教育专题：能量转化与守恒_教学课件.pptx

能能量量的的转转化化和和守守恒恒人民教育出版社义务教育课程标准教科书人民教育出版社义务教育课程标准教科书第第第第3 3 3 3节能量的转化和守恒节能量的转化和守恒节能量的转化和守恒节能量的转化和守恒物理物理物理物理 九年级九年级九年级九年级第十四章第十四章第十四章第十四章 内能的利用内能的利用内能的利用内能的利用能能量量的的转转化化和和守守恒恒说课环节说课环节 确立教学任务选择教法学法精讲教学流程预测教学效果能能量量的的转转化化和和守守恒恒一一、确立教学任务、确立教学任务 v教材的地位和作用教材的地位和作用初中物理知识具有初中物理知识具有“形散神聚形散神聚”的特点的特点声光热电力声光热电力这些知识是这些知识是“形形”，表面看来是，表面看来是“散散”的，不相关联的。的，不相关联的。电学没学好，基本不影响力学的学习。但它们有一个共同电学没学好，基本不影响力学的学习。但它们有一个共同的主线，那就是的主线，那就是“能量能量”，而且所有的能量问题都必须遵，而且所有的能量问题都必须遵守能量守恒定律，这就是守能量守恒定律，这就是“神神”。这一节从能量的角度对以前所学的物理知识进行了一次这一节从能量的角度对以前所学的物理知识进行了一次综合，让学生感受各种自然现象之间的普遍联系。学生在综合，让学生感受各种自然现象之间的普遍联系。学生在完成描述各种能量转化关系示意图的过程中，认识到能量完成描述各种能量转化关系示意图的过程中，认识到能量守恒定律的普遍性和重要性，不仅开阔了视野，也有助于守恒定律的普遍性和重要性，不仅开阔了视野，也有助于学生对之后电能、电动机、发电机的学习，降低了后续物学生对之后电能、电动机、发电机的学习，降低了后续物理知识学习的难度。理知识学习的难度。能量转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深层能量转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质，与日常生活息息次上反映了物质运动和相互作用的本质，与日常生活息息相关，学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可相关，学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。重要的。能能量量的的转转化化和和守守恒恒一一、确立教学任务、确立教学任务 v课程标准的要求课程标准的要求课标要求对能量、能量的存在形式，能课标要求对能量、能量的存在形式，能量与生产生活的关系有一个初步的了解。量与生产生活的关系有一个初步的了解。课标中没有具体规定介绍哪些形式的能课标中没有具体规定介绍哪些形式的能量，也没有规定介绍哪些事例，但强调要与学量，也没有规定介绍哪些事例，但强调要与学生的生活紧密联系，使学生通过生动的实际事生的生活紧密联系，使学生通过生动的实际事例初步感知和了解能量，而不是着眼于对能量例初步感知和了解能量，而不是着眼于对能量及其存在的各种形式下定义。介绍的能量形式及其存在的各种形式下定义。介绍的能量形式不限于物理的，也可以是化学、生物、自然地不限于物理的，也可以是化学、生物、自然地理等各学科的，体现出学科间的渗透。理等各学科的，体现出学科间的渗透。课标要求通过实验认识能量的转化和转课标要求通过实验认识能量的转化和转移，理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的移，理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识。观点分析物理现象的意识。能能量量的的转转化化和和守守恒恒一一、确立教学任务、确立教学任务 v学情分析学情分析能量是一个抽象的概念，要求学生描述各种各样的能量的能量是一个抽象的概念，要求学生描述各种各样的能量的存在形式，描述各种各样的能量和生产、生活的联系，对于大存在形式，描述各种各样的能量和生产、生活的联系，对于大部分的学生来说，仍有一定的难度。但学生在小学科学和日常部分的学生来说，仍有一定的难度。但学生在小学科学和日常生活中，已对能量有所了解，并非完全陌生的词汇。初中物理生活中，已对能量有所了解，并非完全陌生的词汇。