九年级物理改变世界的信息技术、能量的转化和守恒定律教育科学版知识精讲.doc

第一篇：九年级物理改变世界的信息技术、能量的转化和守恒定律教育科学版知识精讲.doc

九年级物理改变世界的信息技术、能量的转化和守恒定律教育科学版

【本讲教育信息】

一.教学内容：

§10.3 改变世界的信息技术

第11章 物理学的发展和能源技术创新

§11.1 能量的转化和守恒定律

二、重、难点

1、知道什么是卫星通信和光缆通信

2、知道能量的转化和转移

3、知道能量守恒定律

三、具体内容：

（一）卫星通信：是利用人造地球卫星作为中继站，把地面站发射的信号接收下来，经过处理后再发送到另一个或几个地面站，实现卫星中继通信。优点：覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。

（二）光缆通信：

用心 爱心 专心 信息高速公路是指可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络。利用它可以传播电话、电视、广播及数据、文件等。建设信息高速公路的物质基础之一是光导纤维，简称光纤。

1、激光：频率单

一、方向集中，可以用来传递信息。

特点：（1）很高的单色性，可用于通信

（2）平行性好，可以用于精确测距、目标跟踪

（3）亮度高，可用于军事上，用于医学作“光刀”

2、光导纤维：是很细很细的玻璃丝，数条光纤一起敷上保护层制成光缆，用激光在光纤中传递电视电话等多种信息。

3、光缆通信实际上是利用激光在光导纤维里传播：激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射，在另一端射出，把携带的信号传到远方。

4、优点：信息量大、不怕雷击、抗干扰能力强、功率损耗小、通信质量高、保密性好。

（三）移动通信

1、移动通信是指移动体之间或移动体与固定体之间的通信。移动通信的终端设备包括手机、寻呼机、无绳电话等。

2、移动通信系统一般由移动台、基站、移动交换中心以及市话网等组成。

3、如图是移动通信的工作方式，手机左发射的信号被离它最近的基地台接收，然后由光缆把信号传到交换中心，寻找到选定的通话对象，再由光缆把信号传到离对象最近的基地台，最终这个基地台把信号传给手机右。

（四）信息革命与人类文明

1、物质、能源与信息是人类社会生存和发展不可缺少的三大要素。

2、信息技术已经成为人们学习、工作、生活不可缺少的工具，在现代战争中起非常重要

用心 爱心 专心 的作用，信息技术产业已经成为一些发达国家的重要产业。

（五）模拟信号和数字信号

1、模拟信号：声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”声信号的“一举一动”。这种电流传递的信号叫模拟信号。

特点：模拟信号在长距离传输和多次加工、放大过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些信息。

2、数字信号：用不同的符号的不同组合表示的信号叫数字信号。

特点：通常的数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。

（六）不同形式能量的相互转化

能量有多种多样的形式，可以从一个物体转移到另一个物体上，从空间的一处转移到另一处，能量的形式也可以从一种形式转化为另一种形式。各种能量可以逐渐相互转化，地球上几乎所有的能量都来源于太阳。

（七）能量守恒

能量既不会创造，也不会消失；当能量从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式时，总量不变。

（八）永动机是不可能实现的任何永动机都是制不出来的，这是因为不消耗能量却可以永远地运动下去并不断地做功违背了能量守恒定律。自然界中无论什么运动都会产生热，热向四周扩散而损耗，如不补偿能量，任何运动着的机器最终都会停止。

（九）能量转化效率

在实际工作或生活中，一种能量转化成另一种能量的过程中，输出有效能量与输入能量的比值成为能量的转化效率。

能量转化效率η=输出有效能量

输入能量 在任何情况下。能量转化效率η都小于1。

（十）能量转化的方向性

能量转化过程中存在一定的方向性。

【典型例题】

例1.“信息高速公路”有很宽的频带，可以同时传送500个电视频道。因此，无论是文字信息、声音信息，还是图像信息或电视信号，都可以在“信息高速公路”的网络中得到及时传送，而且传送的速率很高。一部《不列颠百科全书》通过“信息高速公路”不到5s就能够传送完毕，“信息高速公路”一语中的“路”一般是指（）A.高速行驶的公路

