學而優教有方第3節能量的轉化和守恒（導學案）【學習目標】1.了解能量及其存在的多種形式。2.知道能量的轉移和轉化，能解釋一些常見現象中的能量轉化過程。3.理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的觀點分析物理現象的意識，體會能量守恒定律的普適性。【學習重點】理解能量守恒定律。【學習難點】理解能量守恒定律。【自主預習】閱讀教材，完成以下問題：1.分析下列能量轉化實例，完成下列填空：（1）雙手迅速摩擦：能→能。（2）黑塑料袋內盛水，插入溫度計后系好，放在陽光下：太陽能→能。（3）將連在小電扇上的太陽能電池對著陽光：能→能。（4）用鋼筆桿在頭發或毛衣上摩擦后再靠近細小的紙片：能→能.2.能量的轉化：各種不同形式的能量在一定條件下都可以相互。用做功的方法改變內能，實質上是能和能相互轉化的過程。3.能量的轉移：能量可以從一個物體轉移到其他物體，也可以從物體的一部分到其他部分。用熱傳遞的方法改變內能，實質上是能從高溫物體轉移到低溫物體的過程。4.能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式為其他形式或者從一個物體到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的保持不變。這就是能量守恒定律。【合作探究】探究一、能量的轉化和轉移1.自然界存在著各種不同形式的能量【想一想】在八年級學過能量的概念，想一想，你知道的能量有哪些？【總結】常見的一些能量有：（1）機械能：機械能包括能、能和能。（2）內能：構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的，叫做物體的內能。一切物體都具有內能。（3）太陽能：太陽能是一種可再生能源。是指太陽的熱輻射能，主要表現就是常說的太陽光線。在現代一般用作發電或者為熱水器提供能源。（4）化學能：化學能是一種很隱蔽的能量，它不能直接用來做功，只有在發生化學變化的時候才可以釋放出來，變成內能或者其他形式的能量。（5）電能：電能是指使用電以各種形式做功的能力。（4）核能：核能也叫原子能。原子核結構發生變化放出的能量。通常指重核（如钚、鈾等）裂變和輕核（氘、氚等）聚變時所發出的巨大能量。2.能量的轉化【實驗】完成下面一組小實驗，根據器材準備情況，可以選其中的一個或二個。觀察實驗發生的現象，討論發生了哪些能量轉化。①來回迅速摩擦雙手。②黑塑料袋內盛水，插入溫度計后系好袋口，放在陽光下。③將太陽電池連在小電扇上，并使它對著陽光。④將鋼筆桿在頭發或毛衣上摩擦后靠近細碎的紙片。【分析總結】①來回迅速摩擦雙手。會發現雙手，能轉化為能。④將鋼筆桿在頭發或毛衣上摩擦后靠近細碎的紙片。吸管會，并同時吸引細碎的紙片，能轉化為能，能又轉化為能。（2）能量的轉化自然界中的各種現象都是互相聯系的。科學家們經過長期探索，發現能量轉化是非常普遍的，在一定條件下，各種形式的能量是相互轉化的.【思考】請你列舉不同形式的能量相互轉化的實例。【分析總結】①機械能與內能的相互轉化：“鉆木取火”是能轉化為能；蒸汽機火車是能轉化為能.②電能與機械能的相互轉化：水電站發電是能轉化為能；電車是電能轉化為機械能.③電能與內能的相互轉化：電水壺是能轉化為能；地熱發電是內能轉化為電能.④電能與光能的相互轉化：白熾燈是能轉化為能；太陽能電池板是能轉化為能.⑤內能與光能的相互轉化：白熾燈把電能轉化成內能，再把內能轉化成能。太陽能熱水器是光能轉化為能.3.能量的轉移【想一想】你能列舉出能量轉移的事例嗎？【總結】能量可以從一個物體轉移到其他物體，也可以從物體的一部分到其他部分。例如，在熱傳遞過程中，內能從高溫物體轉移到低溫物體或從物體的高溫部分轉移到低溫部分，這些都屬于能量的轉移。漲潮時海水涌入水壩沖擊水輪機轉動，屬于能的轉移。內能內能的轉移機械能的轉移4.正確理解能量的“轉化”和“轉移”（1）能量的轉化：能的形式發生了改變。如：彎折鐵絲時，鐵絲的溫度升高，內能增加，機械能轉化成了內能。在能量的轉化過程中，一種形式的能量了，肯定有其他形式的能量了（增加/減少）。（2）能量的轉移：能量的并沒有變化。