2025年沪粤版九年级下册物理第二十章能源与能量守恒定律第3节能的转化与能量守恒.docx
PAGE1/NUMPAGES1
PAGE1
20.3能的转化与能量守恒
教学目标
知识目标
1.通过实验认识能量可以从一个物体转移到其他物体，而且在一定条件下，不同形式的能量之间可以相互转化。
2.知道能量守恒定律；能列举出日常生活中能量守恒的实例；有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。
3.知道能量的转化和转移有一定的方向性。
能力目标
经历能量的转移和转化两个活动过程，参与“永动机”失败原因的分析，以及能量在转移和转化过程中具有方向性的交流讨论过程，促进学生勇于探索生产、生活中有关能量转化与守恒的物理问题。
素养目标
通过对“能量的转移和转化具有方向性”的认识，知道能量在转移和转化的过程中有一部分能量将变成“无用的能量”，进而树立珍惜能源、节约能源、提高能源利用率的意识。
教学重难点
教学重点
能量的转化和守恒定律，强调能量的转化和守恒定律是自然科学中最基本的定律。
教学难点
能量的转移与转化有一定的方向性。
教学过程
一、新课导入
自然界物质运动的形式多种多样，每种运动形式都对应有一种能量，如机械运动对应有机械能，分子运动对应有内能，电磁运动对应有光能、电能等。大量事例表明这些能量不仅可以转移，而且可以转化。那么，这些能量在转移和转化过程中，应遵循什么规律呢？
二、教学步骤
探究点1能的转移与转化
［阅读课本］P81“我们已经……相互转化。”
［思考］不同形式的能可以相互转化吗？
［提示］能量不仅可以从一个物体转移到其他物体，而且不同形式的能量还可以相互转化。
［阅读课本］P81“活动1能量的转移”
［思考］分析课本图20-18各例中分别是什么能量发生了转移？能量转移的具体过程是怎样进行的？
［提示］在用热水袋取暖时，热水袋的内能转移至人体；定滑轮上下降的球将自身的重力势能转移给上升的球；电能在输送时，由发电站转移至家庭。这些例子均说明能量可以在两个物体之间发生转移。
［阅读课本］P82“活动2能量的转化”
［思考］想一想电池在充电和放电过程中，能量转化的情况。
［提示］电池充电时，电能转化成化学能；电池放电时，化学能转化成电能。
［思考］除了电能与化学能之间可以相互转化外，你还能举出其他形式的能量相互转化的例子吗？
［提示］在上节课中我们学过的核电站工作流程示意图［课本图20-12（b）所示］中，核反应堆工作时，铀核裂变释放的核能转化成蒸汽的内能；然后将高温高压的蒸汽通入涡轮机中，驱动涡轮机转动，使蒸汽的内能转化成涡轮机的机械能并带动发电机，使机械能转化成电能。
［小结］各种形式的能量在一定条件下可以相互转化。
［习题］生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（）
A.摩擦生热是把内能转化为机械能
B.燃料燃烧放热是把内能转化为化学能
C.电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能
D.摩擦起电是把电能转化为机械能
［分析］摩擦生热是克服摩擦力做功，摩擦过程中，消耗了机械能，内能增大，把机械能转化为内能，A项错误；燃料燃烧放热是把化学能转化为内能，B项错误；电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，C项正确；摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，故是把机械能转化为电能，D项错误。
［答案］C
探究点2能量守恒定律
［阅读课本］P82~84“在能量由一个物体……都服从这一定律。”
［思考］课本图20-20是用电动机提升物体的示意图。电动机在工作时消耗了什么能？是否都转化成了机械能？还转化成哪些形式的能？
［提示］用电动机提升重物过程中，电动机消耗了电能，一部分转化成机械能，另一部分转化成内能等其他形式的能。
［思考］如果把转化后其他形式的能全部加起来，是否应该跟所消耗的电能相等？
［提示］科学家经过长期的研究发现，其他各种形式的能之和与所消耗的电能相等。在其他形式能的相互转化中，消耗的能量和得到的各种能量之和相等。
［思考］“永动机”能不能制造成功？
［提示］以课本图20-21（a）为例，从圆心处在竖直方向把小球分为左右两组，可发现右边5个小球，左边7个小球，让“永动机”按图所示的方向转动，右边5个小球减小的重力势能只能提供给左边5个小球增加的重力势能，剩余的2个小球就动不起来，所以这个“永动机”是不能制造成功的。
［归纳提升］能量守恒定律——能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化为另一种形式，即能量在转移和转化过程中，能的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍、最根本的定律之一。一切物体，大到宇宙天体、小到原子世界，都服从这一定律。
探究点3能在转移和转化过程中的方向性
［阅读课本］P84~85“在图20-18（a）中……都是节约能源的根本措施。”
［思考］热传递过程中，内能的转移有什么规律？内能