B.利用微波的通信 C.利用光纤的通信

D.利用卫星的通信

分析：“信息高速公路”的基础是光纤通信，它用光缆把千家万户、单位联结在一起，能以激光脉冲传输数字化信息；而同轴电缆中传输的则是无线电波。激光的频率比无线电波

用心 爱心 专心 的频率高得多，所以光纤线路的容量大。例如，一根光纤能同时传输50万路电话信号。光纤抗干扰能力强、信号衰减少，适于远距离传输大量信息。

正确答案：C

例2.移动通信的基地台是按蜂窝状布局的，你能说出这样做的道理吗？

分析：移动通信基地台的建造，应在保证无线电波覆盖面积不变的情况下，尽可能减少基地台的数量，而蜂窝状布局是一种最佳设计。

正确答案：这样做能大大增加无线电覆盖的有效面积，减少转接信息的基地台数量。

例3.某收音机中中波段的频率范围是535kHz~1605kHz，问它接收的电磁波波长范围是多少？

解：由公式c=λf可得，λ＝c/f，λ1＝c/f1＝（3х10m/s）/(535х10)=561m

λ2＝c/f2＝（3х10m/s）/(1605х10)=187m 正确答案：187～561m

例4.关于能量的转化和转移，说法正确的是（）

A.能量只能从能量多的物体向能量少的物体转移，不可能从能量少的物体向能量多的物体转移

B.内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能 C.能量只能从一种形式转化为另一种形式

D.能量可以从一种形式转化为另一种形式，但转化前后，能的总量会减少

分析：A不正确，能量多的物体，温度不一定高。例如1kg 0℃水比1kg 0℃的冰能量多，但它们之间没有能量转移。

B正确，机械能和内能可以互相转化。

C不正确，能量还可以从一个物体转移到另一个物体。

D不正确，能量守恒定律告诉我们，在能量转化的过程中，能的总量是保持不变的。

正确答案：B

例5.在密闭的房间里有一个开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间的温度将（）

A.升高

B.降低

C.不变

D.无法确定

分析：根据生活经验，冰箱内的温度比室温低得多。有的人会认为，打开冰箱门通电，由于冰箱与外界发生热传递，内能发生转移，房间内能减小，温度应下降，这种看法是片面的，只考虑到冰箱内部与外界的热传递。实际上电冰箱工作时，在冰箱内部制冷，在电冰箱的背部通过散热器向外界散热，把内能转移出来，这样看来，开着门的电冰箱一面把内能转移出来，一面又有内能转移进去，哪一边转移得多些似乎难以判断。其实，这时只要注意电冰箱工作的过程是电流做功的过程，消耗了电能，所以转化出来的内能多些。