初中物理已学习过机械能、内能，学生对机械能与内能的转化和转移有已学习过机械能、内能，学生对机械能与内能的转化和转移有较深刻的认识，这都在一定程度上降低了学习的难度。但要学较深刻的认识，这都在一定程度上降低了学习的难度。但要学生在大量事实的基础上推理归纳能量守恒定律也有一定的难度。生在大量事实的基础上推理归纳能量守恒定律也有一定的难度。对能量的教学中，应使各种形式的能量形象化、生活化，对能量的教学中，应使各种形式的能量形象化、生活化，让学生进一步拓展能量的内涵。让学生进一步拓展能量的内涵。对能量转化的教学中，可以在机械能转化的基础上初步建对能量转化的教学中，可以在机械能转化的基础上初步建立能量转化与守恒的观点，在结合能量转化示意图，让学生充立能量转化与守恒的观点，在结合能量转化示意图，让学生充分展开讨论，最好让学生举出各种能量转化的实例，老师对学分展开讨论，最好让学生举出各种能量转化的实例，老师对学生不太熟悉的能量转化形式做适当的拓展性介绍，最终认识到生不太熟悉的能量转化形式做适当的拓展性介绍，最终认识到能量守恒定律的普遍性。通过为一活动，学生的知识面得到拓能量守恒定律的普遍性。通过为一活动，学生的知识面得到拓展，思维能力得到培养。展，思维能力得到培养。能能量量的的转转化化和和守守恒恒一一、确立教学任务、确立教学任务 v明确三维目标明确三维目标知识与技能目标知识与技能目标（1）了解能量及其存在的不同形式。（2）描述各种各样的能量和生产、生活的联系。过程与方法目标过程与方法目标（1）通过举例了解能量存在的形式；（2）通过实验与举例了解能量转化的普遍性；（3）结合生活实例了解能量利用对人类社会发展的重要作用；情感态度与价值观目标情感态度与价值观目标（1）在对实例的分析中体会科学知识源于生活、用于生活，激发学生的学习兴趣；（2）对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。（3）认识能量守恒及其应用的普遍性和重要性。能能量量的的转转化化和和守守恒恒一一、确立教学任务、确立教学任务 教学重点教学重点能量及其存在的不同形式。能量的转化和守恒。教学难点教学难点能量转化与守恒。描述各种各样的能量和生产、生活的联系，突出能量转化的重要性。v明确教学重难点明确教学重难点能能量量的的转转化化和和守守恒恒二二、选择教学和学法、选择教学和学法 教法：教法：实验法、图示法、讲解法、多媒体辅助教学法学法：学法：讨论法、举例分析、推理归纳。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 温故知新，初步感知能量守恒定律：温故知新，初步感知能量守恒定律：拉长的橡皮筋拉长的橡皮筋山巅的危石山巅的危石运动的足球运动的足球能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 温故知新，初步感知能量守恒定律：温故知新，初步感知能量守恒定律：v 滚滚摆和单摆实验摆和单摆实验说明了什么？说明了什么？重力势能和动能可以相互转化。重力势能和动能可以相互转化。三个三个实验证明：动能和势能可以相互转化，实验证明：动能和势能可以相互转化，转化过程中转化过程中动能增加，则势能减少；势能减少，则动能增加动能增加，则势能减少；势能减少，则动能增加。玩具老人的实验？玩具老人的实验？弹性势能转化为动能。弹性势能转化为动能。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 温故知新，初步感知能量守恒定律：温故知新，初步感知能量守恒定律：v 动能和势能的转化遵循怎样的规律？动能和势能的转化遵循怎样的规律？如果只有如果只有动能动能和势能的相互和势能的相互转化，转化，尽管动能和尽管动能和势能的大小会变化，但机械能的总和保持不变，势能的大小会变化，但机械能的总和保持不变，或者说，机械能是守恒或者说，机械能是守恒的的。v 可是可是滚滚摆、单摆和玩具老人最终为什么停下来？摆、单摆和玩具老人最终为什么停下来？原因：物体原因：物体在运动过程在运动过程中克服中克服摩擦将摩擦将机械能转化成机械能转化成内内能。能。