如：用鍋燒水時內能從高溫的火轉移到低溫的水和鍋上。再如：流水推動水輪機轉動，水的機械能轉移到了水輪機上。【例題1】關于圖中四個事例的能量轉化，下列說法中不正確的是A．甲圖中原始人類“鉆木取火”，把內能轉化為機械能B．乙圖中水輪機帶動發電機發電，把水能轉化為電能C．丙圖中行駛的高速電動列車，把電能轉化為機械能D．丁圖中樓頂的太陽能熱水器，把太陽能轉化為內能【例題2】下列實例中沒有發生能量轉化的是（）A．太陽能電池發電B．泥石流沖垮房屋C．電風扇通電吹風D．雷擊引發森林火災探究二、能量守恒定律秋千的秋千的擺動幅度彈性小球在地面越來越小彈跳的頻閃照片【例題3】（多選題）根據能量守恒定律，下列情形可能發生的是A．出膛的子彈射穿木板后，以更快的速度繼續前進B．水壺里的水沸騰了，停止加熱，壺中的水不能繼續沸騰C．一個從距地面5米高的位置自由掉落的小球，落地后，將彈到距離地面8米高的位置D．兩個對接的斜面，小球從一個斜面滾下后，繼續滾上另一個斜面【例題4】關于能量守恒定律，下列說法正確的是（）A．能量守恒定律只適用于機械能與內能的相互轉化B．能量守恒定律只適用于能量轉化的過程C．摩擦生熱是創造了熱，并不符合能量守恒定律D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的總量永遠不會增減【精講點撥】1．不同形式的能量間的相互轉化反映了自然界中的各種現象都是互相聯系的。2.在能量守恒定律中，能量的“轉化”是指：一種形式的能量轉化成為另一種形式的能量，即前后兩種狀態，能量的形式發生了變化，如“鉆木取火”是機械能轉化為內能；而能量的“轉移”是指：一個物體所具有的一種形式的能量，轉移到另一個物體上后，能量的形式并沒有發生變化，如“熱傳遞”就是一個物體具有的內能轉移到另一個物體上，前后都是內能。【歸納整理】能量的轉化和守恒①各種形式的能量：機械能、內能、電能、光能等.能量的轉化和守恒①各種形式的能量：機械能、內能、電能、光能等.②能量的轉化：由一種形式轉化為另一種形式的能.③能量的轉移：能量的形式不變，能量由一個物體轉移到其他物體，或從物體的一部分轉移到其他部分.④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另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變.⑤永動機的失敗：是因為違背了能量守恒定律.【課堂練習】1.下列能量轉化或轉移的情景中，屬于能量轉移的是（）A．燃料燃燒時放熱 B．腳放在熱水中取暖C．來回搓手取暖 D．給手機充電時，手機發燙2.（多選題）下列關于能量轉化的效率理解正確的是（）3．能量是與物體運動有關的物理量，不同的運動形態對應著不同的能量形式。下列四種能量形式中與其它三種能量形式不同的是（）A．運動場上奔跑的運動員具有的能量B．劇烈運動的空氣形成的龍卷風具有的能量C．快速行駛的汽車具有的能量D．核電站為我們的生活和生產提供的能量4.如圖1所示為中國03式遠火彈道導彈發射時的情景。發射后導彈加速升空，機械能______（“變小”、“不變”或“變大”）。導彈引爆后會產生極大的破壞力，引爆時______能被釋放出來，轉化為內能、光能等，這一過程能量的總量______（填“變小”、“不變”或“變大”）。圖1圖1圖25.如圖2所示，工人使用沖擊鉆工作時，鉆頭在電動機的帶動下不斷地沖擊墻壁，沖擊鉆在工作過程中，其能量轉化關系是（）A．內能轉化為機械能 B．內能轉化為電能C．只有機械能和內能的轉化 D．有電能、機械能和內能的轉化6.如圖3所示是一種新型照明燈，它“頭頂”小風扇，“肩扛”太陽能電池板，“腰挎”照明燈，“腳踩”蓄電池。下列說法中不正確的是（）A．蓄電池白天是將化學能轉化為電能B．照明燈晚上工作時將電能主要轉化為光能C．小風扇利用風力發電時，是將機械能轉化為電能D．太陽能電池板工作時是將太陽能轉化為電能圖3圖4圖3圖47.如圖4所示，是設想中的“永動機”，它通過高處的水從A口流出時，水流沖擊葉片轉動，葉片的轉動帶動B處的砂輪轉動，打磨刀片，同時帶動C處的抽水器工作，將低處的水抽到高處從D口流出，從而循環工作。該“永動機”工作過程中，下列說法正確的是（）A．水流