正确：A

例6.设计一个实验，证明皮球落地时发生了形变，并回答下列问题。

（1）谈谈一只皮球从高处由静止落下又弹起的过程中皮球机械能的转化。

（2）指出皮球在哪个位置动能为零

（3）即使不计空气阻力，皮球落地弹起后也不能再回到原来的高度，这是为什么？

（4）怎样抛出皮球，才能使它弹跳到高于抛出时的位置，说明理由。

用心 爱心 专心 分析：将整个过程分为下降，皮球形变、恢复原状和上升四个阶段，分别说明机械能的转化。

速度为零时动能为零。

考虑到皮球与地面碰撞时要损失一部分机械能（对地面做功），故不能反弹到原抛点。

如果让皮球在抛出时具有一定的速度，那么皮球在抛出时除了具有一定的势能外还具有一部分动能。

正确答案：实验方法：在地面铺一白纸，将皮球涂黑，当皮球从高处落到纸上时，纸上会出现一个黑色圆斑而不是一个圆点，证明皮球落地时发生了弹性形变。

（1）皮球下落时，重力势能转化为动能；接触地面发生形变时，动能转化为弹性势能；恢复原状时，弹性势能转化为动能；反弹上升时，动能转化为重力势能。

（2）皮球在原抛出点时，与地面碰撞形变程度最大时（此时动能转化为弹性势能）、反弹到最高点时，皮球的动能为零。

（3）当皮球与地面碰撞时对地面做功，损失一部分机械能（转化为其他形式的能），因此皮球不能回升到原抛出点的高度。

（4）让皮球在抛出时具有一定的初速度，这样皮球既具有重力势能又具有动能，这部分动能最终会转化为重力势能，使皮球达到原抛出点时会继续升高，从而高出原抛出点的位置。

【模拟试题】（答题时间：25分钟）

一.选择题

1.关于电磁波下列说法中不正确的是 A.电磁波具有能量

B.各种颜色的光都是电磁波

C.电磁波在真空中的传播速度是3х10m/s D.电磁波的频率越高，波长越长

2.下列关于电磁波的一些说法中正确的是 A.电磁波在真空中不能传播

B.电磁波在空气中的传播速度约为340m/s C.红外线属于电磁波

D.电热水壶是利用电磁波来工作的 3.下列电器中，利用电磁波工作的是

A.电风扇

B.移动电话 C.电冰箱

D.电吹风 4.关于电磁波，下列说法正确的是 A.电磁波的传播速度比光速小 B.电磁波的波长越长频率越高

C.电磁波的应用会不同程度影响人们的健康

D.电磁波可以携带信息、捕捉信息，但不能承载并传播信息

5.在无线电通信中，把人们需要的电磁波筛选出来，以下设备中能完成这项任务的是 A.调谐器

B.话筒 C.调制器

D.振荡器 6.下列说法中错误的是

A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化

用心 爱心 专心 B.只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律

C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器

D.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是不变的 7.下列能量转化过程中，化学能转化为电能的是 A.用潮汐发电

B.用电池作电源

C.用电灯照明

D.电动机带动水泵将水抽到高处

二.填空题

1.中央电视台第一套节目的频率为52.5MHz（1MHz=10Hz），电磁波在真空中的传播速度_____________（填“大于”、“等于”或“小于”）光在真空中的传播速度，其速度大小为_____________m/s，则中央电视台第一套节目的波长为_____________m。2.有一个“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的一层特殊材料喧各材料能够_____________（填“增强”或“减弱”）对电磁波作用；秘密之二在于它的表面制成特殊开头，这种形状能够_____________（填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备。3.乘飞机时禁止使用移动电话，是因为使用移动电话时_____________会干扰飞机正常的导航通讯，对飞行安全构成很大的威胁。

4.电磁波在真空中的传播速度等于______________m/s。光纤通信实际上是利用_____________光在纤维里传播的。

5.一台额定功率为0.08W的收音机，在接收频率逐渐减小的过程中，所对应电磁波的波长将逐渐_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）；该电磁波在空间传播的速度约为_____________km/s；在正常工作情况下，若持续收听1h，将消耗_____________J的电能。6.目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能，如：_____________。其二是把太阳能转化为电能，如_____________。

7.电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中，电能转化为地面、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传递给汽车。这些现象均说明能量的转化具有_____________。以上能量的转化过程中，能的总量_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

6用心 爱心 专心

试题答案

一.选择题

1.D

2.C

A 6.A

7.B

二.填空题

1.等于；3×108；5.7 2.增强；减弱 3.电磁波

4.3×108；激

5.增大；3×105；288

6.太阳能热水器；太阳能电池 7.方向性；不变

3.B

用心 爱心

4.C

5.专心

第二篇：九年级物理《能量转化与守恒》评课稿

九年级物理《能量转化与守恒》评课稿

本人听了市级名师林大誉老师执教的《能量的转化与守恒》,受益匪浅。本节课是浙教版九年级《科学》上册第三章第九节的内容，是初中科学功和能章节的重难点，涉及能量在转化和转移中的守恒以及方向性这两方面的知识，具有知识性、抽象性和推理性的特征。林老师能抓住本节教材的重点和难点，以生为本、以疑为线、以启发为主、以拓展为目标，在课上，老师、学生、听课教师都能快乐的学习和参与，尤其是学生积极的学习状态给听课教师留下了深刻的印象，使本节课的教学取得了较好的效果。

一、目标明确，思路清晰

林老师能从知识、能力、思想情感等几个方面来把握，知识目标有量化要求，能力、思想情感目标也有所要求，体现学科特点；能以新课程的大纲为指导，体现年段、单元教材特点，符合学生年龄实际和认识规律，难易适度。准确地定位出本节课的教学目标：