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 温故知新，初步感知能量守恒定律：温故知新，初步感知能量守恒定律：机械能的不守恒正好说明：机械能的不守恒正好说明：能量能量既既不会不会凭空凭空消灭，消灭，也也不会不会凭空凭空产生产生，它只会从它只会从一一种形式转化种形式转化为为其他其他形式形式，或者或者从从某一某一个物体转移个物体转移到到其他其他物体物体，而在转化和转移，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变的过程中，能量的总量保持不变。这就是这就是能量守恒定能量守恒定律律。v 列举列举能量的存在形式。能量的存在形式。初中物理中已初中物理中已学学过哪些形式的能？过哪些形式的能？你还知道你还知道哪些哪些形式的形式的能？能？初中物理即将要重点学习的是电能，通过化学的学习初中物理即将要重点学习的是电能，通过化学的学习会帮助我们初步认识化学能。会帮助我们初步认识化学能。机械能、光能、机械能、光能、内能。内能。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 温故知新，初步感知能量守恒定律：温故知新，初步感知能量守恒定律：机械能的不守恒正好说明：机械能的不守恒正好说明：能量能量既既不会不会凭空凭空消灭，消灭，也也不会不会凭空凭空产生产生，它只会从它只会从一一种形式转化种形式转化为为其他其他形式形式，或者或者从从某一某一个物体转移个物体转移到到其他其他物体物体，而在转化和转移，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变的过程中，能量的总量保持不变。这就是这就是能量守恒定能量守恒定律律。v 列举列举能量的存在形式。能量的存在形式。初中物理中已初中物理中已学学过哪些形式的能？过哪些形式的能？你还知道你还知道哪些哪些形式的形式的能？能？初中物理即将要重点学习的是电能，通过化学的学习初中物理即将要重点学习的是电能，通过化学的学习会帮助我们初步认识化学能。会帮助我们初步认识化学能。机械能、光能、机械能、光能、内能。内能。能能量量的的转转化化和和守守恒恒v 能量能量的的存存在形式是多样的，在形式是多样的，不同形式的能都不同形式的能都能能 转化或转移？转化或转移？能量守恒是否具有普遍性？能量守恒是否具有普遍性？思路点拨：思路点拨：能量从哪儿来？能量从哪儿来？即人们是如何获得这种形式的能的？即人们是如何获得这种形式的能的？如果弄清了能量的由来，就说明能量不会凭空产生。如果弄清了能量的由来，就说明能量不会凭空产生。能量到能量到哪儿去了？哪儿去了？即某种形式的能被人们利用后又到即某种形式的能被人们利用后又到哪儿去了？如果弄清了能量的去处，就说明能量不会凭哪儿去了？如果弄清了能量的去处，就说明能量不会凭空消失。空消失。不管何种形式的能沿着怎样的方向转化和转移，只要不管何种形式的能沿着怎样的方向转化和转移，只要弄清弄清这这两两个问题个问题，则说明则说明能量能量是守恒的。是守恒的。三三、精讲教学流程、精讲教学流程 温故知新，初步感知能量守恒定律：温故知新，初步感知能量守恒定律：能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 一来二去一来二去，举证举证能量守恒的普遍性能量守恒的普遍性v 完成内能完成内能“来源来源”图图：各各种种燃燃烧烧现现象象各各种种电电加加热热设设备备摩摩擦擦生生热热太太阳阳灶灶小结：内能从哪儿来实小结：内能从哪儿来实质上是一个什么过程？质上是一个什么过程？其他形式的能转化为内能其他形式的能转化为内能（内能（内能没有凭空产生没有凭空产生）。小结：其他形式的能与小结：其他形式的能与内能的大小如何变化？内能的大小如何变化？其他形式的能减少，内能增加其他形式的能减少，内能增加（其他能（其他能没有凭空消失没有凭空消失）。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 一来二去一来二去，举证举证能量守恒的普遍性能量守恒的普遍性v 完成内能完成内能“去向去向”图：图：各各种种燃燃烧烧现现象象各各种种电电加加热热设设备备摩摩擦擦生生热热太太阳阳灶灶热热机机加加热热高高锰锰酸酸钾钾分分解解制制氧氧热热炽炽而而发发光光热热电电偶偶温温度度计计小结：内能到哪儿去了小结：内能到哪儿去了实质上是一个什么过程实质上是一个什么过程？内能转化为其他形式的能内能转化为其他形式的能（内能（内能没有凭空没有凭空消失消失）。