：

1．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，但能量的总量不变。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。

2．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。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。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。

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。

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。

学生思考回答：

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。

培养学生的归纳能力。

教师展示永动机图片，提问永动机可能实现吗？

学生从能量守恒的角度说明它不能一直工作下去。

锻炼学生的思维，使他们能用理论知识来解决问题。

课堂小结

（5分钟）

这节课你学到了什么？

学生总结本节课的内容。

1．多种形式的能量都可以相互转化。

2．能量守恒定律的内容：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。

培养学生的归纳总结的能力，对本节课内容回顾巩固。

作业布置

课本“动手动脑学物理”第1～3题。

按要求完成。

知识巩固。