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2019-2020年九年級科學(xué)上冊 7.1 能量的轉(zhuǎn)化與守恒教案 華東師大版 【教材分析】 本節(jié)內(nèi)容是對本章及以前所學(xué)科學(xué)知識從能量的觀點進(jìn)行了一次綜合、深化和再認(rèn)識。教材分析一系列熟知的能量轉(zhuǎn)化的事例，揭示它們之間的本質(zhì)聯(lián)系：能量和能量的轉(zhuǎn)化與守恒．最后闡述了能的轉(zhuǎn)化與守恒定律的普遍性和重要性。在教學(xué)過程中，應(yīng)重點強調(diào)定律的兩個方面：轉(zhuǎn)化與守恒．另外還指出了能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是一個普遍適用的定律，對生產(chǎn)、生活中幾個實例的分析不能說明它的普遍意義，教材對幾個最普遍，最簡單的實例進(jìn)行歸納。 【教學(xué)目標(biāo)】 一．知識目標(biāo)： （1）理解能量守恒定律，能舉出日常生活中能量守恒的實例； （2）初步形成用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點分析自然現(xiàn)象的意識 （3）初步了解現(xiàn)實生活中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定方向性 二．技能目標(biāo)： 會用能量守恒定律來描述一些生產(chǎn)和生活實例中反映的能量轉(zhuǎn)化的情況。 三．情感目標(biāo)： 通過對“實踐—認(rèn)識—再實踐”的體驗過程，接受辨證唯物主義教育，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度。讓學(xué)生了解能源技術(shù)是我國當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展面臨的重大課題之一，對能量守恒定律和能量的開發(fā)利用有一個綜合的理解，并能探究能源與社會的關(guān)系問題。 【教學(xué)重點和難點】 能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 【課時安排】1課時 【教學(xué)準(zhǔn)備】 （1） 教學(xué)課件 （2） 教具 【教學(xué)方法】 討論和合作學(xué)習(xí) 【教學(xué)步驟】 引入：移動電話必須經(jīng)常充電，電子表用久了必須更換電池，小麥和水稻必須在陽光下才能生長結(jié)實，我們必須每天進(jìn)食，才能正常工作…… [問]：是什么東西在支持著這些不同事物的正常運動，正常生長與正常工作？ [答]：…… [問]：什么是能量呢？周圍自然界中那哪些事物顯示著能量的活動？能量從哪里來？又到哪里去呢？ 【新課教學(xué)】 【板書】第一節(jié)、能量的轉(zhuǎn)換與守恒 一.自然界中的能量 [問]：自然界中的能量是多種多樣的，讓學(xué)生討論自然界中有哪些能量形式？ [答]：太陽，雷電，瀑布，潮汐，火山噴發(fā)，地?zé)帷? 教師總結(jié)：利用教材中的大量的圖片，引導(dǎo)學(xué)生利用圖片來體驗自然界中能量的現(xiàn)象，認(rèn)識自然界中的太陽，雷電，瀑布，潮汐，火山噴發(fā)，地?zé)岬确懦鼍薮竽芰康默F(xiàn)象。 [問]：能量無處不在的，除了自然界中有那么多種的能量形式，還有哪里有能量的存在？ [答]：生物界 [問]：那么請你來說說生物界中的能量形式？ [答]：燃料的能量，生物體中的能量，食物中的能量…… 教師總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生從生活實際出發(fā)去體驗諸如燃料的能量，生物體中的能量，食物中的能量等比較難懂的化學(xué)能的能量形式。 [閱讀 捕蠅草]： [問]：捕蠅草是怎樣獲得能量？ [答]：光合作用，捕食昆蟲…… 教師歸納：捕蠅草除了光合作用還可以靠捕食昆蟲補充能量。它們是利用張開的葉片卷合，捕捉停留在其上的昆蟲，然后把捕食到的昆蟲消化后，吸收貯藏在昆蟲體內(nèi)的能量和化學(xué)物質(zhì)。 教師總結(jié)：沒有能量，這個世界將一無所有，沒有太陽，沒有風(fēng)雨，有河流海洋，也沒有任何生命。能量是一切物質(zhì)運動的源泉，是一切生命活動的基礎(chǔ)。 太陽是地球的生命之源，地球上絕大部分能量來自太陽。 【板書】一.自然界中的能量 能量無處不在的，太陽是地球的生命之源。 二、能量的轉(zhuǎn)移 思考：在鐵錘敲擊鐵釘時，鐵釘在進(jìn)入木塊的同時，它還會發(fā)熱，這發(fā)熱的能量是哪里來的？ 1、在教室中用現(xiàn)有條件做幾個能的轉(zhuǎn)化實驗，體會能的轉(zhuǎn)移。 