能量守恒定律(精選14篇)
能量守恒定律 篇1
教學目標
a. 知道能的轉化在自然界中是非常普遍的,并能舉一些能的轉化的例子
b. 知道的內容,并能用它來說明一些簡單的問題
C. 建立樸素的唯物主義觀,對學生進行思想教育
教學建議
教材分析
分析:本節內容是對本章及以前所學物理知識從能量的觀點進行了一次綜合、深化和再認識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉化,揭示它們之間的本質聯系:能量,并分析一系列熟知的能量轉化的事例,指出能量的轉化與守恒.最后闡述了能的轉化與守恒定律的普遍性和重要性.
教法建議
建議一:是一個實驗規律,列舉能量轉化的實例,是學生理解和掌握能量守恒的基礎,因此在教學過程中要充分利用學生已知知識,對這些實例中的能的轉化進行具體分析.
建議二:在教學過程中,應重點強調定律的兩個方面:轉化與守恒.另外還要強調該定律的普遍性和重要性,可列舉19世紀的自然科學史對學生進行教育.
教學設計示例
課 題
教學重點
能量轉化與守恒
教學難點
對能量轉化與守恒的理解
教學方法
講授
知識內容
教師活動
學生活動
一、能量的多樣性
對應于不同的運動形式,能的形式也是多種多樣的
二、能的轉化
不同形式的能之間可以相互轉化;做功的過程是能的轉化的過程
三、
能量既不可會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變.
四、的普遍性和重要性
五、作業
課本P27練習3
列舉不同形式的運動
列舉不同的過程
有意識引導學生體會能的總量保持不變
總結規律
講述19世紀三大自然規律
指出各種運動形式所對應的能量
學生指出是什么能向什么能的轉化
記憶、理解規律
探究活動
我們能否制造一個永遠不需輸入、而能不斷向外輸出能量的機器呢?
能量守恒定律 篇2
教學目標
a. 知道能的轉化在自然界中是非常普遍的,并能舉一些能的轉化的例子
b. 知道的內容,并能用它來說明一些簡單的問題
C. 建立樸素的唯物主義觀,對學生進行思想教育
教學建議
教材分析
分析:本節內容是對本章及以前所學物理知識從能量的觀點進行了一次綜合、深化和再認識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉化,揭示它們之間的本質聯系:能量,并分析一系列熟知的能量轉化的事例,指出能量的轉化與守恒.最后闡述了能的轉化與守恒定律的普遍性和重要性.
教法建議
建議一:是一個實驗規律,列舉能量轉化的實例,是學生理解和掌握能量守恒的基礎,因此在教學過程 中要充分利用學生已知知識,對這些實例中的能的轉化進行具體分析.
建議二:在教學過程 中,應重點強調定律的兩個方面:轉化與守恒.另外還要強調該定律的普遍性和重要性,可列舉19世紀的自然科學史對學生進行教育.
教學設計示例
課 題
教學重點
能量轉化與守恒
教學難點
對能量轉化與守恒的理解
教學方法
講授
知識內容
教師活動
學生活動
一、能量的多樣性
對應于不同的運動形式,能的形式也是多種多樣的
二、能的轉化
不同形式的能之間可以相互轉化;做功的過程是能的轉化的過程
三、
能量既不可會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變.
四、的普遍性和重要性
五、作業
課本P27練習3
列舉不同形式的運動
列舉不同的過程
有意識引導學生體會能的總量保持不變
總結規律
講述19世紀三大自然規律
指出各種運動形式所對應的能量
學生指出是什么能向什么能的轉化
記憶、理解規律
探究活動
我們能否制造一個永遠不需輸入、而能不斷向外輸出能量的機器呢?
能量守恒定律 篇3
教學目標
a. 知道能的轉化在自然界中是非常普遍的,并能舉一些能的轉化的例子
b. 知道的內容,并能用它來說明一些簡單的問題
C. 建立樸素的唯物主義觀,對學生進行思想教育
教學建議
教材分析
分析:本節內容是對本章及以前所學物理知識從能量的觀點進行了一次綜合、深化和再認識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉化,揭示它們之間的本質聯系:能量,并分析一系列熟知的能量轉化的事例,指出能量的轉化與守恒.最后闡述了能的轉化與守恒定律的普遍性和重要性.
教法建議
建議一:是一個實驗規律,列舉能量轉化的實例,是學生理解和掌握能量守恒的基礎,因此在教學過程中要充分利用學生已知知識,對這些實例中的能的轉化進行具體分析.
建議二:在教學過程中,應重點強調定律的兩個方面:轉化與守恒.另外還要強調該定律的普遍性和重要性,可列舉19世紀的自然科學史對學生進行教育.
教學設計示例
課 題
教學重點
能量轉化與守恒
教學難點
對能量轉化與守恒的理解
教學方法
講授
知識內容
教師活動
學生活動
一、能量的多樣性
對應于不同的運動形式,能的形式也是多種多樣的
二、能的轉化
不同形式的能之間可以相互轉化;做功的過程是能的轉化的過程
三、
能量既不可會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變.
四、的普遍性和重要性
五、作業
課本P27練習3
列舉不同形式的運動
列舉不同的過程
有意識引導學生體會能的總量保持不變
總結規律
講述19世紀三大自然規律
指出各種運動形式所對應的能量
學生指出是什么能向什么能的轉化
記憶、理解規律
探究活動
我們能否制造一個永遠不需輸入、而能不斷向外輸出能量的機器呢?
能量守恒定律 篇4
教案示例
教學目標
a. 知道能的轉化在自然界中是非常普遍的,并能舉一些能的轉化的例子
b. 知道能量守恒定律的內容,并能用它來說明一些簡單的問題
c. 建立樸素的唯物主義觀,對學生進行思想教育
教學建議
教材分析
分析:本節內容是對本章及以前所學物理知識從能量的觀點進行了一次綜合、深化和再認識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉化,揭示它們之間的本質聯系:能量,并分析一系列熟知的能量轉化的事例,指出能量的轉化與守恒.最后闡述了能的轉化與守恒定律的普遍性和重要性.
教法建議
建議一:能量守恒定律是一個實驗規律,列舉能量轉化的實例,是學生理解和掌握能量守恒的基礎,因此在教學過程中要充分利用學生已知知識,對這些實例中的能的轉化進行具體分析.
建議二:在教學過程中,應重點強調定律的兩個方面:轉化與守恒.另外還要強調該定律的普遍性和重要性,可列舉19世紀的自然科學史對學生進行教育.
“能量守恒定律”--示例
課 題
能量守恒定律
教學重點
能量轉化與守恒
教學難點
對能量轉化與守恒的理解
教學方法
講授
知識內容
教師活動
學生活動
一、能量的多樣性
對應于不同的運動形式,能的形式也是多種多樣的
二、能的轉化
不同形式的能之間可以相互轉化;做功的過程是能的轉化的過程
三、能量守恒定律
能量既不可會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變.