1、通过学生参与活动和探究知识，理解能量守恒定律和能举出生活中能量转化和转移守恒的例子；

2、初步形成用能量转化和守恒的观点分析自然现象的意识，了解能量的转化和转移有一定的方向性。由此展开教学，达到预期的教学效果。

二、设计合理，环环相扣

林老师依据新课程改革《科学课程标准》中教学设计理念：面向全体学生，立足学生发展，突出科学探究等基本理念。“在探究状态下学习”贯穿整个课堂教学，改变了学生被动接受的'传统的教学模式。整个课堂设计层次分明、结构紧凑、逻辑严密、前后呼应。

三、教学过程，跌宕起伏

（一）创设情境，巧妙激趣

情境是连接学生与书本知识的桥梁，它可以缩短学生与所学知识之间的时空距离，可以帮助教师把学生带入其境，探寻其理。林老师抓住高年级学生的心理和思维特征，创设了贴近生活的情境：能否使用永动车解决雾霾的天气？学生由此展开讨论，但大部分的学生不明白永动车的工作原理。并以此设置悬念，引入课题，一开始就让学生处在浓厚的学习兴趣中，激发学生学习欲望，让“要求学生学”变成了“学生要求学”。

（二）温故知新，学以致用

本节课的设计是在合理考虑学生对能量转化的已有认知的基础上开展，让学生始终处于积极的思考和探究。回顾压缩气体、气体对外做功、电视机、采用冷敷降体温的生活现象，说明能量转化和守恒的普遍意义。通过学生比较分析这些生活实例在内容上的共同点，进一步让学生认识这样的事实：能的总量保持不变，即能量转化和守恒定律。利用旧知迁移进行新知的学习，并且进行小组交流，利用集体的智慧解决问题。这不仅加深对能的转化和守恒定律的理解、拓展思维的深广度、强化理论联系实际的意识与实践能力，而且发展综合疏理与归纳能力等的目标，促进学生学能的全面发展。

（三）注重探究，方法多样

本节课在教学设计和实际授课中营造了浓厚的探究氛围，林老师能针对学生的重点、难点、关键点、易错点、知识结合点、思维汇聚点等作为设问设计的主要依据；通过设问，由点到面、由浅入深、由单一走向综合、由显见走向灵活。有学生的独立思考，如：让学生进行猜测“矿泉水瓶的速度为什么会越来越快？”。有交流合作学习和互相补充，如“势能转化为动能和内能，这三者之间有什么关系?”，“依据又是什么?”。有学生参与体验，如“能否继续寻找支持观点的证据？”等探究活动。通过不断的优化实验探究，让学生自己去思考，去动手实践，最终回归到解决永动车能否持续工作的问题。老师在教学新知过程中循循善诱，让学生学习起来毫不费力，也分发挥了学生的主动性。将学生活动不断推向新的高潮，让所有的学生都明白了“探究的过程”和“探究的方法”。这样不仅教给了学生科学知识，而且更注重学习方法的指导，能力体现授之与渔，这是这堂课学生最大的收获。

（四）渗透情感，标新立异

通过教师有序的引导、学生积极的参与、举证、体验、类比、合作、讨论与交流，将知识与技能，过程与方法，情感态度和价值观有机的结合。自然界的事物的运动和变化必须遵循能量转化和守恒定律，但符合能量转化和守恒定律的事件却不一定能够发生？林老师引导学生找出说明能量转化和转移具有方向性的例子。如锤子砸铁片，铁片发热，煤炭的燃烧时化学能转化为内能等，加强学生对能量转化和转移方向性的认识，增强学生节约能源和资源的意识，形成可持续发展的观念，树立将科学转化为技术服务于人类的意识。

通过对能量的转化和守恒定律的发现史的学习，使学生感受到科学是一个开放的，不断发展的系统，而且已有的结论可能被修正，科学是一个永远不会完结的过程，培养学生终身的探索兴趣和科学的学习态度。在整个教学活动中始终面对全体学生，让每一个学生都有收获，都得到成功的体验，充分体现了教育面向全体学生的新课标精神，呈现出本节课的亮点。