如：①摩擦雙手發(fā)熱 ②用筆桿子摩擦衣服或頭發(fā)靠近小紙片 ③…………………… 2、小組間活動：兩個小組舉日常生活生產(chǎn)中能轉(zhuǎn)化事例，另兩個小組同學(xué)回答能量轉(zhuǎn)化情況。 結(jié)論： 。 分析：手電筒發(fā)光實驗中能量的變化；電風(fēng)扇工作時能量的轉(zhuǎn)化。 手電筒發(fā)光實驗中，干電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過小燈泡轉(zhuǎn)化為熱能和光能； 電風(fēng)扇工作時電能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能。電能=機械能+熱能。究竟有多少電能轉(zhuǎn)化為多少機械能和多少熱能呢？我們將在后面幾節(jié)中解決這一問題。 總結(jié)：大量的事實表明，自然界中各種形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量會發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，能量也會在不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物體與物體之間通過碰撞而轉(zhuǎn)移的能量，說明能量形式?jīng)]有改變，只是從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體；進(jìn)一步可以復(fù)習(xí)以前學(xué)習(xí)過的熱傳遞現(xiàn)象中內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，讓學(xué)生對能量有一個比較全面充分的認(rèn)識。 【板書】二、能量的轉(zhuǎn)移 （1）可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。 （2）能量的形式從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。 三、能量形式的轉(zhuǎn)化 分析下列事例中能量的轉(zhuǎn)化 ① 樹木生長 ② 木材燃燒 ③ 金屬切割 ④ 水力發(fā)電 [答] ……： 過渡:各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下是怎樣發(fā)生轉(zhuǎn)化的呢？ [問]：光合作用中能量形式的轉(zhuǎn)化？ [答]：光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 [問]：人吃食物，食物中能量轉(zhuǎn)化情況？ [答]：食物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又轉(zhuǎn)化為人活動的機械能。 讓學(xué)生通過教材結(jié)合生活體驗認(rèn)識到各種現(xiàn)象中能量形式的轉(zhuǎn)化。 讀圖7.1.19 太陽能的各種轉(zhuǎn)化途徑，讓學(xué)生舉例各種能量的轉(zhuǎn)化途徑。 [答]：…… 總結(jié)：大量事實告訴我們：能量不僅會轉(zhuǎn)移，更多的情況下則發(fā)生形式的轉(zhuǎn)化。自然界中各種形式能量的轉(zhuǎn)化是非常普遍的現(xiàn)象。 【板書】三、能量的形式的轉(zhuǎn)換 四、能量守恒定律 1、實驗：掉在地上的彈性小球越跳越低。 在課堂上討論“掉在地上的彈性小球為什么越跳越低”這一問題時，有三位同學(xué)發(fā)表了不同看法。 小強說：“這是因為小球每一次落回到地面時，地面都會把一部分能量給小球，只不過每一次給的能量在不斷減少，所以就越跳越低?！? 小雅說：“這是由于小球每次落下時都損失了一部分能量，所以越跳越低?！? 小敏說：“都不對，小球并沒有獲得或損失能量，只不守它本身的能量轉(zhuǎn)化成了空氣、地表、它本身的其他形式的能量，致使它的動能越來越小，所以越跳越低。” 請你分析一下。哪位同學(xué)的說法是正確的？ [答]：…… 2、分析思考：一杯放在桌上的熱水冷卻，此過程有能的轉(zhuǎn)化嗎？熱水的熱能消失了嗎？ [答]：…… 結(jié)論：能量既不會 ，也不會 ，它只會從一種形式 為另一種形式，或者從一個物體 到另一個物體而能的總量 ，這就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，也稱 。 小組討論： （1）電風(fēng)扇工作時，消耗的電能與電動機獲得的機械能相等嗎？如不相等，是否意味著能量不守恒？ （2）我國有句諺語“要使馬兒跑得快，又要馬兒不吃草”比喻現(xiàn)實生活中不可能的事，請大家分析此比喻是否有科學(xué)道理？ （3）此定律是否需條件？ 教師總結(jié)：這個定律是自然界中最普遍、最中的基本定律之一，無論是機械運動，生命運動，無論是宇宙天體，還是微觀粒子，都要遵守這個定律。任何違反這個定律的現(xiàn)象或機械都是不存在的。 