四、能量守恒定律的普遍性和重要性
五、作業
課本p27練習3
列舉不同形式的運動
列舉不同的過程
有意識引導學生體會能的總量保持不變
總結規律
講述19世紀三大自然規律
指出各種運動形式所對應的能量
學生指出是什么能向什么能的轉化
記憶、理解規律
“能量守恒定律”探究活動
我們能否制造一個永遠不需輸入、而能不斷向外輸出能量的機器呢?能源教案示例(一)教學目的 1.知道什么是能源。 2.知道什么是一次能源、二次能源。知道哪些能源是常規能源、哪些能源是新能源! 3.知道解決能源問題的重要性和主要出路。(二)教學過程 1.引入新課 教師:同學們每天要吃飯、喝水,用什么來煮飯、燒水呢?(煤,煤氣,柴禾、天然氣……) 教師:同學們說得都對,把生米做成熟飯,把生水燒開都需要能量。煤、煤氣、柴禾、天然氣等等在燃燒時都能提供能量。那么要開動汽車、火車、飛機等交通工具需要消耗什么呢?(汽油或者柴油) 教師:對,汽油、柴油燃燒時也能提供能量。同學們再想想,江河里的水流能不能提供能量呢? 學生:能。山上采伐的木料放到江、河里能順流而下,水流可以運送木料做功。 學生:水流還可推動水輪機做功,使磨轉動,水輪機還能帶動發電機轉動發出電來! 〗處煟和瑯,流動的空氣——風也有能量,風能推動風車做功。像煤、天然氣、汽油、水流、風等等能夠提供能量的物質資源,我們把它們都叫做能源。人們的生活、生產、科研都離不開能源。那么能源包括哪些種,我們應該怎樣來開發和有效地利用它們呢?今天開始我們就來學習這方面的知識! 2.進行新課 (1)什么叫能源? 板書:〈第十四章能源的開發和利用第一節 能源〉 教師:什么叫能源呢? 板書:〈像煤、石油、天然氣、水流等等,凡是可以提供能量的物質資源都叫做能源!怠 (2)一次能源和二次能源 教師:同學們知道嗎?汽油、柴油都是從石油提煉出來的。那么煤、石油、天然氣等等又是從哪里來的呢?從地下開采出來的。地下的這些東西又是從哪里來的呢?煤、石油、天然氣都是由古代的動物、植物經過長時間的地質變遷中形成的,我們把它們統稱為化石燃料! “鍟骸椿剂、水能、風能、太陽能等等都是由自然界提供的能源叫做一次能源〉 教師:一次能源是自然界直接提供的能源。教室里點燈,家里開收音機、電視機,工廠里開動機器都要用電能,電能是哪里來的呢?(電能是由發電廠供給的;電能可由電池提供;電能還可由太陽能轉化而來——太陽能電池。) 教師:同學們說得都對。火電廠把煤、石油等化石燃料轉化成電能;水電站把水流能轉化成電能;干電池、蓄電池把化學能轉化成電能;太陽能電池把太陽能轉化成電能,……電能是由化石燃料、水能、風能、太陽能等等自然界直接提供的能源轉化而來的,所以叫做二次能源! “鍟骸从勺匀唤缣峁┑哪茉崔D化而來的能源是二次能源〉 (3)世界能源消耗量迅速增長 教師:現在我們大量使用二次能源——電能,但實際消耗的還是轉化成電能的一次能源——目前我國主要還是消耗化石燃料。隨著科學技術的發展和進步,特別是近三、四十年以來,隨著工、農業生產和科學技術的現代化,人們的生活也漸趨現代化,使能量消耗的增長趨勢十分明顯,為了便于比較,我們把各種能源的消耗量都折合成燃燒值為2.93×107焦/千克的標準煤計算(看課本圖14—1),在1950年是26億噸,1987年就是110多億噸,估計到XX年要超過200億噸。我們國家的能源消耗量也在迅速增加,1953年全國能源消耗僅為0.54億噸標準煤,到1992年已達到10.89億噸標準煤,增加了近20倍,預計到XX年將增加到14~17億噸標準煤,幾乎接近20世紀初全世界1年能源消耗的總量。能源消耗的迅速增長,會不會引起“能源危機”呢?人類能不能解決這個問題呢? 學生:煤和石油越采越少,人類可能要出現能源危機! W生:人們可以尋找新的能源! (4)常規能源和新能源 ①從古到今,人類使用的能源都是由太陽能轉化來的! 〗處煟和瑢W們知道煤、石油、天然氣等化石燃料是古代生長的動、植物經過長時間的地質變遷而形成的,那么這些動、植物又是怎么能生長壯大的呢?植物生長靠太陽把各種養分進行光合作用變成植物生長的養料,動物生長靠吃植物或者其他的小動物,所以化石燃料從根本上來說,來源于太陽能。那么水能和風能又是從哪里來的呢? 學生:太陽照到地球上,使空氣變熱上升,冷空氣就下降形成風! W生:太陽照到江、河、湖、海的水面上,使水蒸發,蒸發的氣上升到空中,在高空遇冷使變成雨雪降下來,降到高山上的雨和雪融化成的水從高處流下,形成水能! 、谛履茉吹睦谩 〗處煟和瑢W們說得很好,化石燃料、水流能、風能等都來源于太陽光的輻射,即太陽能。課本上的圖14—2就畫出了太陽能的轉化情況。太陽每秒鐘要向周圍空間輻射3.8×1026焦的能量,其中到達地球表面的太陽能只有1.7×1017焦,但仍有大量的太陽能還沒有被利用。近年來發明的太陽灶、太陽能熱水器、太陽能電池等對太陽能的直接利用還剛剛開始。這里還有很大的潛力可挖。此外自然界還存在大量的潮汐能和地熱能,我國和有的國家已試驗用潮汐能和地熱能來發電,由于有些技術問題還沒有解決,使造價過高,因此還沒有被廣泛采用。另外本世紀初還發現了原子核能(原子能),原子能已經做為核潛艇、航空母艦和破冰船的核動力,也廣泛地用于核電站! “鍟骸次覀儼鸦剂、水流能、風能等人類早就應用的能源叫做常規能源〉 〈把核能、太陽能、地熱能、潮汐能等新近才開始利用的能源叫做新能源〉 (5)解決能源問題的主要出路 教師:開發和利用新能源是人類解決能源問題的主要出路。我國雖然蘊藏著豐富的煤炭資源,新油田也在不斷被發現,但是我國人口眾多,能耗巨大,節約常規能源的消耗,開發和利用新能源仍是我國的一項重要任務。同學們努力吧,為將來給祖國作出更多的貢獻而努力學習吧! 3.總結(略) 4.布置作業 (1)閱讀課本,思考以下問題: 、偈裁唇心茉?②什么是一次能源?什么是二次能源?③哪些是常規能源?④哪些是新能源? (2)把課本上圖14—2所示的太陽能的轉化情況用你自己的語言正確簡練地寫出來。
能量守恒定律 篇5
教學目標
a. 知道能的轉化在自然界中是非常普遍的,并能舉一些能的轉化的例子
b. 知道的內容,并能用它來說明一些簡單的問題
C. 建立樸素的唯物主義觀,對學生進行思想教育
教學建議
教材分析
分析:本節內容是對本章及以前所學物理知識從能量的觀點進行了一次綜合、深化和再認識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉化,揭示它們之間的本質聯系:能量,并分析一系列熟知的能量轉化的事例,指出能量的轉化與守恒.最后闡述了能的轉化與守恒定律的普遍性和重要性.
教法建議
建議一:是一個實驗規律,列舉能量轉化的實例,是學生理解和掌握能量守恒的基礎,因此在教學過程 中要充分利用學生已知知識,對這些實例中的能的轉化進行具體分析.
建議二:在教學過程 中,應重點強調定律的兩個方面:轉化與守恒.另外還要強調該定律的普遍性和重要性,可列舉19世紀的自然科學史對學生進行教育.
教學設計示例
課 題
教學重點
能量轉化與守恒
教學難點
對能量轉化與守恒的理解
教學方法
講授
知識內容
教師活動
學生活動
一、能量的多樣性
對應于不同的運動形式,能的形式也是多種多樣的
二、能的轉化
不同形式的能之間可以相互轉化;做功的過程是能的轉化的過程
三、
能量既不可會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變.
