第1节 能量及其形式（导学案）科学浙教版九年级上册

第1节 能量及其形式（导学案） 科学观念：理解什么是能量；掌握能量的单位和分类；理解不同形式能量之间的转化规律。 科学思维：了解能量的概念和形式，认识生活中的各种能量并能运用能量思维分析生活中的现象。 探究实践：通过斜面实验认识能量的概念，引导学生观察实验现象，根据现象进行分析，得出结论并一起讨论能量的理解。 态度责任：通过能量的学习结合生活实例，激发学习兴趣；认识到能量在生活中的重要性，培养节约能源、保护环境的意识。 1. 能量的概念和理解（重点） 2. 生活中各种能量的形式（难点） 1. 所有的自然现象都涉及 ，人类的一切活动每时每刻都离不开 。 2. 根据能量的特点大致可以分为： 。 我们的生活和工作离不开能量，就连睡觉也在消耗能量。你能举出身边需要能量的例子吗？ 一、认识能量 能量无所不在，能量的形式多种多样。 读图：没有能量，图中的各个情景能够实现吗？ 这些情景均需要能量来实现，我们的世界充满着能量。 能量是客观存在的，自然界和生活中的一切活动和变化都是能量存在的表现形式。任何物体只要有移动、发热、冷却、生长、发光或发声等现象，就有能量在起作用。 尽管能量对我们的生活影响巨大，但要用一句话说清楚什么是能量却并不容易。为此，我们先来分析伽利略的一个理想实验。你还记得这个实验验证了什么吗？ 伽利略曾经用这个理想实验论证了物体的惯性，为牛顿提出惯性定律奠定了基础。 如图所示，从这个简单的实验出发，我们来认识能量的概念。 实验现象： 如果没有摩擦力，会发生什么呢？ 实验推理： 怎样解释这样的现象呢？ 实验解释 由实验现象，小球好像“记住”了其起始高度。事实上小球“记住”的是与起始高度相联系的能量。当我们把小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量。能量也简称为能。 思考与讨论 我们日常生活中的每一项活动都与能量有关吗？请举例说明。 能的概念 能量简称“能”，能够使物体“工作”或者运动的本领叫做能量。能量存在于（体现在）一切活动和变化中。能量的单位是焦耳，简称焦，符号J。 能量是看不见摸不着的，但我们能看到它产生的效果，你知道能量有哪些形式吗？ 二、能量的形式 物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。 机械能 天体的运行、河水的流淌、候鸟的飞翔、人类的行走、蒲公英种子的飞行等，都属于机械运动。这些做机械运动的物体都具有机械能。 化学能 人和动物的运动要消耗能量，人和动物消耗的能量可以从食物中得到补充。可见，食物中储存着能量。储存在食物中的能量属于化学能。 汽车行驶时需要消耗燃料（如汽油）。燃料燃烧时，将储存在其中的能量释放出来，供给汽车运动。汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这种能量也属于化学能。 声能 人耳能听到声音，超过一定强度的声音会使人耳产生痛感，使听力受到损伤。强度很大的声音（如爆炸声）还能将玻璃震碎。可见，声音具有能量，这种能量称为声能。 电能 家用电器通电后才能工作，电力机车通电后才能行驶，机器人通电后才能执行指令，这表明电具有能量，即电能。各种发电站、电池提供电能。 电磁能 用遥控器遥控机器时，遥控器将发出电磁辐射，电磁辐射具有能量，这种能量叫做电磁能。 表现形式： 等。电磁能以波的形式传播。 思考与讨论 雷电交加的场面非常壮观，那么，雷电具有哪些形式的能量？ 所有的自然现象都涉及能量，人类的生命活动每时每刻都离不开能量。 流动的水具有机械能，现代生活离不开电能，现代交通离不开汽油燃烧释放出的化学能，原子核发生变化时释放出核能，各种植物的生长都要依赖太阳能…… 课堂小结： 1. 物体的运动有多种多样的形式，跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列能量的说法中错误的是（　　） A．奔跑的猎豹具有机械能 B．人的食物中储存有化学能 C．雷达天线发射的信号具有电能 D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等 2．下列关于能的表述正确的是（　　） A．人在运动时需要消耗能，在睡觉休息时不需要消耗能 B．米饭、汽油、木材、天然气、煤炭中储存着化学能 C．天体的运行不属于机械运动，不具有机械能 D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量 3．用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的能量直接来源于（   ） A．机械能 B．电能 C．核能 D．化学能 4．2022年11月29日，搭载“神舟十五号”载人飞船的“长征二号”F遥十五运载火箭点火腾空，冲入云霄，如图所示，三名航天员带着国人的期望和祝福奔向太空。请回答下列问题。 （1）“长征二号“F遥十五运载火箭使用常温推进剂四氧化二氮和偏二甲肼作为主要燃料，它们储存了 能。 （2）中国空间站“天宫”有两对“翅膀”——太阳翼（即电池板），是目前国内卫星展开面积最大、翼展最长的太阳翼；太阳翼能将 能转化为 能。 5．下列关于能的叙述不正确的是（　　） A．人在跑步时要消耗体内的“能” B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能” C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内 D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能” 6．下列事例中，能量各发生了怎样的变化？ （1）电灯发光：消耗了 能，获得了 能。 （2）植物的光合作用：消耗了 能，获得了 能。 （3）煤的燃烧：消耗了 能，获得了 能。 （4）火箭发射升空：消耗了 能，获得了 能。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 能量及其形式（导学案） 科学观念：理解什么是能量；掌握能量的单位和分类；理解不同形式能量之间的转化规律。 科学思维：了解能量的概念和形式，认识生活中的各种能量并能运用能量思维分析生活中的现象。 探究实践：通过斜面实验认识能量的概念，引导学生观察实验现象，根据现象进行分析，得出结论并一起讨论能量的理解。 态度责任：通过能量的学习结合生活实例，激发学习兴趣；认识到能量在生活中的重要性，培养节约能源、保护环境的意识。 1. 能量的概念和理解（重点） 2. 生活中各种能量的形式（难点） 1. 所有的自然现象都涉及能量，人类的一切活动每时每刻都离不开能量。 2. 根据能量的特点大致可以分为：机械能、化学能、声能、电能、电磁能（包括光能）等。 我们的生活和工作离不开能量，就连睡觉也在消耗能量。你能举出身边需要能量的例子吗？ 一、认识能量 能量无所不在，能量的形式多种多样。 读图：没有能量，图中的各个情景能够实现吗？ 这些情景均需要能量来实现，我们的世界充满着能量。 能量是客观存在的，自然界和生活中的一切活动和变化都是能量存在的表现形式。任何物体只要有移动、发热、冷却、生长、发光或发声等现象，就有能量在起作用。 尽管能量对我们的生活影响巨大，但要用一句话说清楚什么是能量却并不容易。为此，我们先来分析伽利略的一个理想实验。你还记得这个实验验证了什么吗？ 伽利略曾经用这个理想实验论证了物体的惯性，为牛顿提出惯性定律奠定了基础。 如图所示，从这个简单的实验出发，我们来认识能量的概念。 实验现象：小球从斜面滚下，继续滚上另一个斜面。 如果没有摩擦力，会发生什么呢？ 实验推理：如果没有摩擦力，不管斜面乙、丙比斜面甲陡些还是缓些，小球总会滚到另一斜面上与起始高 度相同的位置。 怎样解释这样的现象呢？ 实验解释 由实验现象，小球好像“记住”了其起始高度。事实上小球“记住”的是与起始高度相联系的能量。当我们把小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量。能量也简称为能。 思考与讨论 我们日常生活中的每一项活动都与能量有关吗？请举例说明。 我们日常生活中的每一项活动都与能量有关。‌ 例如：呼吸时我们要消耗体内的能量来维持呼吸系统的工作； 跑步时我们要消耗体内的能量； 睡觉时也要消耗能量，如昨晚吃了食物早上又会感觉饥饿； 说话也需要能量。 我们的日常活动都需要能量来维持。 能的概念 能量简称“能”，能够使物体“工作”或者运动的本领叫做能量。能量存在于（体现在）一切活动和变化中。能量的单位是焦耳，简称焦，符号J。 能量是看不见摸不着的，但我们能看到它产生的效果，你知道能量有哪些形式吗？ 二、能量的形式 物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。 机械能 天体的运行、河水的流淌、候鸟的飞翔、人类的行走、蒲公英种子的飞行等，都属于机械运动。这些做机械运动的物体都具有机械能。 化学能 人和动物的运动要消耗能量，人和动物消耗的能量可以从食物中得到补充。可见，食物中储存着能量。储存在食物中的能量属于化学能。 汽车行驶时需要消耗燃料（如汽油）。燃料燃烧时，将储存在其中的能量释放出来，供给汽车运动。汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这种能量也属于化学能。 声能 人耳能听到声音，超过一定强度的声音会使人耳产生痛感，使听力受到损伤。强度很大的声音（如爆炸声）还能将玻璃震碎。可见，声音具有能量，这种能量称为声能。 电能 家用电器通电后才能工作，电力机车通电后才能行驶，机器人通电后才能执行指令，这表明电具有能量，即电能。各种发电站、电池提供电能。 电磁能 用遥控器遥控机器时，遥控器将发出电磁辐射，电磁辐射具有能量，这种能量叫做电磁能。 