第一節(jié)  能量的相互轉(zhuǎn)化

一、教學(xué)目標(biāo)

1．能列舉能的多種形式。

2．了解不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。

二、教具

手電筒、課件

三、教學(xué)方法

討論和合作學(xué)習(xí)

四、教學(xué)過程

（一）   展示人造衛(wèi)星

問1：你知道這是什么嗎？

生：人造衛(wèi)星。

問2：你對人造衛(wèi)星了解多少？請哪位同學(xué)來說一說？

生：……

總結(jié)補充：1970年4月，中國成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星――東方紅一號，標(biāo)志著中國進入了太空時代，并成為當(dāng)時世界上第五個能研制和發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。據(jù)知，中國至今共發(fā)射約五十顆不同類型的人造衛(wèi)星，現(xiàn)在在軌飛行工作的衛(wèi)星約十顆。 2003年10月15日，“神舟五號”載人飛船發(fā)射成功標(biāo)志載人航天工程取得歷史性重大突破。

書本82頁討論1：如圖3-2所示，人造衛(wèi)星在太空中工作所需的電能來自哪里？

答：上世紀(jì)50年代，第一個實用性的硅太陽電池在美國貝爾研究所試制成功，不久就被首次應(yīng)用于美國“先鋒1號”人造衛(wèi)星的發(fā)電系統(tǒng)上。隨著人類探索宇宙步伐的加快，太陽電池的開發(fā)也得到了極大地促進。迄今為止，太空中成千上萬的飛行器上幾乎都裝備了太陽電池發(fā)電系統(tǒng)。     問4：火箭推動人造衛(wèi)星升空的過程中具有什么能？這些能是什么能轉(zhuǎn)化而來的？

生：火箭推動人造衛(wèi)星升空的過程中動能和重力勢能（即具有機械能）。燃料通過燃燒把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能再轉(zhuǎn)化為機械能。

（二）師生一起看書本圖3-1、圖3-3、圖3-4，討論這些事例中能量的相互轉(zhuǎn)化

圖3-1中積雪的勢能轉(zhuǎn)化為動能。

圖3-3中熱能轉(zhuǎn)化為動能

圖3-4青蛙消耗了儲存在體內(nèi)的化學(xué)能，這些能來自呼吸作用：有機物+氧氣 → 二氧化碳+水+能量；這些能在青蛙躍起時轉(zhuǎn)化為機械能了。

他消耗的能量可以通過什么來補充？通過食物，可見食物當(dāng)中也儲存著能量，儲存在食物中的能稱為化學(xué)能。

補充問題：動物和植物生命活動所需的能量分別由什么能轉(zhuǎn)化而來？

       答：動物來自于食物，是食物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)移為動物的化學(xué)能；植物能進行光合作用制造營養(yǎng)物質(zhì)，能量來自太陽，是太陽能轉(zhuǎn)化為植物體內(nèi)的生物質(zhì)能：二氧化碳+水→有機物+氧氣

       分析：手電筒發(fā)光實驗中能量的變化；電風(fēng)扇工作時能量的轉(zhuǎn)化。

       手電筒發(fā)光實驗中，干電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過小燈泡轉(zhuǎn)化為熱能和光能；

       電風(fēng)扇工作時電能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能。電能=機械能+熱能。究竟有多少電能轉(zhuǎn)化為多少機械能和多少熱能呢？我們將在后面幾節(jié)中解決這一問題。

       總結(jié)：大量的事實表明，自然界中各種形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量會發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，能量也會在不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。

所謂“消耗能量”、“利用能量”或者“獲得能量”，實質(zhì)上就是能量相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。

不同形式能之間                                                                                                                        

                                      同種形式能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體

       （三）讓學(xué)生進一步對圖3-5進行討論。

       膠片感光：光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

       特技跳傘：勢能轉(zhuǎn)化為動能。

       比較：同一個人從1米高處跳下和從20米高處跳下的結(jié)果為何不同？

                 一個小石塊和一個大石塊都從1米高處落下分別落到你的左腳和右腳上，后果有什么不同，為什么不同？

       說明：勢能的大小與物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)。質(zhì)量一定，高度越高，勢能越大；高度一定，質(zhì)量越大，勢能越大。E_勢=mgh。勢能越大，轉(zhuǎn)化為動能就越多，造成的傷害就越大。一輛汽車慢速行駛時和快速行駛撞車時造成的傷害不同正是由于它們具有不同的動能，速度越大造成的傷害越大。一輛小汽車和一輛大卡車以同樣的速度行駛，撞車時造成的傷害不同也是由于它們具有不同的動能，質(zhì)量越大動能越大。動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。E_動=1/2mv²。

       激光切割金屬：光能轉(zhuǎn)化為熱能。

       森林火災(zāi)：枯枝敗葉呼吸作用產(chǎn)生熱（化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能），同時吸收太陽輻射熱（太陽輻射熱轉(zhuǎn)移到枯枝敗葉上），如果這些熱能難以散發(fā)出去，溫度會越來越高，達到著火點后便燃燒起來，此時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。

       植物生長需要陽光：二氧化碳+水→有機物+氧氣，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在植物體內(nèi)。

       簡述小型水電站發(fā)電的能量變化。

       小型水電站發(fā)電：（1）水流由高到低，勢能轉(zhuǎn)化為動能。（2）水流沖擊轉(zhuǎn)盤，帶動電動機轉(zhuǎn)動，水流的動能轉(zhuǎn)移為轉(zhuǎn)盤的動能。（3）發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電，動能轉(zhuǎn)化為電能。

       思考題：

       書本84頁思考題和85頁練習(xí)題

       84頁思考題：化學(xué)能→熱能       熱能→化學(xué)能

    85頁練習(xí)1：汽車燃燒以化學(xué)能轉(zhuǎn)化為車發(fā)動機的動能，同時有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成汽缸等裝置的內(nèi)能，使溫度升高。汽車蓄電池充電時電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，放電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

       85頁練習(xí)2：煤（或其他燃料）釋放的化學(xué)能→水蒸氣的內(nèi)能→蒸汽汽車的動能。