四、的普遍性和重要性
五、作業
課本P27練習3
列舉不同形式的運動
列舉不同的過程
有意識引導學生體會能的總量保持不變
總結規律
講述19世紀三大自然規律
指出各種運動形式所對應的能量
學生指出是什么能向什么能的轉化
記憶、理解規律
探究活動
我們能否制造一個永遠不需輸入、而能不斷向外輸出能量的機器呢?
能量守恒定律 篇6
教學目標
a. 知道能的轉化在自然界中是非常普遍的,并能舉一些能的轉化的例子
b. 知道的內容,并能用它來說明一些簡單的問題
C. 建立樸素的唯物主義觀,對學生進行思想教育
教學建議
教材分析
分析:本節內容是對本章及以前所學物理知識從能量的觀點進行了一次綜合、深化和再認識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉化,揭示它們之間的本質聯系:能量,并分析一系列熟知的能量轉化的事例,指出能量的轉化與守恒.最后闡述了能的轉化與守恒定律的普遍性和重要性.
教法建議
建議一:是一個實驗規律,列舉能量轉化的實例,是學生理解和掌握能量守恒的基礎,因此在教學過程 中要充分利用學生已知知識,對這些實例中的能的轉化進行具體分析.
建議二:在教學過程 中,應重點強調定律的兩個方面:轉化與守恒.另外還要強調該定律的普遍性和重要性,可列舉19世紀的自然科學史對學生進行教育.
教學設計示例
課 題
教學重點
能量轉化與守恒
教學難點
對能量轉化與守恒的理解
教學方法
講授
知識內容
教師活動
學生活動
一、能量的多樣性
對應于不同的運動形式,能的形式也是多種多樣的
二、能的轉化
不同形式的能之間可以相互轉化;做功的過程是能的轉化的過程
三、
能量既不可會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變.
四、的普遍性和重要性
五、作業
課本P27練習3
列舉不同形式的運動
列舉不同的過程
有意識引導學生體會能的總量保持不變
總結規律
講述19世紀三大自然規律
指出各種運動形式所對應的能量
學生指出是什么能向什么能的轉化
記憶、理解規律
探究活動
我們能否制造一個永遠不需輸入、而能不斷向外輸出能量的機器呢?
能量守恒定律 篇7
高中物理課堂教學教案課 題§7.10 能量守恒定律與能源課 型新授課(2課時)
教 學 目 標知識與技能 理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散.過程與方法 通過對生活中能量轉化的實例分析,理解能量守恒定律的確切含義.情感,態度與價值觀 1.用能量的觀點分析問題應該深入學生的心中,因為這是最本質的分析方法. 2.感知我們周圍能源的耗散,樹立節能意識. 教學重點、難點教學重點 1.能量守恒定律的內容. 2.應用能量守恒定律解決問題. 教學難點 1.理解能量守恒定律的確切含義. 2.能量轉化的方向性.教 學 方 法 探究、講授、討論、練習教 學 手 段教具準備 投影儀、教學錄像或課件、玻璃容器、沙子、小鐵球、水、小木塊.教 學 活 動[新課導入] 師:我們已學習了多種形式的能,請同學們說出你所知道的能量形式.我們還知道不同量之間是可以相互轉化的,請舉幾個能量轉化的例子.生1:電燈能夠發光是因為電能轉化為了光能. 師:當電燈發光的同時.還能感覺到電燈是熱的,說明什么問題呢? 生1:說明在電能轉化為光能的同時還產生了熱能. 生2:我舉一個例子,當兩個物體相互摩擦的時候,它們的溫度會升高,這個過程中機械能轉化為內能. 生3:在火箭發射的時候,推進劑燃燒產生的化學能轉化為火箭的機械能. 生4:汽車在行駛過程中,汽車內燃機產生的化學能轉化為汽車的機械能. 師:剛才同學們分析得都很好,看起來自然界除了我們在上幾節學過的機械能之外,還有各種各樣的能量,機械能守恒定律成立的條件是什么? 生:機械能守恒定律成立的條件是只有重力或彈力做功. 師:我們看一下下面幾種情況下物體所處的系統機械能是否守恒.[新課教學] 一、能量守恒定律 (演示實驗1:在一個玻璃容器內放人沙子,拿一個小鐵球分別從某一高度釋放,使其落到沙子中) 師:大家看這樣一個問題:小球運動過程中機械能是否守恒?請說出小球運動過程中能量的轉化情況. 生:小球在運動過程中機械能不守恒,根據機械能守恒定律成立的條件是只有重力或彈力做功,在小球下落的過程中,除了受到的重力做功之外,還有沙子對它做功,沙子對鐵球做負功,鐵球在下落過程中機械能是減少的. 師:從這個問題中我們可以得到什么結論? 生:外力(除了重力和彈力之外的力)對系統做負功,系統的機械能減少. [演示實驗2:用手提一個物體勻速上升,讓學生分析機械能的變化情況(物體可以是身邊的物體,例如黑板擦、課本等等)] 師:這個物體在運動過程中機械能是否守恒,如果不守恒,原因是什么,機械能是怎樣變化的? 生:這個物體在運動過程中機械能不守恒,原因是不符合機械能守恒定律成立的條件,有外力對物體做了功,這個力是人對物體向上的拉力.在運動過程中,物體動能沒有發生變化,而物體的重力勢能增加了,所以系統的機械能是增加的. 師:我們可以得出什么結論? 生:當外力(除了重力或彈力以外的力)對物體做正功,物體的機械能增加,物體機械能的增加量等于外力對物體做的功. 師:從這兩個例子中我們能夠得出什么結論? 生:物體所處的系統機械能守恒是有條件的,當外力對物體做功時,系統的機械能不守恒,此時外力對系統做的功等于系統機械能的變化. 師:這里的外力是指的什么? 生:這里的外力是指的除了物體本身重力和彈力之外的力. 師:這個結論叫做功能原理.從這兩個例子中我們可以看到,機械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律,當涉及到多個能量之間的相互轉化時,我們應該怎樣研究這些能量之間的關系呢? 師:下面大家閱讀28頁中有關能量守恒定律建立的過程,回答相應的問題. (學生閱讀課本,總結能量守恒定律的表達方式) 師:導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是什么? 生:導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是確立了永動機的不可能性和發現了各種自然現象之間的相互聯系與轉化. 師:能量守恒定律的內容是什么?生:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式.或者從一個物體轉移到另外一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總和保持不變. 師:能量守恒定律是一個人發現的嗎? 生:能量守恒定律不是一個人發現的,到了19世紀40年代前后.科學界已經形成一種思想氛圍,即用聯系的觀點去觀察自然,各種不同能量可以相互轉化,這預示著,到了把分立環節連成一體的時候了,也就是到了建立能量轉化與守恒定律的時候了,不同國家、不同領域的十幾位科學家,以不同的方式,各自獨立提出了能量守恒定律的內容:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另外一個物體.而在轉化和轉移的過程中.能量的總和保持不變. 師:看起來能量守恒定律是人類進步的一個必然的結果,那么對能量守恒定律作出貢獻比較大的科學家是誰呢? 生:對能量守恒定律貢獻比較大的科學家有:德國物理學家和醫生邁爾,英國物理學家焦耳,德國物理和生理學家女姆霍茲等人. 師:現在看一個科教片:能量守恒定律的建立過程. (多媒體播放能量守恒定律的建立過程)(參考案例) 能量守恒定律是建立在自然科學發展的基礎上的,從16世紀到18世紀.經過伽利略、牛頓,惠更斯、萊布尼茨以及伯努利等許多物理學家的認真研究,使動力學得到了較大的發展,機械能的轉化和守恒的初步思想,在這一時期已經萌發.18世紀末和19世紀初,各種自然現象之間聯系相繼被發現.倫福德和戴維的摩擦生熱實驗否定了熱質說.把物體內能的變化與機械運動聯系起來.18XX年發明伏打電池之后不久,又發現了電流的熱效應、磁效應和其他的一些電磁現象.這一時期,電流的化學效應也被發現,并被用來進行電鍍.在生物學界,證明了動物維持體溫和進行機械活動的能量跟它所攝取的食物的化學能有關,自然科學的這些成就,為建立能量守恒定律作了必要的準備.