9年级物理人教版全一册教案《1能量的转化和守恒》

九年级人教版物理全一册《14.3能量的转化和守恒》教学设计【教学内容分析】 “能量的转化与守恒”是新课程人教版九年级全一册第十四章第三节的内容。本节前面分别学习了机械能和内能，本章共有三节：热机、热机的效率、能量的转化和守恒。教材从自然界中的各种能量形式的描述，能量在不同物体间的转移，各种形式能量之间的转化出发，从而引出能量转化及守恒定律。因此本节内容是全章的理论基础，也是前面分别阐明能量现象的总结。【学情分析】九年级学生，已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯，学习热情高，求知欲望强。学生在本册教材前面已经学过一些能的形式，学习了动能和势能的相互转换及机械能的守恒；内能的改变。通过前面的学习，学生对能量转化已有了初步的了解，为本节“能量的转化与守恒”的学习作了较为全面的铺垫。另外，在生产生活中到处都有能的形式与转化，学生有一定的知识储备和生活积累。【教学目标】知识及技能：能列举各种形式的能量。能列举各种能量之间的转化及同种能量之间的转移。理解不同能量形式的转化过程中能量的总量保持不变。熟记能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。过程与方法：通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义；通过对人类对能量转化与守恒定律的认识过程的了解，感悟科学研究的一般方法与过程；初步建立守恒思想。情感态度价值观：通过能量守恒定律的教学，让学生领略物理规律的和谐美和简洁美，从欣赏美的角度探究物理规律，发展对科学的好奇心与求知欲；培养学生参与科技活动的热情，勇于探索与日常生活有关的物理问题；学会运用守恒观点分析物理、生活、社会现象。【教学重难点】重点能量的转化和能量守恒定律。难点能量在转化与转移中守恒【教学方法】1．教师启发、引导；2．学生自主阅读、思考，并讨论交流。【教学资源】多媒体设备【教学流程设计】探究自然界中各种形式的能：从中启发学生观察、猜想、分组讨论和总结得出结论等方面实施探究性教学探究自然界中各种形式的能：从中启发学生观察、猜想、分组讨论和总结得出结论等方面实施探究性教学温故知新，引出新课：复习关于内能的知识通过动手探究，加深对能量转化的理解，分组讨论，使学生体会学习的乐趣并突出学生的学习主体地位物体之间发生着通过动手探究，加深对能量转化的理解，分组讨论，使学生体会学习的乐趣并突出学生的学习主体地位物体之间发生着能量的转化和转移，通过文字解释中的现象来阐明物理来源于生活的观点【教学过程】一、情境创设1．提出问题：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。我们还知道不同形式的能之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子。2．播放能量转化的视频，让学生观看后思考：有哪些能量发生了转化？3．演示实验1：在一个玻璃容器内放入细沙，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到细沙中。思考：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。小球最后静止在细沙中，它所具有的机械能那里去了？4．演示实验2：用手提物理课本匀速上升，让学生分析机械能的变化情况。这个物体在运动过程中机械能是否守恒，如果不守恒，原因是什么，机械能是怎样变化的？5．教师讲述：物体所处的系统机械能守恒是有条件的，当外力对物体做功时，系统的机械能不守恒，此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化。6．听取学生汇报，总结点评。回答学生可能提出的问题。7．引入课题：从这两个例子中我们可以看到，机械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，当涉及到多个能量之间的相互转化时，一种能量减少，必有其他能量增加，一个物体的能量减少，必定其他物体能量增加。那么能量的总和变不变化呢？人类是怎样研究这个问题的？得出了什么样的结论呢？通过这节课的讨论和学习，对这些问题将会有明确的认识。二、新课学习（一）认识各种形式能的转化1．播放视频：《运动中的汽车》2．观察课本，分组讨论问题：小汽车行驶时，燃料燃烧释放的内能都哪里去了？供电动机、车灯、音响、空调使用汽车的机械能，使汽车行驶供电动机、车灯、音响、空调使用汽车的机械能，使汽车行驶化学能内能机械能转移给了有关部件，使其发热尾气带走一部分电能克服各部件间的摩擦3．讨论课本所示的现象中，能的转化情况a：原子能（核能）转化为内能、光能、电磁辐射能等b：植物的化学能转化为人体的化学能c：电能转化为光能、声能、内能4．教师小结：在自然界里，有各种各样的运动形式，每一种运动形式都有一种相应的能，随着物体运动形式的转化，能的形式也随着转化，这是自然界的普遍现象。（二）人类对能量转化的进一步研究——能量守恒定律的确立1．