能量转化的基本规律（康建军）

课题:能量转化的基本规律

设计：康建军

【教学目标】

1.知道能量可以相互转化或转移，了解能量守恒定律；

2.通过物理现象或生活中的实例，知道能量转移和转化的方向性原理；

3.通过实验了解“永动机”失败的原因，要敢于向权威提出质疑，尊重科学。

【重点】能量可以相互转移或转化，在转移或转化过程中能量守恒。 【难点】能量转移和转化过程中具有方向性。

【教具准备】脸盆3只、水、长棉线、烧杯、冰块、滚摆、乒乓球 【教学过程】 环 节 活 动 设 计 Smart 呈现 环节一 我们利用能量（使用各种机器）的过程，就是能量设置情转化或转移的过程。例如：（电能的产生和利用） 境，引 入新课 （煤燃烧） （汽轮机） （发电机） （电水壶烧水） 问题：历史上有人设想，如果能够设计出不需要消耗能量却能自动运转的机器该有多好！这种想法能实现吗？ 环节二 问题1：怎样将水从低处移到高处？ 滴水 （学生分组讨论设计方案，然后各组汇报各自的设计方实验 案） 问题2：所有设计方案中是否消耗其他能量？ （对各组方案中从能量的角度来分析能量水的重力势能增加的来源是什么？） 问题3：能不能不消耗其他能量而将水提到高处？ （学生尝试讨论） △演示滴水实验： （学生仔细观察实验现象，利用烧杯、水、棉线动手模拟实验，思考提出的问题） 设想：是否可以向课本图18—14（b）那样，用许多这样的盆和毛巾把水一级一级第向上提？如果可以就不需要用抽水机来提水了。 （学生验证设想） 思考：为什么不能实现呢？ （学生再次模拟实验课本图18-15中的实验，发现要有水流出，外端棉线的高度要低于杯中水面的高度，水并没有从低处自动流到高处。） 学生回答后呈现 逐个展现问题 环节三 介绍：上述所示的滴水装置，是不少人曾设计的“永动白板展示 能量守机”中的一种。所谓的“永动机”是这样一种机器：它恒定律 不消耗任何能量，却能永远低运动并对外做功。为了这个美好的想法，许多人曾设计过各种各样的“永动机”并为此付出了大量的智慧和劳动，但却无一例外地失败了。反思各种探究“永动机”失败的过程，一些科学家开始思考并提出这样一个问题：“永动机”设想的破灭是否说明自然界存在一条法则。它使我我们不可能无中生有第获得能量？也就是说，各种形式的能量在相互转化时遵循某种基本规律。这就是19世纪自然科学的三大发现之一——能量守恒定律。 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化或转移的过程中，总量保持不变。 永动机不能制成的原因是它违背了能量守恒定律。 环节四 能量转化和转移的方向性 问题：能量既然是守恒的，那为什么还会出现能源危机 呢？ 师：①电能可以使电灯发光，同时产生内能散失到空气中，它这些内能却无法自动地转化为电能； ②汽车制动时，它的动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能同样无法自动地转化为机械能再用来驱动汽车； ③热水的内能会转移到周围空气中，但空气中的内能却无法自动转移为水的内能。 结论：能量的转移和转化是有方向性的。 拓展：正是能量的转移和转化具有方向性，耗散掉的能量不可能再次转变成我们可直接利用的能量。也就是说，经转化后可利用的能量只会减少，因此节约能源和更有效地利用能源是人类需要解决的重要问题。 环节五 小结： 归纳 1、能量守恒定律 小结 2、能量的转移和转化是有方向性的 课堂练习

1．在观察滚摆的运动时发现，在经历几次上、下来回后，它能够上升的高度逐渐减小．下列关于此现象的解释正确的是 ( ) A．这说明滚摆运动时能量是不守恒的 B．因为摩擦而有部分机械能转化为内能 C．因为摩擦而使部分机械能消失

D．这说明并不是任何情况下能量都是定恒的

2．如果电扇在一个与外界隔热的房间内，那么电扇工作一天后，房间温度将 ( ) A．降低 B．升高 C．不变 D．无法判断 3．请在以下括号内填写能量转化的装置、器具． (1)机械能（ ）电能 (2)化学能（ ）内能 (3)内能（ ）机械能 (4)光能（ ）电能

4．煤炭燃烧时，化学能转化成内能，反过来．给燃烧过的煤渣加热，并不能增加煤渣的

化学能，这种现象说明了能量转化具有什么特点?你能再列举两个事例吗?

5．有人设想，如果在相距很远的两个城市间控一条弧开隧道，那么从一个城市出发的汽

车，可以不需要动力就穿过隧道到达另一城市，如图所示，你认为这个设想是否有科学性呢?