能量守恒定律的最后確定,是在19世紀中葉由邁爾、焦耳和荄姆霍茲等人完成.德國醫生邁爾是從生理學的角度開始對能量進行研究的.1842年,他從“無不生有,有不變無”的哲學觀念出發.表達了對能量轉化和守恒思想,他分析了25種能量的轉化和守恒現象,成為世界上最先闡述能量守恒思想的人.英國物理學家焦耳從1840年到1878年將近40年的時間里.研究了電流的熱效應,壓縮空氣的溫度升高以及電、化學和機械作用之間的聯系,做了400多次實驗,用各種方法測定了熱和功之間的當量關系,為能量守恒定律的發現奠定了堅實的實驗基礎.在1847年,當焦耳宜布他的能量觀點的時候,德國學者荄姆霍茲在柏林也宜讀了同樣課題的論文.在這篇論文里,他分析了化學能、機械能、電磁能、光能等不同形式的能的轉化和守恒,并且把結果跟永動機不可能制造成功聯系起采,他認為不可能無中生有地創造一個永久的推動力,機器只能轉化能量,不能創造和消滅能量.女姆霍茲在論文里對能量守恒定律作了一個清晰、全面而且概括的論述,使這一定律為人們廣泛接受.在19世紀中葉,還有一些人也致力于能量守恒地研究.他們從不同的角度出發,彼此獨立地研究,卻幾乎同耐發現了這一偉大的定律.因此,能量守恒定律的發現是科學發展的必然結果.此時,能量轉化和守恒定律得到了科學界的普遍承認.這一原理指出:自然界的一切物質都具有能量,對應于不同的運動形式,能量也有不同的形式,如機械運動的動能和勢能,熱運動的內能.電磁運動的電磁能,化學運動的化學能等,他們分別以各種運動形式特定的狀態參量來表示。當運動形式發生變化或運動量發生轉移時,能量也從一種形式轉化為另一種形式,從一個系統傳遞給另一個系統:在轉化和傳遞中總能量始終不變.恩格斯曾經把能量轉化和守恒定律稱為“偉大的運動基本規律”,認為它的發現是19世紀自然科學的三大發現之一.(另兩個發現是細胞學說,達爾文的生物進化論) 師:通過學習能量守恒定律,你受到了什么啟示? 生:能量守恒定律的建立過程,是人類認識自然的一次重大的飛躍,是哲學和自然科學長期發展和進步的結果.它是最普遍、最重要、最可靠的自然規律之一,而且是大自然普遍和諧性的一種表現形式.和諧美是科學的魅力所在.師:這位同學總結得很好,美是無處不在的,物理學中更是處處存在著美,希望同學們在學習中注意發現,注意體會,這樣我們的學習將會更加的豐富多彩. [課堂訓練] 下列對能的轉化和守恒定律的認識正確的是……………………………( ) a。某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加 b。某個物體的能減少.必然有其他物體的能增加 c。不需要任何外界的動力而持續對外做功的機器——永動機是不可能制成的 d。石子從空中落下,最后慘止在地面上,說明機械能消失了 解析;能量守恒定律是指能量的總量不變,但更重要的是指轉化和轉移過程中的守恒.在不同形式的能量間發生轉化,在不同的物體間發生轉移.不需要任何外界動力而持續對外做功的機器是違背能量守恒定律的,是永遠不可能制成的.機械能轉化成了其他形式的能量而不能消失,能量是不會消失的. a選項是指不同形式的能量間在轉化,轉化過程中是守恒的.b選項是指能量在不同的物體間發生轉移,轉移過程中是守恒的.這正好是能量守恒定律的兩個方面——轉化與轉移.任何永動機都是不可能制成的,它違背了能量守恒定律,所以abc正確.d選項中石子的機械能在變化,比如受空氣阻力作用,機械能可能要減少,但機械能并沒有消失,能量守恒定律表明能量既不能創生,也不能消失.故d是錯的. 說明:此題考查能量守恒定律的理解,以及對水動機的認識,凡是違背能量守恒定律的永動機是永遠不能制成的. 二、能源和能量耗散 師:大家下面思考這樣一個問題:既然能量是守恒的,我們為什么還要節約能源.帶著這個問題.大家閱讀課本第28頁到29頁有關能量和能量耗散的內容,回答相關問題. (學生閱讀教材,了解人類應用能源的歷程,能源對人類社會發展所起的作用;人類在利用能源的同時也對環境造成了嚴重污染) 師:什么是能量耗散? 生:然料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去,它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用,電池中的化學能轉化為電能,它又通過燈泡轉化成內能和光能,熱和光被其他物質吸收后變為周圍環境的內能,我們無法把這些內能收集起來重新利用.這種現象叫做能量的耗散. 師:能量耗散與能量守恒是否矛盾,該怎樣理解? 生:能量耗散和能量守恒并不矛盾,能量耗散表明,在能源利用的過程中,即在能量的轉化過程中,能量在數量上并沒有減少.但是可利用的品質上降低了,從便于利用變為不便于利用了. 師:這說明什么問題? 生:這說明能量的耗散從能量轉化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性. 師:我們為什么要節約能源呢? 生:正是因為能量轉化的方向性,能量的利用受這種方向性的制約,所以能量的利用是有條件的,也是有代價的. 生:節約能源同時開發可再生能源. 師:通過下面材料的閱讀。加深你對能源的理解. (多媒體播放世界能源的解決途徑)(參考案例) 世界能源問題的解決途徑是什么?能源,是人類敕以生存和進行生產的不可缺少的資源.近年來,隨著生產力的發展和能源消費的增長.能源問題已被列為世界上研究的重大問題之一.解決世界能源問題的根本途徑,主要有兩個方面:其一是廣泛開源,其二是認真節流.所謂開源,就是積極開發和利用各種能源.在繼續加緊石油勘探和尋找新的石油產地的同時,積極開發豐富的煤炭資源,還要大力開發水能,生物能等常規能源,加強核能、太陽能,風能、沼氣,海洋能,地熱能以及其他各種新能源的研究和利用,從而不斷擴大人類的能源資源的種類和來源.所謂節流,就是要大力提倡節約能源.節能是世界上許多國家關心和研究的重要課題,甚至有人把節能稱為世界的“第五大能源”,與煤、石油和天然氣、水能、核能等并列.在節能方面,在有計劃地控制人口增長的同時,重點要發揮先進科學技術的優勢,提高各國的能源利用效率.如果世界各國家和各地區都能改進各種用能設備,不斷提高能源的質量標準和降低單位產品的能耗,加強科學管理,適當控制生活能源的合理使用,就能使能源更加有效地用于生產和生活之中,從而解決人類面臨的能源問題. [小結] 新課程更多地與社會實際相聯系,鼓勵學生提出問題.本節“思考與討論”對能源問題做了討論,這是一個質疑的范例.它引導我們考慮能量轉化和轉移的方向性.從物理學的角度研究宏觀過程的方向性,在現階段只需用一些簡單的實例,讓學生初步地體會一下就可以了.例如:摩擦力做功的過程,要損耗機械能而生熱,產生的熱不可能全部轉化為機械功.在其他的宏觀過程中也是如此,例如:兩種氣體放到一個容器內,總會均勻地混合到一起,但不會再自發地分離開來.通過實例說明.在能量的轉化和轉移過程中,能量是守恒的,但能量的品質卻降低了,可被人直接利用的能在逐漸減少,這是能量耗散現象.所以,能量雖然守恒,但我們還要節約能源. 對功能關系的理解[例1]一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上,用力f沿斜面向下拉小滑塊,小滑塊沿 斜面運動了一段距離。若已知在這過程中,拉力f所做的功的大。ń^對值)為a,斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為b,重力做功的大小為g,空氣阻力做功的大小為d。當用這些量表達時,小滑塊的動能的改變(指末態動能減去初態動能)等于多少?,滑塊的重力勢能的改變等于多少?滑塊機械能(指動能與重力勢能之和)的改變等于多少?解析:根據動能定理,動能的改變等于外力做功的代數和,其中做負功的有空氣阻力,斜面對滑塊的作用力的功(因彈力不做功,實際上為摩擦阻力的功),因此δek=a - b+c - d;根據重力做功與重力勢能的關系,重力勢能的減少等于重力做的功,因此δep= - c;滑塊機械能的改變等于重力之外的其他力做的功,因此δe = a – b – d
學 生 活 動
作 業[布置作業] 教材第30頁問題與練習,1,2.
