2025年新课程示径学案作业设计九年级物理全一册苏科版第137页答案
活动一 探究乒乓球自动“上滚”的奥秘
1. 做一做:用两支铅笔在桌面上搭成如教材第 98 页图 18 - 20 所示的斜坡,将乒乓球放在斜坡的低端,松手后会看到乒乓球向斜坡顶端滚动.
2. 议一议:上述现象是否说明乒乓球可以自动从低处滚向高处?大家思考下实验不能获得成功的原因是什么?
3. 量一量:分别测量乒乓球在斜坡低端和顶端时距离桌面的高度,你有什么发现?你能解释上述现象吗?
4. 试一试:如果将两支铅笔平行放置搭成斜坡,重做上述实验,还会看到乒乓球自动“上滚”的现象吗?
5. 能量的转化和守恒定律的建立经历了 100 多年的漫长历史,永动机的不可能实现,是导致能量守恒定律确立的一个重要线索.历史上曾有很多的人从事永动机的制作(其中也有在科学史上名声显赫的人,如达·芬奇),都以失败而告终,1755 年,法国科学院宣布,不再审查有关永动机的任何设计.大家用自己的话来概括下能量的转化和守恒定律的内容.

答案

2. 不能说明乒乓球可以自动从低处滚向高处;原因是实验中乒乓球在斜坡低端的重心高度高于顶端,松手后重心降低,并非真正从低处到高处。3. 发现:乒乓球在斜坡低端时距离桌面的高度高于在顶端时的高度;解释:乒乓球重心从高处向低处移动,重力势能转化为动能,符合能量转化和守恒定律。4. 不会看到乒乓球自动“上滚”的现象。5. 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

解析

2. 依据能量转化和守恒定律,物体无法自发从重心低处向重心高处运动。实验中乒乓球“上滚”是表面现象,实际低端乒乓球重心高于顶端,松手后重心降低,并非真正从低处到高处。3. 测量可知低端乒乓球重心高度高于顶端,其重心从高处向低处移动,重力势能转化为动能,符合能量守恒。4. 铅笔平行放置时,斜坡低端实际高度低于顶端,乒乓球重心无法自发从低处向高处移动,故不会“上滚”。5. 能量转化和守恒定律反映能量转化转移过程中总量不变。
活动二 探究能量转移和转化的方向性
学习能量守恒定律的时候,你可能有过这样的疑问:既然自然界的能量是守恒的,那么为什么还会产生能源危机?为什么还经常说要节约能源呢?
1. 请你准备 2 杯水,一杯温度较高,一杯温度较低,将两杯水混合,会出现什么情况呢?它们之间的能量是怎么转移的呢?
2. 瀑布中的水下落的过程是自发的过程,水能否自发地从低处流往高处?
3. 自然界中许多自发的过程都是有方向性的,或者说能量的转化和转移是有方向性的.请再列举一些实例,说明能量的转化与转移是有方向性的.

答案

1. 高温水的热量转移到低温水,直到两者温度相等。
2. 不能。
3. 实例:热传递的方向性(从高温到低温)、汽车制动时动能的转化与不能再自发利用等(答案合理即可)。

解析

1. 当将温度较高的水与温度较低的水混合时,高温水的热量会自发地转移到低温水,直到两者温度相等,达到热平衡。
2. 瀑布中的水下落是自发的,因为重力势能转化为动能。但水不能自发地从低处流往高处,因为这需要外部能量的输入来克服重力。
3. 自然界中许多自发的过程都是有方向性的。例如,热传递总是从高温物体自发地传向低温物体,而不能自发地从低温物体传向高温物体;汽车制动时,动能转化为轮胎、地面和空气的内能,这些能量不能再自发地开动汽车。