【板書】 四、能量守恒定律 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍，最重要的基本定律之一。 【討論】 達(dá)芬奇曾設(shè)計了一個 “永動機”：一只圓輪，里面裝有可以自由滾動的重鋼球，如圖所示，利用隔板的特殊形狀，使輪子一邊的鋼球總是滾到另一邊的距離輪心遠(yuǎn)些的地方，這樣，在鋼球的重力作用下，使輪子轉(zhuǎn)動不息，。你認(rèn)為這個“永動機”，能旋轉(zhuǎn)不息嗎？為什么？ [答]：不能，因為能量不會創(chuàng)生。 “永動機”不可能成功的事實告訴我們：任何違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的事件是不可能發(fā)生的，那么遵循能量的轉(zhuǎn)化定律的事件是否一定會發(fā)生？ 事例1：當(dāng)一塊炙熱的鐵塊投入水中，將有熱量從鐵塊傳遞給水，從而使鐵塊的溫度降低，水的溫度升高，最后達(dá)到相同的溫度。但是，相反的事件并不會自然地發(fā)生，鐵塊不可能自發(fā)地從同溫度的水中吸收熱量，使自己變的炙熱，盡管這個過程并違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。 事例2：當(dāng)雜技演員沿竹竿下滑時，演員的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為手和竹竿的內(nèi)能，是手和竹竿的溫度升高，但是，相反的現(xiàn)象也不會自發(fā)地發(fā)生，即手和竹竿可可能自發(fā)地降低溫度，而使人的位置升高，竟著一過程也不違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。 【學(xué)生舉例】 自然界中有大量的現(xiàn)象表明，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性，你能舉出哪些例子？ 【板書】 能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。 【課時小結(jié)】 1、本節(jié)課的收獲？ 2、你還想知道： 【鞏固練習(xí)】 1、請?zhí)钌霞^上發(fā)生能轉(zhuǎn)化的裝置、器具 機械能 ——→ 電能 化學(xué)能 ——→ 熱能 熱能 ——→ 機械能 光能 ——→ 電能 2、指出下列各種現(xiàn)象中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？ 電動機帶動抽水機工作 ____能轉(zhuǎn)化為____能. 點燃的蠟燭 ____能轉(zhuǎn)化為____能. 雙手摩擦 ____能轉(zhuǎn)化為____能. 白熾燈的燈絲變熱和發(fā)光 ____能轉(zhuǎn)化為____能 內(nèi)燃機的壓縮沖程中 ____能轉(zhuǎn)化為____能 流星穿過大氣層時會變得熾熱 ____能轉(zhuǎn)化為____能 飛行的子彈射穿木板后子彈溫度會升高 ____能轉(zhuǎn)化為____能 反復(fù)彎折一根鐵絲，彎折部分溫度會升高 ____能轉(zhuǎn)化為____能 擦燃火柴 ____能轉(zhuǎn)化為____能; 水電站發(fā)電 ____能轉(zhuǎn)化為____能; 【板書設(shè)計】 第一節(jié)、能量的轉(zhuǎn)換與守恒 一.自然界中的能量 能量無處不在的，太陽是地球的生命之源。 二、能量的轉(zhuǎn)移 （1）可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。 （2）能量的形式從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。 三、能量的形式的轉(zhuǎn)換 四、能量守恒定律 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍，最重要的基本定律之一。 能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定的方向性。 【布置作業(yè)】 必做作業(yè)：作業(yè)本， 課后練習(xí) 選做作業(yè)：查找不同類型的永動機 【教后反思】 在前面學(xué)習(xí)了各種各樣形式的能量后及其相互轉(zhuǎn)化后，從更高的角度來學(xué)習(xí)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。對于這條定律的理解可以從對簡單的事實例子的分析得到體會，同時遵守能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的事件也不一定會發(fā)生，也就是說能量的轉(zhuǎn)化有一定的方向性，這個知識點有點難理解，可以舉一些方面的例子來幫助學(xué)生理解。