板 書 設 計10.能量守恒定律與能源一、能量守恒定律 1.內容:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另外一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總和保持不變.2.建立過程.二、能源和能量耗散 1.內容:能量轉化具有方向性. 2.節約能源的重要意義.教學后記思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學的根本;親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵,離開了思維方法和實踐活動,物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花,水中月。
能量守恒定律 篇8
§7.10 能量守恒定律與能源
課時18
教學目標:
知識與技能
理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散
過程與方法
通過對生活中能量轉化的實例分析,理解能量守恒定律的確切含義
情感態度與價值觀
感知我們周圍能源的耗散,樹立節能意識
教學重點
能量守恒定律、應用能量守恒定律解決問題
教學難點
理解能量守恒定律的確切含義、能量轉化的方向性
教具準備
玻璃容器、沙子、小鐵球、水、小木塊
教學過程:
一、課前導學
實驗引入:
演示實驗1:在一個玻璃容器內放入沙子,拿一個小鐵球分別從某一高度釋放,使其落到沙子中。
。ㄋ伎迹盒∏蜻\動過程中機械能是否守恒?請說出小球運動過程中能量的轉化情況。)
演示實驗2:在盛有水的玻璃容器中放一小木塊,讓小木塊在水中上下浮動,過一段時間,小木塊停止運動。
。ㄋ伎迹盒∧緣K運動過程中機械能是否守恒?請說出小球運動過程中能量的轉化情況。
學生活動:觀察實驗并積極思考。討論后,選出代表發表見解。)
。ń處熉犎W生匯報,總結點評:說明各種形式的能量可以相互轉化,增強學生的感性認識,并激發學生的學習興趣,喚起學生強烈的求知欲。)
引入課題:以上實驗表明,各種形式的能量可以相互轉化,一種能量減少,必有其他能量增加,一個物體的能量減少,必定有其他物體的能量增加,但能量的總和并沒有變化。這就是我們今天要學習的能量守恒定律。
二、質疑討論
。ㄒ唬┠芰渴睾愣
引導學生閱讀教材p75
質疑1:說出能量守恒定律的內容,并引用教材上的話,說明能量守恒定律的建立有何重大意義?
質疑2:歷史上曾有人設想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機器,即永動機,這樣的機器能不能制成?為什么?
(學生認真閱讀教材,思考并回答問題)
質疑3:既然能量是守恒的,不可能消滅(或創生),為什么我們還要節約能源?
。ǘ┠茉春湍芰亢纳
引導學生閱讀教材,了解人類應用能源的歷程,能源對人類社會發展所起的作用;人類在利用能源的同時也對環境造成了嚴重污染。
質疑4:什么是能量耗散?能量耗散與能量守恒是否矛盾,該怎樣理解?
(學生閱讀教材,思考并回答問題。)
三、反饋矯正
1、功與能
能是狀態量,功是過程量。不同形式的能量之間的轉化是通過做功實現的。做功的過程就是各種形式的能量之間轉化的過程。且做了多少功,就有多少能量發生轉化,因此,功是能量轉化的量度。能量的具體值往往無多大意義,我們關心的大多是能量的變化量,能量的變化必須通過做功才能實現,某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯系。
例1、分析常見力做功與能量轉化的對應關系:
重力做功: 彈力做功: 電場力做功: 電流做功:
解答:重力做功:重力勢能和其他能相互轉化; 彈力做功:彈性勢能和其他能相互轉化; 電場力做功:電勢能與其他能相互轉化; 電流做功:電能和機械能等其他形式的能相互轉化
2、能量守恒定律
、拍芰渴睾愣墒秦灤┱麄物理學的基本規律之一,是學習物理學的一條主線。
⑵要分清系統中有多少種形式的能,發生了哪些轉化和轉移.
、腔瑒幽Σ亮εc相對距離的乘積在數值上等于系統產生的內能,即q=fl相
注意:(1)某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加,且減少量一定和增加量相等;(2)某個物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等。這也是我們列能量守恒表達式時的兩條基本思路。
例2、如圖2-10-1所示,在水平桌面的邊角處有一輕質光滑的定滑輪k,一條不可伸長的輕繩繞過k分別與物塊a、b相連,a、b的質量分別為ma、mb。開始時系統處于靜止狀態,F用一水平恒力f拉物塊a,使物塊b上升。已知當b上升距離為h時,b的速度為v。求此過程中物塊a克
服摩擦力所做的功(重力加速度為g)。
解答:由于連結ab繩子在運動過程中未松,故ab有一
樣的速度大小,對ab系統,由功能關系有:
fh-w-mbgh=12 (ma+mb)v2
求得:w=fh-mbgh-12 (ma+mb)v2
例3、一小滑塊放在如圖2-10-2所示的凹形斜面上,
用力f沿斜面向下拉小滑塊,小滑塊沿斜面運動了
一段距離。若已知在這過程中,拉力f所做的功的大
。ń^對值)為a,斜面對滑塊的作用力所做的功的
大小為b,重力做功的大小為g,空氣阻力做功的大小
為d。用這些量表達小滑塊的動能改變量(指末態動
能減去初態動能)等于多少?,滑塊的重力勢能的改變量等于多少?滑塊機械能(指動能與重力勢能之和)的改變量等于多少?
