师:好,上课!起立!
生:老师好!
师:同学们好,请坐。今天我们来学习第十四章第三节——能量的转化和守恒。首先来明确本节课的学习目标:一、了解能量及其存在的多种形式;二、知道能量的转化和转移;三、理解能量守恒定律。希望大家动手动脑,合作探究,共同达成学习目标。
师:今天老师带来很多实验器材,都是物理社团的同学们提前为大家准备的。比如这个装置,笔芯在外力的作用下开始旋转,经久不息,同学们把它叫做永动机。大家猜想一下,它具有的能量可以让它永远转动下去吗?
生:不能!
师:通过今天的学习,相信大家会有更确切的认识。说到能量,它以多种形式存在于自然界中,让我们通过一组图片一睹芳容,注意思考其中包含哪些形式的能量。好,大家知道哪些生活中常见的能量?
生:机械能!
师:对,机械能,比如动能、重力势能、弹性势能,统称机械能。还有风能、水能,也蕴藏着巨大的机械能。还有吗?
生:内能!
师:还有呢?
生:电能!
师:还有吗?
生:光能!
师:光能、电能、化学能,非常好。除了这些生活中常见的能量,还有一些新型能源,比如核能、地热能。既然自然界中的能量有这么多种形式,那它们是孤立的呢,还是有联系?
生:有联系!
师:有联系,有什么联系呢?
生:可以转化或者转移!
师:转移,你猜想的依据是什么?回想一下之前学过哪些相关的知识。转化,你知道有什么例子?好,张文杰你来说。
生:在八年级下学期的时候,重力势能与动能可以相互转化。
师:也就是在八年级物理中,我们学过了机械能之间的相互转化,动能和势能之间的相互转化。所以我们猜想,自然界中其他形式的能量也可能相互转化,对吗?那么转移呢?好,贺青阳你来说。
生:在本学期的第一单元,我们学过内能的转移。
师:上一章我们刚学过的,对不对?内能的转移,也就是热传递过程中,将内能从高温物体转移到低温物体。好,请坐。所以我们猜想,其他形式的能量可能也会发生转移。针对大家的这些猜想,让我们通过进一步的实验进行探究。
师:问题一:能量的转化。请各小组利用实验盒中已有的实验器材,合理设计实验,注意观察实验现象,找出这些现象之间的联系,探究其中的能量转化。好,开始!
(学生分组实验,教师巡视指导)
师:请各小组做好准备,展示你们的探究成果。可以了吗?好,第一组你来说。
生:这个是把这个金属环放到这个电池上面,发现它可以自己转动,电池可以提供电能,金属环的转动属于机械能,所以电能可以转化为机械能。
师:好,电能和机械能之间的转化,请坐。还有吗?
生:闭合开关后,下面的装置通电,上面的部件转动,是电能转化为机械能。
师:好,请坐。
生:我这个是推动这个叶片,会看到这个灯会发光,叶片转动是机械运动,灯发光是电现象,说明机械能能够转化为电能。
师:好,请坐,说明机械能可以转化为电能。还有吗?
生:这个线圈里面有一块磁铁,晃动里面的磁铁,发现这个灯会亮,磁铁的运动是机械运动,灯亮是电现象,就说明机械能转换成了电能。
师:很好,请坐。看来第一组探究的是机械能和电能之间的相互转换。好,第二组你来说。
生:用手摇动这个管,可以看到二极管发光,用手摇动是机械运动,二极管发光是电现象,这个可以说明机械能转化为电能。
师:手摇手电筒,看到了吗?嗯,好,请坐。还有吗?
生:当其通电,是电现象,然后刷子发生移动,是机械运动,这说明电能可以转化为机械能。
师:好,请坐。这两个同学探究的还是电能和机械能之间的相互转化。还有吗?
生:将热水放在这个盘上面,等待片刻,会看到装置转动。感温板感受到上方的热水和下方的金属块之间的温差,利用温差发电,将内能转化为电能,再转化为机械能。
师:好,请坐。其实这个是利用温差来进行发电,明白了吗?好,还有吗?
生:将锡箔纸接在电池的两端,发现锡箔纸中间被熔断,通电是电现象,锡箔纸被熔断是热现象,所以证明了电能可以转化为内能。
师:好,请坐。所以他们组还探究了电能和内能之间的相互转化,内能可以转化为电能,电能也可以转化为内能。好,非常好。第三组你来说。
生:把这个台灯打开,在太阳能电池板的作用下,这个LED灯就开始发光,台灯发光是光现象,太阳能电池板将光能转化为电能,LED灯发光是电能转化为光能,所以说明光能可以转化为电能,然后电能再转化为光能。
师:好,请坐,说明了光能和电能之间的相互转化。好,还有吗?
生:将台灯打开,照耀这个小车,可以发现小车向前运动,台灯发光是光现象,太阳能电池板将光能转化为电能,小车向前运动是电能转化为机械能。
师:好,非常好,请坐。还有吗?
生:我做的是关于可乐电池的实验。先盛了4杯可乐,然后依次用铜片、锌片将其连接,最后将电路闭合,我们可以发现这个小灯会发出绿色的光。小灯发光是光现象,铜片和锌片在可乐中发生了化学反应,所以就是化学能转化为电能,然后电能再转化为光能。
师:好,非常好,请坐。化学能转化为电能。还有补充吗?
生:我做的是这个盐水的小车,锌片和碳片在盐水中发生化学反应,转化为了电能,然后电能又驱动小车,转化成了小车的机械能。
师:好,非常好,请坐。所以这一组的同学探究了光能和电能之间的转化,以及化学能可以转化为电能。那生活中也有将电能转化为化学能的例子,比如给蓄电池充电,就是将电能转化为化学能的过程,非常好。还有第四组你来说。
生:我们平时最常使用的火柴,可以把它划着,划火柴是机械运动,点燃是热现象,所以是机械能转化为内能。
师:好,非常好,请坐。机械能转化为内能。还有吗?