阅读讨论（1）古希腊的运动不灭思想（2）近代笛卡尔、莱布尼兹等科学家宇宙运动量不灭思想（3）迈尔、焦耳、亥姆霍兹的研究迈尔：研究分析了25种形式能量的转化现象，发现总能量不变（守恒）。焦耳：研究分析了电能与内能转化，机械能与内能转化，电能、化学能、机械能间的相互转化，发现总能量守恒。亥姆霍兹对人类关于能量转化与守恒研究的总结与概括——能量守恒定律的建立。2．师生总结——能量守恒定律的内容能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能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，在转化或转移过程中其总量不变。3．教师讲述——对定律的理解：关键词——转化（能的形式）、转移（能的载体），守恒（能的总量）（1）能量不能凭空产生，也不能凭空消失（2）能量只能从一种形式转化为另一种形式，或者有一个物体转移到另一种物体（3）在能量的转化或转移过程中，能的总量保持不变4．教师讲述——能量守恒定律建立的意义能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，也是人类思想史上的一次飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式，和谐美是科学的魅力所在。这么普遍，这么重要的科学规律，却有着如此简洁和谐的表述，这就是物理规律的简洁美，和谐美，也是物理学的简洁美，和谐美。5．学生讨论——“案例分析”（1）第一类永动机的设计思想是什么？不消耗能量或少消耗能量而做大量的功。（2）这能实现吗？听起来，就像天上掉馅饼。“没有免费的午餐”，应该不会实现。仔细分析可以看出，重锤产生的两个方向的转动力矩总是平衡的，即就是让它转起来，但转动过程中由于要克服各部分间及与空气的摩擦而消耗机械能，所以不可动永远转动下去，永远对外做功。人类的任何创造发明，都不能违背自然规律。6．学生讨论——能的转化或转移有方向性吗？回顾必修1所学的机械能守恒定律有关内容及日常实力进行讨论。三、案例分析质量为m的子弹以水平v0射入速度v0沿同一方向运动的木块中，木块质量为M。当子弹进入木块的深度为d时，子弹和木块的速度分别v为和v0，若子弹和木块的相互作用力为F，不计木块与水平面的摩擦力及空气阻力，证明这一过程中子弹和木块总共损失的动能为ΔEk=FD．证：从子弹接触木块到进入d，对子弹运用动能定理有：；对木块运用动能定理有：。这一过程中子弹、木块系统总共损失的动能是：，由于s1-s2=d，所以有四、巩固练习1．下列说法正确的是（）A．燃料燃烧时把自己的热量释放出去，它还会自动聚集起来供人类重新利用B．热量会自发地从高温物体传给低温问题，但却不能自发地从低温物体传给高温物体C．自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源D．两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来。2．指出下列现象中能量的转化或转移情况（1）植物的光合作用；（2）雨天时发生雷电；（3）人在跑步时，身体发热；（4）手摇发电机发电使灯泡发光；（5）风吹动帆船前进。3．一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大小为D．当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少？，滑块的重力势能的改变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？五、教师小结能量守恒定律的变式表述：（1）物体系统内，某些形式能的增加等于另一些形式能的减小；（2）物体系统内，某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小。【教学评价】评价项目评价标准（100分）等级（分）自评组内评教师评优秀良好一般较差知识与技能能列举各种形式的能量151085能列举各种能量之间的转化及同种能量之间的转移10753知道不同能量形式的转化过程中能量的总量保持不变10753过程与方法能够灵活运用实验现象,培养分析现象、归纳现象、表达结论的能力12863能够熟悉运用实验法、观察法，增强实验操作能力和实验观察能力12863能举出日常生活中能量守恒的实例151086情感态度与价值观课堂上积极参与，积极动手、动脑8642小组成员间配合默契，彼此互帮互助8642运用能量守恒的观点分析物理现象的意识10853【板书设计】各种形式的能可以各种形式的能可以相互转化能可以由一个物体转移给另一个物体能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能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，在转化或转移过程中其总量不变。应用：对于一个系统来说，一种形式能的减少，等于另一种形式能的增加。【教学反思】1.优点通过探究型学习方式突出了学生学习的主题地位，并加强了学生之间的合作学习。在讨论环节