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視頻標簽：能量的,轉化和守恒
所屬欄目：初中物理優質課視頻
視頻課題：初中物理人教版九年級14.3《能量的轉化和守恒》 河南省 - 洛陽
教學設計、課堂實錄及教案：初中物理人教版九年級14.3《能量的轉化和守恒》 河南省 - 洛陽
14.3《能量的轉化和守恒》
學習目標：
1.了解能量及其存在的多種形式。 2.知道能量的轉化和轉移。 3.理解能量守恒定律。
情境引入：
今天老師帶來很多實驗器材，都是物理社團的同學們提前為大家準備的。
比如這個裝置，在外力作用下筆芯開始旋轉，經久不歇，同學們叫它“永動機”。大家猜想一下，它具有的能量可以讓它永遠轉動下去嗎？ 相信大家經過今天的學習，會有更確切的認識。
新課講授：
一睹芳容
說到能量，它以多種形式存在于自然界中。讓我們通過一組圖片，一睹芳容。 注意思考其中包含哪些形式的能量？
你知道哪些生活中常見的能量？
動能，重力勢能，彈性勢能，統稱機械能。風能，水能也蘊含著巨大的機械能。 還有，太陽能（光能），電能，化學能，內能。除了這些生活中常見的能量，還有核能，地熱能，潮汐能等新型能源。
請問：這些形式多樣的能量是孤立存在的嗎？還是它們之間有聯系？（有聯系） 有什么聯系呢？（相互轉化或發生轉移）
你猜想的依據是什么？（八年級物理中我們學過了機械能之間的相互轉化，知道動能和勢能在
一定條件下可以相互轉化。）
所以猜想，自然界中其他形式的能量也可以相互轉化。
那轉移呢？（上一章我們學習了熱傳遞，知道內能可以從高溫物體轉移到低溫物體） 由此猜想，其他形式的能量也可以發生轉移。
好，針對大家的猜想，讓我們進一步通過實驗，來二探究竟。
二探究竟
問題一：能量的轉化
請各小組利用實驗盒里已有的實驗器材，合理設計實驗，注意觀察實驗現象，找出這些現象間的聯系，探究其中的能量轉化。
請各小組做好準備，展示你們的探究成果。
（1）手動發電機，風力發電機：機械能轉化為電能。
旋轉的小兔，旋轉木馬：電能轉化為機械能。
（2）自制手電筒：機械能轉化為電能。
飛馳電刷：電能轉化為機械能。 溫差發電機：內能轉化為電能。 短路燃錫紙：電能轉化為內能。
（3）太陽能路燈，太陽能小車：太陽能（光能）轉化為電能
可樂電池，鹽水小車：化學能轉化為電能。
（4）旋轉的紙圈，噴氣小船：內能轉化為機械能。
擦燃火柴，空氣壓縮引火儀：機械能轉化為內能。
看來大家都有所收獲。
經過探究，我們發現不同形式的能量在一定條件下確實可以相互轉化。
科學家們也經過長期探索，發現了自然界的各種現象變化常常存在著能量的轉化。 能量轉化的過程實際上是做功的過程，做功必然引起能量的形式改變。
既然不同形式的能量在一定條件下可以相互轉化，那么同種形式的能量又會如何？
問題二：能量的轉移
你知道哪些能量轉移的例子？
比如牛頓連擺：將右側小球提升一定高度由靜止釋放，注意觀察小球的運動情況。 右側的小球撞擊后，發生了什么？（使左側的小球向左擺動。）
說明了什么？（運動的小球在撞擊過程中把自己的機械能轉移到了另一側的小球上。） 可見機械能在一定條件下也可以發生轉移。
所以，同種形式的能量在一定條件下確實可以發生轉移，而在轉移的過程中，能量的形式是不變的。
綜上可知，能量在一定條件下，是可以相互轉化或者發生轉移的。那么在轉化和轉移的過程中，遵循什么規律嗎？
問題三：遵循規律
我們再來看牛頓連擺，小球會一直擺動下去嗎？（不會） 小球的擺動幅度有何變化？（越來越小，最后靜止。） 擺幅減小，說明了小球的機械能 減小，那么減小的能量去哪了？是不是消失了？小組討論一下。
其實，生活中也有很多這樣的例子。比如，掉在地上的籃球或其他彈跳小球，與地面撞擊后，會再次彈起來，但高度會逐漸降低，也是球在空氣中和與地面碰撞時，損失了機械能，轉化為內能，最終靜止。
可見，能量并不會有憑空消滅。
大量事實證明，在能量的轉化和轉移過程中，消耗多少某種形式的能，就會得到多少其他形式的能。
科學工作者也經過長期實踐探索，直到19世紀，才確立了這個自然界最普遍的定律——能量守恒定律：
能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，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其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。
能量守恒定律的發現與發現細胞，生物進化論，一起被恩格斯譽為19世紀自然科學的三大發現。自然界的任何變化及人的一切生產生活活動，都含有能量的轉化和轉移問題，它們都遵循能量守恒定律。
物理來源于生活，又應用于生活。讓我們學以致用，三思應用：
三思應用
（1）大展身手：分析以下現象中包含的能量轉化 這次我們開展個人賽，知道的同學可以直接舉手。
鉆木取火 水電站發電 電動水泵抽水 光合作用 燃料燃燒 光太陽能電池
科技進步離不開創造力，讓我們開動大腦，進入奇思妙想：
（2）奇思妙想：
有人曾設想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫永動機。 1681年，英國有一位著名的醫生弗拉德提出一個建議，利用阿基米德螺旋轉把水池的水提到高處，再讓升高的水推動水輪機，水輪機除了帶動水磨做功以外，還可使阿基米德螺旋轉不斷提水，如此周而復始，不就可以無需擔心天旱水枯了嗎？ 對于這個設想，你怎么看？這種機器有可能制成嗎？ 集合你們小組的集體智慧，分析一下原因。
（3）尋根究底：
現在我們再來看，老師剛開始拿的這個名叫“永動機”的裝置，它會永遠轉動下去嗎？（不會。） 它的能量是如何轉化的？（機械能轉化為內能，最終靜止。） 遵循能量守恒定律嗎？（遵循。）
既然能量守恒，我們還用節約能源嗎？（用）
雖然自然界蘊藏著大量的能源，但人們也要合理地使用能源，節約能源。
學習小結：
今天的學習就要結束，大家的學習目標達成了嗎？ 哪位同學來做個小結？
（認識了能量，知道能量的轉化和轉移，能量守恒，永動機不可制成，要節約能源）。
拓展作業：
最后請大家完成今天的拓展作業：
請參考圖中提示，結合生活和自然現象，寫一篇有關能量的心得體會或小論文。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