解析:根據動能定理,動能的改變等于外力做功的代數和,其中做負功的有空氣阻力,斜面對滑塊的作用力的功(因彈力不做功,實際上為摩擦阻力的功),因此δek=a - b+c - d;
根據重力做功與重力勢能的關系,重力勢能的減少等于重力做的功,因此δep= - c;
滑塊機械能的改變等于重力之外的其他力做的功,因此δe = a – b – d
3、能源和能量耗散
能量耗散表明,在能源的利用過程中,即在能量的轉化過程中,能量在數量上并未減少,但在利用的品質上降低了,從便于利用的變成不便于利用的了。是能源危機更深層次的含意,也是“自然界的能量雖然守恒,但還是要節約能源”的根本原因。能量和能源是兩回事;非再生能源和可再生能源是兩回事。作為常規能源的煤炭、石油、天然氣等面臨枯竭.節能和開發新的能源已是人類必須面對的實際問題.能源對造福人類具有極重要的意義,節約每一份能源,不僅能提高能源的利用價值,對于維護人類賴以生存的環境也有不可忽視的作用新的能源有待于人類去開發.有待開發和利用的新能源主要指:太陽能、地熱能、風能、水、能、核能。由于煤、石油和天然氣都是幾億年以前的生物遺體形成的,所以人們也稱它們為化石燃料.由于這些能源是不能再次生產,也不可能重復使用的,所以稱為非再生能源
例4、太陽能的儲存一直是個難題.科學家發現,鹽水湖被太陽曬久了,湖底的濕度會越來越高,并難以通過湖水的對流將熱散發出去,而淡水湖不具備這一特點.根據這一特點,可以利用鹽水湖來儲存太陽能.你能分析這是為什么嗎?你能根據這規律設計出一種儲存太陽能的具體方案嗎?(提示:鹽水湖中含鹽量高的湖水密度大,總是留存湖底不會上浮)
解答:在含鹽量高的湖水的表面吸收了太陽能之后,部分水分被蒸發,使湖水表面水層含鹽量變大且溫度也隨之升高.由于含鹽量高的湖水密度大,所以這部分密度大、溫度高的表層湖水就會在重力作用下下沉,將所吸收的部分太陽能帶到湖底,使湖底溫度越來越高.由于湖底鹽水密度大于上部湖水密度,因此湖底的鹽水不會再向上運動,將熱量散失,這就使得太陽能得到儲存.
四、遷移鞏固
課課練p119 “基礎達標”部分
能量守恒定律 篇9
課題
能量守恒定律與能源
課時
1課時
教
材
分
析
1.本節是對本章知識內容的總結和擴展。能量就是從千差萬別的各種自然現象中抽象出來的概念。學生學習到這里,已經可以從機械能轉化和守恒擴展到自然界各種能量的轉化和守恒了。
2.能量從更深的層次上反映了物質運動和相互作用的本質。能量守恒定律是人們認識自然的重要工具。能源關系到人們的衣食住行,關系到國家的興旺發達。能源的開發和利用,是關系人類生存和發展的一個重大的社會問題。這一節教學目標的落腳點是使學生樹立科學的世界觀、形成可持續發展的意識上。
3.本節“思考與討論”對能源問題做了討論,這是一個質疑的范例,它引導我們考慮能量轉化和轉移的方向性。通過實例說明,在能量的轉化和轉移過程中,能量是守恒的,但能量的品質卻降低了,可以被人直接利用的能量在逐漸減少,這就是能量耗散現象。所以,能量雖然守恒,但我們還要節約能源。
內
容
標
準
通過能量守恒以及能量轉化和轉移的方向性,認識提高效率的重要性。了解能源與人類生存和社會發展的關系,知道可持續發展的重大意義。
具
體
要
求
1.了解能量守恒,了解能量的轉化和轉移有方向性,知道不可能把已耗散的能量又沿相反方向自發地聚集起來,知道提高能源利用效率的重要性。
2.了解人類對能源的開發與利用和人類生存、社會發展的關系。
3.能用一些事例說明能源與人類生存和社會發展的關系,有節約能源的意識,知道可持續發展的意義。
教
學
探
討
1.著重強調“守恒”的思想和觀念。它應該伴隨學習物理學的全過程,但是它又是一個不斷體驗和深化理解的過程。因此在安排教學時,應采取循序漸進的方式?梢詮臍v史的淵源入手,從現實經驗入手,讓學生先接受這么一種思想和觀點,在此基礎上不斷加深認識。也可以在機械能守恒定律的基礎上認識和理解。
2.由于能源與每個人都息息相關,大家都想更深入地了解它,所以這一課的教學應該讓學生更多地參與進來。從課前的資料搜集到課上的成果展示都是以學生為主體,老師只是導演,學生成為“明星演員”。
3.在教學中通過各種教學手段(包括學生實驗),激發學生探索和發現物理規律的動機和興趣,其中特別注意用相互聯系的觀點來使學生認識世界,啟發學生發現各種現象的內在聯系。學生通過這一階段的學習,認識實物的能力將會產生質的變化。
教
學
目
標
知識與技能
理解能量守恒定律,知道能源和能量耗。
過程與方法
通過對生活中能量轉化的實例分析,理解能量守恒定律的確切含義。
情感,態度與價值觀
1.通過能量守恒定律的教學,讓學生領略物理規律的和諧美和簡潔美,發展對科學的好奇心與求知欲。
2.培養學生參與科技活動的熱情,勇于探索與日常生活有關的物理問題。
3.通過能源和環境的教學,培養學生可持續發展的意識和為社會服務的責任感。
重
點
難
點
教學重點
1.能量守恒定律的內容;
2.應用能量守恒定律解決問題。
教學難點
1.理解能量守恒定律的確切含義;
2.能量轉化的方向性。
教
學
方
法
1.教師啟發、引導;
2.學生自主閱讀、思考,并討論、交流學習成果。
設
計
理
念
1.對能量守恒定律這一知識點的教學,通過學生舉例和演示實驗,說明各種形式的能量可以相互轉化,增強學生的感性認識,并激發學生的學習興趣,喚起學生強烈的求知欲。應用先猜想、后用實驗檢驗的方法,讓學生親歷科學探究的過程,體會科學研究的方法,調動學生的能力,對學過的知識重新編排和整合,創造性地應用于新的物理情景之中,解決物理問題。通過中微子發現這一歷史事件培養學生科學的世界觀和方法論。同時從能量守恒的教學中嘗試讓學生品味科學美。
2.對能量耗散的教學,先舉例幫助學生建立自然界的宏觀過程具有方向性的概念,然后通過探究生活中的事例建立能量耗散的概念。用專題的形式幫助學生建立能量和環境的關系,和節約能源、保護環境的緊迫感,使學生認識到可持續發展的重要意義,培養學生對社會的責任感。對設計的問題情景,先讓學生獨立思考,完成不了的,再小組討論,組內交流,組與組之間交流,培養學生的合作意識。
教學流程設計
教師活動
學生活動
情
景
導
入
新
課
1.提出問題:我們已學習了多種形式的能,請同學們說出你所知道的能量形式。我們還知道不同能量之間是可以相互轉化的,請你舉幾個能量轉化的例子。
2.播放能量轉化的資料,讓學生觀看后思考:有哪些能量發生了轉化?
3.演示實驗1:在一個玻璃容器內放入面粉,拿一個小鐵球分別從某一高度釋放,使其落到面粉中。
思考:小木塊運動過程中機械能是否守恒?請說出小球運動過程中能量的轉化情況。
4.演示實驗2:用手提物理課本勻速上升,讓學生分析機械能的變化情況。這個物體在運動過程中機械能是否守恒,如果不守恒,原因是什么,機械能是怎樣變化的?
5.指出:物體所處的系統機械能守恒是有條件的,當外力對物體做功時,系統的機械能不守恒,此時外力對系統做的功等于系統機械能的變化.