（五）作业分层，设计精巧

林老师精心设计了这样的作业：

1、根据图片中能量的转化顺序，编写能量转化的故事；

2、对达芬奇永动机进行合理解释，能满足不同层次学生的需求，突出学科本位，延伸课堂教学。将科学知识与社会，生活相联系，在生活中找到所学知识的应用，使学生懂得生活处处有科学，处处有探索的道理，从而拓展学生的思维和知识的空间。

四、几点不成熟的建议

综观教学全过程，“没有最好，只有更好”，本人认为以下几点只得我们进一步商榷：这节课的知识较为抽象，林老师演示水和沙子的定性实验帮助学生理解，但实验过程中存在着诸多变量，能否同时控制好其他变量？单凭一次实验的现象得出的结论是否可靠？能否从生活现象设计更为直观的定量实验来支持我们需要的观点？我们不能为了追求表面上的创新或新颖，就不顾教育规律和知识的科学性。总之这是一堂很成功的课，值得我们在今后的教学中学习和借鉴。

第三篇：九年级物理下册184能量转化的基本规律教学反思苏科版

能量转化的基本规律

众所周知，能量的转化和守恒定律是由法国科学家笛卡儿、德国化学家迈尔和物理学家赫姆霍茨、英国物理学家焦耳以及格罗沃等人以不同方式各自独立加以论证提出的，这是所有物理现象必须遵循的金科玉律。当然也是自然科学中一切物质必须遵循的客观规律，它的地位和作用是其它定律所不可取代的。恩格斯曾把这一定律称之为“伟大的运动基本定律”。

《能量的转化和守恒》这节设问巧妙，内容广宽，发人深思，易将学生导入探究的平台，确实能起到本章的压轴戏重任。我们在授课过程中，依据课程标准的教科书的设计编排，参照教学参考资料的意见，把这节分为三部分内容：第一部分简述能量能够发生转化和转移；第二部分是能量在转化和转移过程中，总量保持不变；第三部分提出能量转移和转化是有方向性的思考。第一部分诸多章节逐步涉及、展开，学生有一定基础。第二部分是全节的重点，甚至是全书的重中之重，学生虽有一定认识，但不到位。第三部分较为抽象，考虑到学生的可接受性，通过一些具体事例的分析将其形象化、生动化。

首先要阐明的是突出重点，将能量转化和转移过程中，总量保持不变这一关键落到实处。由于能量转化和守恒定律是一个普适定律，没有一个固定的表达式，也无法进行理论论证或数学推导，所以以往教材都是直接给定的，简单是简单了，但违背了物理学以物说理的宗旨和学生的认知规律。

如何将能量的转化和守恒定律的引出更为自然、顺畅呢？根据能量转化和守恒定律的文

字表述：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。所以，我们只要解决好能量不会消失、能量不会创生，自然也就能说明能量的总量保持不变了；而能量的转移与转化在之前的学习中学生已然掌握。如何说明能量不会凭空消灭。可例举一些现象和运动，讨论它们的能量是不是消失了？例如，自行车停蹬以后，隔一会停下来了，自行车的动能消失了吗？保温瓶内的沸水，几天以后凉到跟室温一样，沸水的内能消失了吗？……所有这些，表面上看能量消失了，但是实际完全是能量之间的转化和转移，这些能量都没有消失。如何说明能量不会凭空产生。可先从一个简单例子入手，有一种自动机械手表，戴在手上，不用开发条，可运转久远，它的能量似乎凭空产生？先让学生讨论一下，很易知道这是能量的转移的结果，没有凭空产生。

如何说明永动机肯定不能永动？一般说永动机的设计是颇具匠心，非常巧妙，迷障众多，再加上有关物理概念、规律和机械知识学生也不具备，要识破其违科学是不易的。所以在选择永动机的时候，要考虑到学生的认知水平，评批一两台历史上曾有人设计过的，结构原理较为简单的永动机，这样学生也较易理解为什么永动机不能永动。这样也就在反面的论证了能量不会凭空产生，学生对能量的转化和守恒的理解也就更到位。课堂上我们是通过影片上对简单永动机的揭秘来完成教学的，学生从看到永动机时的肯定，到揭秘后的否定，他们对这块知识的兴趣还是很浓厚的，对知识的理解也是很到位。