小结小结：内能内能与与其其他他形式形式的能的大小如何变化？的能的大小如何变化？内能内能减少，其他形式的能增加减少，其他形式的能增加（其他能（其他能没有凭空产生没有凭空产生）。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 推理归纳推理归纳，能量守恒，能量守恒定律具有普遍性定律具有普遍性v 师生共同完成五能转化图：师生共同完成五能转化图：燃燃烧烧伴伴随随发发热热各各种种电电加加热热设设备备摩摩擦擦生生热热太太阳阳灶灶热热机机加加热热高高锰锰酸酸钾钾分分解解制制氧氧热热炽炽而而发发光光热热电电偶偶温温度度计计光光合合作作用用干电池对外供电干电池对外供电给蓄电池充电给蓄电池充电水水轮轮机机发发电电电电风风扇扇转转动动LEDLED电灯电灯太阳能电池板太阳能电池板燃燃烧烧伴伴随随发发光光发现发现1：外环均能实现：外环均能实现互相转化。互相转化。发现发现2：环内不能完全举：环内不能完全举出实例。出实例。质疑质疑：是不是能量守恒：是不是能量守恒定律存在特例定律存在特例？机械能？机械能和光能、化学能之间能和光能、化学能之间能不能实现相互转化？不能实现相互转化？跑跑步步能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 推理归纳推理归纳，能量守恒，能量守恒定律具有普遍性定律具有普遍性v 归纳归纳能量守恒的普遍性：能量守恒的普遍性：燃燃烧烧伴伴随随发发热热各各种种电电加加热热设设备备摩摩擦擦生生热热太太阳阳灶灶热热机机加加热热高高锰锰酸酸钾钾分分解解制制氧氧热热炽炽而而发发光光热热电电偶偶温温度度计计光光合合作作用用干电池对外供电干电池对外供电给蓄电池充电给蓄电池充电水水轮轮机机发发电电电电风风扇扇转转动动氯氯化化高高汞汞研研磨磨分分解解）LEDLED电灯电灯太阳能电池板太阳能电池板燃燃烧烧伴伴随随发发光光推理推理1：机械能和光能：机械能和光能也能相互转化，只是现也能相互转化，只是现在还没有被人类发现。在还没有被人类发现。推理推理2：大量事实证明：大量事实证明，能量守恒定律具有普遍能量守恒定律具有普遍性。性。跑跑步步推理推理3：能量转化方法：能量转化方法的发现及技术应用还有的发现及技术应用还有很大的发展空间。很大的发展空间。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 讲授感知讲授感知，能量守恒，能量守恒定律的重要性定律的重要性：v 能量转化在人的生命活动中的重要意义。能量转化在人的生命活动中的重要意义。人体内营养物质代谢释放出来的人体内营养物质代谢释放出来的化学化学能其中能其中50%50%以上以热能的形式用于维以上以热能的形式用于维持持体温；体温；人体运动时的能量主要来自于人体运动时的能量主要来自于ATPATP又又叫三磷酸腺苷，一种化学物质叫三磷酸腺苷，一种化学物质。可见可见是将化学能转化学机械能。是将化学能转化学机械能。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 讲授感知讲授感知，能量守恒，能量守恒定律的重要性定律的重要性：v 有人有人曾设想制造一种不需要动力就能曾设想制造一种不需要动力就能源源源源不断地不断地对外做功的机器，人们把这种机器对外做功的机器，人们把这种机器叫叫永动机永动机。这种机器有可能制成吗？这种机器有可能制成吗？永动机的失败正好说明：永动机的失败正好说明：能量守恒定律是普遍的真能量守恒定律是普遍的真理。理。一切一切科研与生产必须以能量科研与生产必须以能量守恒定律为守恒定律为指导，不得相违指导，不得相违背。背。能能量量的的转转化化和和守守恒恒三三、精讲教学流程、精讲教学流程 讲授感知讲授感知，能量守恒，能量守恒定律的重要性定律的重要性：v 能量转化技术的革新是人类文明进步的动能量转化技术的革新是人类文明进步的动力和标志力和标志。钻木取火是人类在能量钻木取火是人类在能量转化方面转化方面最早的一最早的一次技术革命。次技术革命。蒸汽机的发明是人类利用能量蒸汽机的发明是人类利用能量的新量程碑的新量程碑第二次技术革新。第二次技术革新。第三次能量转化技术的革新以核能为代表第三次能量转化技术的革新以核能为代表能能量量的的转转化化和和守守恒恒四四、预测教学效果、预测教学效果 略。