教科版（2024）九年级下册1 能量的守恒定律教案设计

这是一份教科版（2024）九年级下册1 能量的守恒定律教案设计，共7页。教案主要包含了课标分析，内容和地位分析，能量守恒定律，永动机是不可能实现的，能量转移与能量转化的方向性，能量转化效率等内容，欢迎下载使用。
教材分析
一、课标分析
1.知道能量的转移和转化,能解释一些常见现象中的能量转化过程。
2.知道能量守恒定律和能量转化的方向性,形成环境保护意识和节约能源意识。
二、内容和地位分析
本节课涉及的能量守恒定律和能量转化的方向性和效率属于课标中的能量主题,课标对本课时要求不高,课本也列举了大量的生活中常见的实例便于学生更直观地体会本节课的内容。
学情分析
学生具有运用所学知识解决简单实际问题的能力,同时也具备了力与运动方面的知识。学生已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。这为本节课的学习提供了有利的方法保证。但是能的概念比较抽象,这就为教学增加了难度,老师需要补充大量的实例,使学生能了解这一定律。
教学目标
1.认识生活中常见的能量。
2.了解各种形式的能量是可以相互转化的。
3.掌握在转化的过程中,能量的总量是保持不变的。
4.能够举出日常生活中能量守恒的实例。
5.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
6.知道能量的转移和转化都是有方向性的。
核心素养
1.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科学的世界观和科学的思维方法打基础。
2.认识大量能源消耗对环境的影响问题,形成可持续发展意识。
重点难点
重点:1.能量在转化和转移的过程中,总量保持不变(能量守恒定律)。
2.能量转化的效率及方向性。
3.能源利用与可持续发展的关系。
难点:1.用能量守恒的观点分析物理现象。
2.可持续发展的重要性。
教学过程

续表

续表
续表
教学反思



教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
老师提问:我们生活中经常见到的能量有哪些?这些能量之间又存在什么样的关系?
学生观察、思考、分组进行交流讨论。
从生活走向物理,让学生感到物理就在身边。能量无处不在,为之后学习能量的转化和转移做好铺垫。
环节二:能量的转化与守恒
1.认识能量。
老师提问:除了太阳能,你还知道有哪些形式的能量?说说下列物体都具有什么形式的能量?
(1)拉长的橡皮筋。
(2)运动的足球。
(3)食物。
老师总结生活中常见的各种形式的能量。
2.能量的转化。
老师指导学生完成四个小实验,观察实验发生的现象,讨论其能量转化情况。
学生:机械能、内能、电能、化学能、核能等。
学生回答:
(1)弹性势能。
(2)动能。
(3)化学能。

引导学生对能的概念以及各种各样的能量做进一步的拓展和深化,为能量的转化做铺垫。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:能量的转化与守恒
实验1:来回迅速摩擦双手。
实验2:黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好,放在阳光下。
实验3:将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。
实验4:用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细小的纸片。
3.能量守恒定律。
通过前面能量的转化和转移的实例你可以得出什么结论?
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。
学生动手实验、观察、归纳实验现象反映的物理规律。
讨论得出:实验1中机械能转化为内能;实验2中光能转化为内能;实验3中光能先转化为电能再转化为机械能;实验4中机械能转化为电能及内能。
学生归纳能量守恒定律的内容:能量既不能创造,也不会消灭;当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时,总量不变。

学生动手操作并观察,亲身感受和分析每个小实验的能量转化,能够加深对能量转化的理解和认识。
从能量转化的角度思考,初步意识到能量是守恒的。
培养学生的归纳能力。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节二:能量的转化与守恒
4.永动机。
老师提问:阅读课本第41~42页,思考永动机可能实现吗?
例1 根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )
A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进
B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止
C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
例2 下列事例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.用锤子敲打钉子时,钉子发热
B.古人钻木取火
C.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起
D.用通电的电炉加热水,水温升高

学生从能量守恒的角度说明永动机不能一直工作下去。
学生思考、讨论并回答问题。

锻炼学生的思维,使他们能用理论知识来解决问题。
通过练习巩固学习效果。
环节三:能量转化的方向性和效率
1.能量转移与能量转化的方向性。
能量转移的方向性:
老师提问:(1)请回忆在热传递的过程中,热量是怎样转移的?
(2)冷水能把内能自发地转移给热水吗?
老师总结:在热传递的过程中,能量只能自发地从高温物体转移到低温物体。
你见过生活中热量从低温物体转移到高温物体的吗?
提示:如果要使热量从低温物体转移到高温物体,就需要消耗其他形式的能量。例如,电冰箱需要消耗电能。
小结:能量的转移具有方向性。
能量转化的方向性:
老师提问:(1)对于行驶的汽车,汽车制动时,消耗的动能转化成什么能?这些消耗的能量能不能再自动地被用来驱动汽车?

学生回答:
(1)热量从高温物体转移到低温物体。
(2)不能。
学生思考,提出:冰箱、空调等。
学生回答:
(1)汽车制动时,由于摩擦,动能转化成轮胎、
让学生意识到自然界中能的总量保持不变,但并非所有的能量都可以被利用,我们能利用的能量是有限的。在为学生树立节约能源的思想同时,也为本节课“能源与可持续发展”做好铺垫。
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节三:能量转化的方向性和效率
(2)火力发电消耗的是煤炭的什么能?得到的是什么能?得到的电还能变成煤炭吗?
小结:能量的转化具有方向性。
总结:能量的转化和转移具有方向性,因此,不是什么能量都可以利用,能源的利用是有条件的。
2.能量转化效率:
在实际生活中,我们利用能量的转移和转化都有一定的目的,但是利用能量的过程中,都不可避免地做了一些“额外功”。
老师提问:(1)你能举例说明这种现象吗?
(2)在能量转化过程中也有类似的问题,我们称之为能量转化效率,阅读课本第44~45页,回答能量转化效率如何计算。
例3 如图为某轿车输出的能量与输入能量之间的关系图,图中损失的化学能可以使质量为8 kg的水温度升高 ℃[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。轿车刹车时,由于摩擦,轿车损失的机械能不能自动地集起来再次开动轿车,这说明能量的转化和转移具有 。
地面和空气的内能,这些消耗的能量不能再自动地被用来驱动汽车。
(2)消耗煤炭的化学能得到内能;不能。
学生回答:
(1)用滑轮提升重物;用燃气灶烧开水;用电动机做功。
(2)能量转化效率η=输出有效能量输入能量。
学生思考、讨论、回答问题。

培养学生知识迁移的能力。
通过练习,巩固学习效果。
板书设计
1.能量守恒定律
2.能量转化的方向性和效率
一、认识能量:机械能、内能、电能、化学能、核能、光能……
二、能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。
三、能量守恒定律:能量既不能创造,也不会消灭;当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时,总量不变。
四、永动机是不可能实现的
五、能量转移与能量转化的方向性
六、能量转化效率
课堂练习
课堂8分钟
课堂小结
本节课你学到了什么?有哪些收获呢?