表现形式：可见光、红外线、紫外线、微波和X射线等。电磁能以波的形式传播。 思考与讨论 雷电交加的场面非常壮观，那么，雷电具有哪些形式的能量？ 雷电是带电云层之间或带电云层与地面之间的放电现象。在这一过程中，空气被击穿变成导体，空气之间通过强大的电流，同时发光、发热和发出声音。故雷电具有光能、电能、声能、热能等能量。 所有的自然现象都涉及能量，人类的生命活动每时每刻都离不开能量。 流动的水具有机械能，现代生活离不开电能，现代交通离不开汽油燃烧释放出的化学能，原子核发生变化时释放出核能，各种植物的生长都要依赖太阳能…… 课堂小结： 1. 物体的运动有多种多样的形式，跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列能量的说法中错误的是（　　） A．奔跑的猎豹具有机械能 B．人的食物中储存有化学能 C．雷达天线发射的信号具有电能 D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等 【答案】C 【详解】A．奔跑的猎豹具有机械能，故A正确； B．人的食物中储存有化学能，故B正确； C．雷达天线发射的信号具有电磁能，故C错误； D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等，故D正确。 故选C。 2．下列关于能的表述正确的是（　　） A．人在运动时需要消耗能，在睡觉休息时不需要消耗能 B．米饭、汽油、木材、天然气、煤炭中储存着化学能 C．天体的运行不属于机械运动，不具有机械能 D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量 【答案】B 【详解】A．人在运动和睡觉休息时都需要消耗能量，故A错误； B．米饭、汽油、木材、天然气、煤炭中储存着化学能，故B正确； C．天体运动相对于地球或其他星体有位置的变化，是机械运动，故C错误； D．水库中的水由于位置较高具有重力势能，故D错误。 故选B。 3．用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图），闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。该橙子电池的能量直接来源于（   ） A．机械能 B．电能 C．核能 D．化学能 【答案】D 【详解】实验电路中，灵敏电流计指针发生偏转，说明有电能产生，它来自于橙子内的化学能，故ABC错误，D正确。 故选D。 4．2022年11月29日，搭载“神舟十五号”载人飞船的“长征二号”F遥十五运载火箭点火腾空，冲入云霄，如图所示，三名航天员带着国人的期望和祝福奔向太空。请回答下列问题。 （1）“长征二号“F遥十五运载火箭使用常温推进剂四氧化二氮和偏二甲肼作为主要燃料，它们储存了 能。 （2）中国空间站“天宫”有两对“翅膀”——太阳翼（即电池板），是目前国内卫星展开面积最大、翼展最长的太阳翼；太阳翼能将 能转化为 能。 【答案】 化学能 太阳能 电能 【详解】（1）运载火箭使用四氧化二氮和偏二甲肼作为主要燃料，是因为其具有化学能； （2）太阳能电池板可以把太阳能直接转化为电能。 5．下列关于能的叙述不正确的是（　　） A．人在跑步时要消耗体内的“能” B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能” C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内 D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能” 【答案】B 【详解】A．人在跑步时要消耗体内的“能”，跑步消耗人的化学能，故A正确； B．挂在树枝上的苹果没有运动，但相对地面有一定的高度，具有重力势能，也就具有机械能，故B错误； C．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内，太阳光具有内能，故C正确； D．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有机械能，故D正确。 故选B。 6．下列事例中，能量各发生了怎样的变化？ （1）电灯发光：消耗了 能，获得了 能。 （2）植物的光合作用：消耗了 能，获得了 能。 （3）煤的燃烧：消耗了 能，获得了 能。 （4）火箭发射升空：消耗了 能，获得了 能。 【答案】 电 光能和内 太阳 化学 化学 内 化学 内能和机械 【详解】(1)[1][2]电灯发光，消耗电能，产生光能和内能； (2)[1][2]光合作用，消耗太阳能，产生化学能； (3)[1][2]燃烧是将化学能转化为内能； (4)[1][2]火箭发射升空，消耗化学能，产生内能和机械能。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $