沪粤版九年级下册物理教案203能的转化与能量守恒.docx
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沪粤版九年级下册物理教案203能的转化与能量守恒
20.3能的转化与能量守恒
教学目标
知识目标
1.知道能量是可以转移和转化的。
2.知道能量守恒定律,并能运用能量守恒定律分析“永动机”失败的必然性。
3.通过实例分析,体会能的转移或转化有方向性。
教学重点:
知道能量是可以转移和转化的。
教学难点:
体会能的转移或转化有方向性。
器材准备:
可充电干电池的充电器、可充电干电池、小灯泡及灯座、导线、开关、干电池夹。
教学过程:
一、引入新课
太阳能、风能、地热能等,通常要做转化才能被我们所用,人类历史上不断进行着能量转化技术的进步。
今天我们就来了解能的转化与守恒。
二、新课教学:
探究点一:
能的转移与转化
1.能量的转移
以“活动1”中的三个实例说明能量可以在两个物体之间转移。
列举金属勺放在滚开的稀饭中,勺把很烫手的实例。
(播放相关视频)
教师引导学生分析得出:
热水的内能转移给冷水,发电站的电能转移给用户。
交流讨论:
你还知道哪些能的转移的实例?
能否设计一些实验说明能的转移?
教师引导学生讨论得出:
机械能、化学能也可以从一个物体转移给另一个物体。
师生总结得出结论:
(板书)能量可以从一个物体转移给另一个物体。
2.能量的转化
能量不仅可以转移,而且各种形式的能之间还可以相互转化。
活动2:
(1)指导学生阅读图,它们的能量是如何转化的呢?
(播放相关视频)
教师引导学生得出:
电池充电时,电能转化成化学能;电池放电时,化学能转化成电能。
(2)交流、讨论、实验:
你还知道哪些能的转化的实例?
能否用现有的器具或易得的器材设计一些实验说明能的转化?
教师引导学生实验、交流讨论得出:
机械能转化为电能,如发电机;
电能转化为机械能,如电动机;
电能转化为内能,如电炉;
内能转化为电能,如温差发电;
机械能转化为内能,如摩擦生热;
内转化为机械能,如内燃机的做功冲程;
光能转化为内能,如太阳能热水器;
内能转化光能,如白炽灯;
光能转化为电能,如太阳能电池;
电能转化光能,如电灯。
以“活动2”中的蓄电池的充电、放电说明电能和化学能可以相互转化的个案,再经过学生的思考和讨论拓展成不同形式的能可以相互转化的普遍认识。
师生总结得出结论:
各种形式的能在一定条件下可以相互转化。
探究点二:
能量守恒定律
讨论:
(1)从电动机提升重物时能量的转移实例中,提出转移后的总能量跟转移前的总能是否相等的问题。
(2)分析历史上制作的“永动机”的失败的原因。
引导出能量守恒定律。
能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,不受宏观与微观、物理化学或生物等领域的限制。
探究点三:
能在转移和转化过程中的方向性
如图所示,是豆子生长过程,不过次序已经打乱,请你按照正确的顺序排列。
(播放相关视频)
正确顺序:
B 、A、C、F、E、D。
豆子的生长如果按相反顺序是不会发生的,自然界的过程也是有方向性的。
能量的转移和转化也都是有方向性的。
我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的,因此,不是什么能量都可以利用,能源的利用是有条件的。
讲授:
在图中,试管中的凉水变热时,烧杯中的热水变冷,在这种内能的转移过程中,内能总是自动地从高温物体向低温物体转移。
提问:
反过来,内能是否也可以从低温物体转移给高温物体呢?
请同学们讨论,如果可以的话,请举例说明。
启发学生回答:
电冰箱、空调制冷都是从低温的内部吸热,向外面放热,内能从低温物体转移给高温物体。
提问:
这种转移是自动进行的,还是必须要有附加的条件?
教师引导学生回答:
必须消耗电能,它们的电动机(压缩机)对工作物质做功。
问题:
用煤、天然气烧开水时,能量如何转化?
(学生答:
煤、天然气的化学能转化为水的内能)当水渐渐凉下来时,能否将其减少的内能复原为煤、天然气的化学能呢?
问题:
行驶中的汽车克服摩擦做功,能量如何转化?
(学生答:
机械能转化为地面和车轮的内能)地面和车轮的内能能否推动汽车行进呢?
讲授:
上述问题的答案是否定的。
这样的例子有很多,你还能举出一些类似的事例吗?
学生举例,师生评价。
师生总结得出结论:
能的转化和转移过程具有方向性。
板书设计
20.3能的转化与能量守恒
一、能量的转移与转化
二、能量守恒定律。
三、能在转移和转化过程中的方向性
教学反思
在本节课中,我积极地恰当地渗透能量的观点是十分必要的。
在教学过程中,我尽量的举出身边的实例,并播放一些相关的视频,将枯燥的说教变成动态影像呈现给学生,激发学生的学习兴趣,这样会给学生直观视觉效果,留下深刻的印象。
使他们更能理解和学习本节课的相关内容。
在学习“能在转移和转化过程中的方向性”知识点时,我以豆子的生长过程来形象类比能在转移和转化过程中是有方向性的,学生的学习的兴趣很高。
九年级上学期物理期末试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题
1.如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分,根据此图中所提供器材,可以直接研究的问题是( )
A.测小灯泡正常发光的电阻B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡消耗的电能D.测小灯泡产生的热量
2.两盏电灯并联接在同一电源上。
甲灯的电阻为500Ω,乙灯的电阻为1200Ω.在相同的时间内
A.甲灯消耗的电能多B.乙灯消耗的电能多
C.甲、乙两灯消耗的电能一样多D.无法判断
3.下列说法中正确的是()
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
4.如图所示,一位女交警推老人沿水平人行横道过马路,关于此过程力对物体做功的判断,下列说法中正确的是
A.老人所受重力对老人做了功
B.地面对轮椅的支持力对轮椅做了功
C.女交警对轮椅的推力对轮椅做了功
D.老人对轮椅竖直向下的压力对轮椅做了功
5.(题文)如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时,同学们使用的器材有:
相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油.关于实验,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B.食用油吸热升温快,说明食用油的吸热能力强
C.加热相同的时间,水升温慢说明水的吸热能力强
D.将食用油和水加热到相同的温度时,它们吸收的热量相同
6.将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联接入电路,结果发现L1更亮一些,则下列判断中正确的是(两灯的电阻均不受温度影响)
A.L1的电阻可能比L2的小
B.L1的额定功率可能比L2的大
C.当两灯都正常工作时,L1要暗些
D.若将两灯并联接入电路,L1也会比L2亮些
7.现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术,当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场,产生电流,实现充电过程。
以下设备也是利用“磁生电”工作的是()
A.电磁起重机B.扬声器
C.电烙铁D.动圈式话筒
8.下列说法正确的是
A.一瓶酒精用去一半,酒精的热值减小一半
B.煤的热值比干木柴的热值大,所以燃烧时煤放出的热量更多
C.内燃机的效率越高,它消耗的燃料就越少
D.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
9.在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是()
A.
B.
C.
D.
10.在生活中,我们会遇到这些情况:
①控制灯的开关中两个线头相碰;②插座中分别与火线和零线连接的两个线头相碰;③电路中增加了大功率的用电器;④插头与插座接触不良。
在上述情况中,可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是()
A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④
11.如图,两支直筒玻璃杯,一支装有溴气,将另一只空瓶扣在上面。
过一段时间,发现密度较大的溴气会进入上瓶的空气中,这是因为
A.分子间存在引力,溴分子与空气分子相互吸引的结果
B.温度越高,分子运动越剧烈,溴分子冲上了玻璃瓶
C.大气压作用的结果
D.物质的分子在不停息地做无规则运动
12.如图所示的是甲、乙两个电阻的电流与电压的关系图象,以下分析中,正确的是
A.甲的电阻大于乙的电阻
B.通过甲的电流跟加在它两端的电压成反比
C.当通过甲、乙的电流相等时,加在甲两端的电压较大
D.当甲、乙两端加上相同的电压时,通过甲的电流较大
二、填空题
13.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。
则由图可知,元件B的电阻为Ω;将A和B串联后接在电压为15V的电源两端,则通过A的电流是A。
14.雷达是现代战争非常重要的军事装备.如图所示,若雷达向飞机发出的微波从发射到反射回来的时间为52μs(1μs=10-6s),微波的传播速度等于光速,此时飞机与雷达的距离为m.
15.一根阻值为50Ω的电阻丝,通电100s,通过的电流为0.6A,则电流通过电阻丝产生的热量为________J.
16.如图所示的实验装置,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的内能转化为塞子的__能,这个能量转化过程与汽油机工作时__冲程的能量转化过程一样,汽油机工作过程中需要用水来冷却发动机以确保其正常工作,这是利用了水的__大的特点。
17.如图所示电路中,闭合开关,电流表A1和A2的示数分别为0.5A和0.2A,电源电压保持不变,R2的电阻为15Ω,则通过R1的电流为_____A,电源电压是_____V,10s内电流通过R1产生的热量为_____J。
18.在一次科学晚会上,表演老师拿着一节9V的干电池在“可燃钢丝棉”上轻轻一按压,可燃钢丝棉就燃烧了起来,非常美妙。
如图甲就是当时的场景和“可燃钢丝棉”。
小明坐的太远,没看清老师的动作,晚会后向老师询问表演过程。
老师说:
“可燃钢丝棉”是一种能够导电,并且着火点较低的新型材料,老师拿的9V干电池市面上也有卖。
老师让小明仔细观察了9V干电池的结构之后,问:
我有三种接触方式,如图A所示的是让电池下端与可燃钢丝棉接触;图B是让电池上端与可燃钢丝棉接触;C是横着按下去,让电池下端与上端同时与可燃钢丝棉接触。
请你帮助小明分析一下,老师是以_____(选填“A”、“B”或“C”)图所示方式,把电池按到“可燃钢丝棉”上的。
“可燃钢丝棉”通电后燃烧,是电流的______效应。
三、实验题
19.(8分)在“用电压表和电流表测电阻的实验”中,
(1)实验的原理是:
____________________________________。
(2)下图是某次用电压表和电流表测量小灯泡电阻的实物图,请用笔画线代替导线,按照实验的要求完成电路的连接。
(要求:
滑动变阻器的滑片向右移时电流表示数变大)
(3)若用其它的方法测量电阻,老师提供了下列器材:
电压恒定的电源一个(电压未知),定值电阻R0一个(阻值已知),待测电阻Rx一个,滑动变阻器一个,量程合适的电流表(或电压表)一个,单刀开关两个,导线若干。
请在给出的器材中选用一些进行组合,完成实验。
①画出实验电路图。
②写出实验的主要步骤。
③写出Rx的表达式。
20.小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压2.5V,电源电压4.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
(2)在连接电路时,开关应______,滑动变阻器滑片P应位于_______(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示为2.5V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为_______Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图象,发现I-U图线是一条曲线,原因是______________________________________。
(4)如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是_______________________。
21.雅雯同学在“测小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为 2.5V。
(1)她在连接如图甲所示电路时,导线M的另一端应接在电压表______V(选填“3”或“15”)接线柱上。
(2)在实验过程中,她根据实验数据绘制了如图乙所示的I—U图像。
根据图像可知,当电流表示数如图丙所示时,此时电流表的读数为______A,由乙图可知小灯泡的电阻是_________Ω。
(3)根据图乙,请求小灯泡的额定功率是_______W。
22.如图所示,是测量小灯泡电功率的实验装置,小灯泡标有2.5V字样。
(1)用笔画线代替导线,将缺少的一根导线接好________。
(2)电路接好后,闭合开关,发现小灯泡特别亮,电压表与电流表的示数较大,接下来应进行的操作是_____,_____(按操作步骤先后顺序填写字母代号)。
A.更换电池或小灯泡B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器滑片至最大值位置D.断开电路开关
(3)实验过程中,当电压表示数为_____V时,小灯泡正常发光,图乙为此时电流表的示数,其值为_____A;小灯泡的额定功率为_____W。
23.老师带领同学们上实验课:
探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器(40Ω1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。
如图(甲)是没有连接完整的电路。
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右
移动,电流表示数变大。
(______)
(2)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是_____(写出一种即可)。
(3)小亮同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视_____。
A.电压表示数B.电流表示数C.滑动变阻器滑片
(4)小亮完成探究电流与电阻的关系,画出一个I﹣R图象,当实验进入5Ω电阻完成实验后换用15Ω的电阻时滑动变阻器的滑片P应向_____移动滑片,使电压表示数仍然为_____伏。
(5)由图象乙可以得出结论_____。
(6)小亮多次改变R的阻值并记录各次电流表的示数,为了能够完成实验更换的电阻,阻值不能大于_____Ω。
(7)小亮想测量一个额定电压为3.8伏的小灯泡的额定功率,发现电压表的0﹣15V量程坏了0﹣3V完好,聪明的小亮还是利用了图中甲的器材完成了实验,他将电压表并联在滑动变阻器的两端,当电压表示数为___V时小灯泡正常发光,此时电流表示数为如图丙时,则灯泡的额定功率为_____W。
(8)在做(7)实验时,如果连好电路的最后一根导线检查无误后,闭合开关发现小灯泡不亮,小亮接下来应该_____。
四、计算题
24.小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫如图甲。
小明研发发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个档位,其电路示意图如图乙,电源电压为12V,高温功率为20W,低温功率为9W.求:
(1)座椅垫处于“低温”时,电路中的电流是多少?
(2)加热片R1的阻值是多少?
(3)座椅垫处于“高温”档时,5min就可以将质量为0.5kg的加热片从10℃加热到35℃.若不计热量损失,加热片材料的比热容是多少?
25.利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N,边长为10cm的正方体物体.拉力F的大小为3N,物体在水平地面上匀速运动时,受到地面对它的摩擦力为4.5N.求:
(1)A处拉力大小;
(2)正方体物体对地面的压强是多少?
(3)若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s,求A处拉力所做的功是多少?
26.随着社会的发展,更多的科技发明给人们的生活带来舒适和便利。
小明家买了图甲中的智能马桶盖,坐上去发现便劝暖暖的,他在说明书上找到有关座圈的电路图及部分数据
额定电压
220V
低温档功率
22W
中温档功率
44W
高温档功率
?
(1)当S1闭合时,电热丝1分钟放热多少?
电热丝R1阻值是多少?
(2)当S1断开S2接b时,此时电路中电流是多大?
(3)说明书上高温档的功率模糊不清了,你能帮他算一下高温档的功率是多少吗?
五、作图题
27.在图中画出螺线管的绕法,使小磁针在图示位置处于静止_____.
六、简答题
28.如图所示,将气球在清洁干燥的头发上摩擦几下,就可以让空易拉罐随着气球运动起来,请解释其中的道理。
【参考答案】
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
A
C
C
C
C
D
D
A
B
D
D
二、填空题
13.1
14.8×103
15.1800
16.机械(动)做功比热容
17.3;3;9
18.B热
三、实验题
19.
(1)R=U/I
(2)见下图(3)答案不唯一,合理即可
20.
断开A10.4灯丝的电阻受温度的影响将电压表与滑动变阻器并联,调节滑片使电压表示数为0.7V,记下电流表的示数I,则灯泡电阻为R=3.8V/I
21.0.27.50.625
22.
DC2.50.30.75
23.
电阻断路A左2.5在电压不变时,通过电阻的电流与电阻大小成反比500.70.76减小滑动变阻器连入电路中的电阻,观察灯的发光情况
四、计算题
24.
(1)0.75A
(2)8.8Ω(3)0.48×103J/(kg•℃)
25.
(1)4.5N;
(2)3000Pa;(3)4.5J.
26.
(1)2640J,1100
;
(2)0.1A;(3)88W.
五、作图题
27.
六、简答题
28.气球与头发摩擦起电(摩擦带电/电荷)————吸引轻小物体注:
摩擦生电/摩擦产生电荷不给分。
九年级上学期物理期末试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题
1.在物理实验中,往往要对物理量进行多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了寻找规律。
下列四个实验中,通过多次测量减小误差的是()
A.在探究“并联电路电流规律”时,测量多组对应的干路电流和支路电流
B.伏安法测量电阻阻值时,在不同电压下测量多组电压与电流值
C.探究电流与电压关系时,在不同电压下测量多组电压与电流值
D.在探究“电阻大小与哪些因素有关”时,多次更换不同电阻丝,测量对应的电流
2.如图所示的几种器件,工作时一定应用了电流的磁效应的是
A.
风力发电机B.
电风扇
C.
电铃D.
门吸
3.如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置,电路中有感应电流的是
A.甲和乙
B.丙和丁C.甲和丙D.乙和丁
4.对欧姆定律公式I=U/R的理解,下面的哪一句话是错误的?
A.对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压成正比
B.在相同电压的条件下,不同导体中的电流跟电阻成反比
C.导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
D.因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关。
5.小明在探究电路的电流规律实验时用了下列选项中的某个电路,已知R1=R2 A. B. C. D. 6.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器.电位器的外形及其内部构造如图所示.图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱.使用电位器时,下列说法正确的是 A.只把A、C接入电路,旋动滑片,可以改变通过电位器的电流 B.只把A、B接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变小 C.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变小 D.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变大 7.如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了电源开关s和安全开关S1.当杯体放在主机上时,S1自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动,开始榨汁。 下列电路图符合上述要求的是() A. B. C. D. 8.小杰在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后,绘制了1度电可供她家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下持续工作的时间图,如图所示。 关于图中用电器的比较,下列说法中正确的是 A.节能灯正常工作的电压最大 B.浴霸正常工作的电流最小 C.电风扇的额定功率比浴霸的额定功率小 D.节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大 9.关于分子动理论和内能,下列说法正确的是 A.物体内能增大,温度一定升高 B.物体的温度升高,分子运动一定加剧 C.分子之间存在引力时,就没有斥力 D.温度低的物体内能一定比温度高的物体的内能少 10.比热为2440J/(kg•℃)的酒精和水混合后,比热变为2940J/(kg•℃),则混合液中酒精和水的质量之比为 A.9: 5B.63: 25C.23: 35D.35: 16 11.如图所示的电路中,R1和R2均为定值电阻,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,两电表均有示数。 若只断开开关S2,则 A.电流表和电压表的示数都变大 B.电流表示数变小,电压表示数不变 C.电流表示数变小,电压表示数变大 D.电流表和电压表的示数都变 12.关于厨房中的物理现象,以下说法中不正确的是 A.拧开醋瓶盖,醋味扑鼻是由于分子不停地做无规则运动 B.用高压锅煮饭熟得快是因为高压锅内气压大、水的沸点高 C.洗碗时“油花”漂在水面上,其原因是油的密度比水大 D.水和酒精充分混合后,总体积小于混合前水和酒精的总体积,说明分子间有间隙 二、填空题 13.很多家用电器都有待机功能,比如,电视可以用遥控器关机而不必断开电源。 这一功能虽给人们带来方便,但电器在待机状态下仍有能耗。 右表是小明家两台电器的数据统计。 这两台电器每天待机共耗电____度。 若能及时断开电源,他家每月可以节约电费____元。 (电价为0.45元/度,每月按30天计算) 14.在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中,小组同学猜想: 小灯泡的电功率可能与电压、电流有关,于是他们设计了如下所示的三个电路图: (1)你认为图_____电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系,理由是_____;图_____电路可以研究小灯泡的电功率与电流的关系。 (2)小组同学经
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