6.聽取學生匯報,總結點評。回答學生可能提出的問題。
7.引入課題:從這兩個例子中我們可以看到,機械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律,當涉及到多個能量之間的相互轉化時,我們應該怎樣研究這些能量之間的關系呢?各種形式的能量可以相互轉化,一種能量減少,必有其他能量增加,一個物體的能量減少,必定其他物體能量增加,能量的總和并沒有不化。這就是我們今天要學習的能量守恒定律。
1.思考并回答問題,列舉實例。
2.觀看資料,進行思考。
3.思考:小球運動過程中機械能是否守恒?請說出小球運動過程中能量的轉化情況。
4.小球在運動過程中機械能不守恒,根據機械能守恒定律成立的條件是只有重力或彈力做功,在小球下落的過程中,除了受到的重力做功之外,還有面粉對它做功,面粉對鐵球做負功,鐵球在下落過程中機械能是減少的。
5.觀察實驗并積極思考。在各自獨立思考的基礎上相互交流。討論后發表見解。這個物體在運動過程中機械能不守恒,原因是不符合機械能守恒定律成立的條件,有外力對物體做了功,這個力是人對物體向上的拉力.在運動過程中,物體動能沒有發生變化,而物體的重力勢能增加了,所以系統的機械能是增加的。
進行新課
一、能量守恒定律
1.讓學生閱讀28頁的有關能量守恒定律建立的過程,回答相應的問題。
2.引導學生閱讀教材,說出能量守恒定律的內容,并引用教材上的話,說明能量守恒定律的建立有何重大意義?導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是什么?
3.引導學生理解變式表述:①物體系統內,某些形式能的增加等于另一些形式能的減小;②物體系統內,某些物體的能量的增加等于另一些物體的能量的減小。上述表述是利用能量守恒定律分析問題時建立數學關系式的依據。
4.多媒體播放能量守恒定律的建立過程。
5.歷史上曾有人設想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機器即永動機,這樣的機器能不能制成?為什么?
6.總結能量守恒定律的意義:能量守恒定律的建立過程,是人類認識自然的一次重大的飛躍,是哲學和自然科學長期發展和進步的結果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規律之一,而且是大自然普遍和諧性的一種表現形式,和諧美是科學的魅力所在。
7.引出下一課題:既然能量是守恒的,不可能消滅,為什么我們還要節約能源?
二、能源和能量耗散
8.引導學生閱讀教材,了解人類應用能源的歷程,能源對人類社會發展所起的作用;人類在利用能源的同時也對環境造成了嚴重污染。
9.什么是能量耗散?能量耗散與能量守恒是否矛盾,該怎樣理解?從能量轉化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性理解能量的耗散。
10.我們為什么要節約能源呢?
11.指出:正是因為能量轉化的方向性,能量的利用受這種方向性的制約,所以能量的利用是有條件的,也是有代價的。
12.多媒體播放世界能源的解決途徑。
1.在教師的指導下閱讀教材并大聲朗讀能量守恒定律的內容:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式.或者從一個物體轉移到另外一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總和保持不變。
2.在教師引導下理解變式表述。
3.導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是確立了永動機的不可能性和發現了各種自然現象之間的相互聯系與轉化。
4.認真觀看。感受能量守恒定律的建立過程,是人類認識自然的一次重大的飛躍,是哲學和自然科學長期發展和進步的結果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規律之一,而且是大自然普遍和諧性的一種表現形式,和諧美是科學的魅力所在。
5.認真閱讀教材,思考并回答問題。
6.認真閱讀教材,思考并回答問題。理解能量轉化的方向性,能量的利用受這種方向性的制約,所以能量的利用是有條件的,也是有代價的。
7.燃料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去,它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用;電池中的化學能轉化為電能,它又通過燈泡轉化成內能和光能,熱和光被其他物質吸收后變為周圍環境的內能,我們也無法把這些內能收集起來重新利用。這種現象叫做能量的耗散。
8.理解能量耗散和能量守恒并不矛盾,能量耗散表明,在能源利用的過程中,即在能量的轉化過程中,能量在數量上并沒有減少,但在可利用的品質上降低了,從便于利用變為不便于利用了。
9.通過材料的閱讀,加深對能源的理解。
課
堂
總
結
引導學生回顧本節課的學習內容;
組織學生在交流的基礎上進行小結;
對學生在交流的基礎上進行小結。
1.根據要求回顧本節知識內容;
2.認真總結概括本節內容;
3.在相互交流的基礎上做好小結。
4.聽講。
當堂鞏固
1.下列說法正確的是( )
a.燃料燃燒時把自己的熱量釋放出去,它還會自動聚集起來供人類重新利用
b.熱量會自發地從高溫物體傳給低溫問題,但卻不能自發地從低溫物體傳給高溫物體
c.自然界的能量雖然守恒,但還是要節約能源
d.兩種氣體放到一個容器內,總會均勻地混合到一起,但不會再自發地分離開來。
2.指出下列現象中能量的轉化或轉移情況:
(1)植物的光合作用;
(2)雨天時發生雷電;
(3)人在跑步時,身體發熱;
(4)手搖發電機發電使燈泡發光;
風吹動帆船前進。
3.如圖所示,某人乘雪橇從雪坡經a點滑至b點,接著沿水平路面滑至c點停止。人與雪橇的總質量為70 kg。表中記錄了沿坡滑下過程中的有關數據,請根據圖表中的數據解決下列問題:
位置
a
b
c
速度(m/s)
2.0
12.0
0
時刻(s)
0
4
10
(1)人與雪橇從a到b的過程中,產生的熱量為多少?
(2)設人與雪橇在bc段所受阻力恒定,求阻力大小。(g=10m/s2)
4.一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上,用力f沿斜面向下拉小滑塊,小滑塊沿斜面運動了一段距離。若已知在這過程中,拉力f所做的功的大小(絕對值)為a,斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為b,重力做功的大小為g,空氣阻力做功的大小為d。當用這些量表達時,小滑塊的動能的改變(指末態動能減去初態動能)等于多少?,滑塊的重力勢能的改變等于多少?滑塊機械能(指動能與重力勢能之和)的改變等于多少?
1.根據要求完成隨堂練習設計。
2.通過練習總結得出:利用能量守恒定律解題的步驟:
①選取研究對象:物體系。
②分析研究對象所經歷的物理過程,判斷有哪些形式的能參與了相互轉化或轉移。
③分析有哪些形式能的增加了,哪些形式能的減小了;或分析哪些物體的能量的增加了,哪些物體的能量的減小了。
、芨鶕芰渴睾愣傻淖兪奖硎隽蟹匠,進行求解。
板書設計
5.10 能量守恒定律與能源
1.在一定的條件下,各種形式的能可以相互轉化;
2.能量守恒定律的內容:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式;蛘邚囊粋物體轉移到另外一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總和保持不變。
3.能量守恒定律的變式表述:(1)物體系統內,某些形式能的增加等于另一些形式能的減小;(2)物體系統內,某些物體的能量的增加等于另一些物體的能量的減小。
4.能源和能量耗散
能量守恒定律 篇10
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能量守恒定律 篇11
高中物理課堂教學教案 年 月 日
課 題 §5.10 能量守恒定律與能源 課 型 新授課(2課時)
教 學 目 標 知識與技能
理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散.
過程與方法
通過對生活中能量轉化的實例分析,理解能量守恒定律的確切含義.
情感,態度與價值觀
1.用能量的觀點分析問題應該深入學生的心中,因為這是最本質的分析方法.
2.感知我們周圍能源的耗散,樹立節能意識.
教學重點、難點 教學重點
1.能量守恒定律的內容.
2.應用能量守恒定律解決問題.
教學難點
1.理解能量守恒定律的確切含義.
2.能量轉化的方向性.
教 學 方 法 探究、講授、討論、練習
教 學 手 段 教具準備
投影儀、教學錄像或課件、玻璃容器、沙子、小鐵球、水、小木塊.
教 學 活 動
[新課導入]
師:我們已學習了多種形式的能,請同學們說出你所知道的能量形式.我們還知道不同量之間是可以相互轉化的,請舉幾個能量轉化的例子.
生1:電燈能夠發光是因為電能轉化為了光能.
師:當電燈發光的同時.還能感覺到電燈是熱的,說明什么問題呢?
生1:說明在電能轉化為光能的同時還產生了熱能.
生2:我舉一個例子,當兩個物體相互摩擦的時候,它們的溫度會升高,這個過程中機械能轉化為內能.
生3:在火箭發射的時候,推進劑燃燒產生的化學能轉化為火箭的機械能.
生4:汽車在行駛過程中,汽車內燃機產生的化學能轉化為汽車的機械能.
師:剛才同學們分析得都很好,看起來自然界除了我們在上幾節學過的機械能之外,還有各種各樣的能量,機械能守恒定律成立的條件是什么?
生:機械能守恒定律成立的條件是只有重力或彈力做功.
師:我們看一下下面幾種情況下物體所處的系統機械能是否守恒.
[新課教學]
一、能量守恒定律
(演示實驗1:在一個玻璃容器內放人沙子,拿一個小鐵球分別從某一高度釋放,使其落到沙子中)
師:大家看這樣一個問題:小球運動過程中機械能是否守恒?請說出小球運動過程中能量的轉化情況.
生:小球在運動過程中機械能不守恒,根據機械能守恒定律成立的條件是只有重力或彈力做功,在小球下落的過程中,除了受到的重力做功之外,還有沙子對它做功,沙子對鐵球做負功,鐵球在下落過程中機械能是減少的.
師:從這個問題中我們可以得到什么結論?
生:外力(除了重力和彈力之外的力)對系統做負功,系統的機械能減少.
[演示實驗2:用手提一個物體勻速上升,讓學生分析機械能的變化情況(物體可以是身邊的物體,例如黑板擦、課本等等)]
師:這個物體在運動過程中機械能是否守恒,如果不守恒,原因是什么,機械能是怎樣變化的?
生:這個物體在運動過程中機械能不守恒,原因是不符合機械能守恒定律成立的條件,有外力對物體做了功,這個力是人對物體向上的拉力.在運動過程中,物體動能沒有發生變化,而物體的重力勢能增加了,所以系統的機械能是增加的.
師:我們可以得出什么結論?
生:當外力(除了重力或彈力以外的力)對物體做正功,物體的機械能增加,物體機械能的增加量等于外力對物體做的功.
師:從這兩個例子中我們能夠得出什么結論?
生:物體所處的系統機械能守恒是有條件的,當外力對物體做功時,系統的機械能不守恒,此時外力對系統做的功等于系統機械能的變化.
師:這里的外力是指的什么?
生:這里的外力是指的除了物體本身重力和彈力之外的力.
師:這個結論叫做功能原理.從這兩個例子中我們可以看到,機械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律,當涉及到多個能量之間的相互轉化時,我們應該怎樣研究這些能量之間的關系呢?
師:下面大家閱讀28頁中有關能量守恒定律建立的過程,回答相應的問題.
(學生閱讀課本,總結能量守恒定律的表達方式)
師:導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是什么?
生:導致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實是確立了永動機的不可能性和發現了各種自然現象之間的相互聯系與轉化.
師:能量守恒定律的內容是什么?
生:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式.或者從一個物體轉移到另外一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總和保持不變.
師:能量守恒定律是一個人發現的嗎?
生:能量守恒定律不是一個人發現的,到了19世紀40年代前后.科學界已經形成一種思想氛圍,即用聯系的觀點去觀察自然,各種不同能量可以相互轉化,這預示著,到了把分立環節
連成一體的時候了,也就是到了建立能量轉化與守恒定律的時候了,不同國家、不同領域的十幾位科學家,以不同的方式,各自獨立提出了能量守恒定律的內容:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另外一個物體.而在轉化和轉移的過程中.能量的總和保持不變.
師:看起來能量守恒定律是人類進步的一個必然的結果,那么對能量守恒定律作出貢獻比較大的科學家是誰呢?
生:對能量守恒定律貢獻比較大的科學家有:德國物理學家和醫生邁爾,英國物理學家焦耳,德國物理和生理學家女姆霍茲等人.
師:現在看一個科教片:能量守恒定律的建立過程.
(多媒體播放能量守恒定律的建立過程)(參考案例)
能量守恒定律是建立在自然科學發展的基礎上的,從16世紀到18世紀.經過伽利略、牛頓,惠更斯、萊布尼茨以及伯努利等許多物理學家的認真研究,使動力學得到了較大的發展,機械能的轉化和守恒的初步思想,在這一時期已經萌發.18世紀末和19世紀初,各種自然現象之間聯系相繼被發現.倫福德和戴維的摩擦生熱實驗否定了熱質說.把物體內能的變化與機械運動聯系起來.18XX年發明伏打電池之后不久,又發現了電流的熱效應、磁效應和其他的一些電磁現象.這一時期,電流的化學效應也被發現,并被用來進行電鍍.在生物學界,證明了動物維持體溫和進行機械活動的能量跟它所攝取的食物的化學能有關,自然科學的這些成就,為建立能量守恒定律作了必要的準備.能量守恒定律的最后確定,是在19世紀中葉由邁爾、焦耳和荄姆霍茲等人完成.德國醫生邁爾是從生理學的角度開始對能量進行研究的.1842年,他從“無不生有,有不變無”的哲學觀念出發.表達了對能量轉化和守恒思想,他分析了25種能量的轉化和守恒現象,成為世界上最先闡述能量守恒思想的人.英國物理學家焦耳從1840年到1878年將近40年的時間里.研究了電流的熱效應,壓縮空氣的溫度升高以及電、化學和機械作用之間的聯系,做了400多次實驗,用各種方法測定了熱和功之間的當量關系,為能量守恒定律的發現奠定了堅實的實驗基礎.在1847年,當焦耳宜布他的能量觀點的時候,德國學者荄姆霍茲在柏林也宜讀了同樣課題的論文.在這篇論文里,他分析了化學能、機械能、電磁能、光能等不同形式的能的轉化和守恒,并且把結果跟永動機不可能制造成功聯系起采,他認為不可能無中生有地創造一個永久的推動力,機器只能轉化能量,不能創造和消滅能量.女姆霍茲在論文里對能量守恒定律作了一個清晰、全面而且概括的論述,使這一定律為人們廣泛接受.在19世紀中葉,還有一些人也致力于能量守恒地研究.他們從不同的角度出發,彼此獨立地研究,卻幾乎同耐發現了這一偉大的定律.因此,能量守恒定律的發現是科學發展的必然結果.此時,能量轉化和守恒定律得到了科學界的普遍承認.這一原理指出:自然界的一切物質都具有能量,對應于不同的運動形式,能量也有不同的形式,如機械運動的動能和勢能,熱運動的內能.電磁運動的電磁能,化學運動的化學能等,他們分別以各種運動形式特定的狀態參量來表示。當運動形式發生變化或運動量發生轉移時,能量也從一種形式轉化為另一種形式,從一個系統傳遞給另一個系統:在轉化和傳遞中總能量始終不變.恩格斯曾經把能量轉化和守恒定律稱為“偉大的運動基本規律”,認為它的發現是19世紀自然科學的三大發現之一.(另兩個發現是細胞學說,達爾文的生物進化論)
師:通過學習能量守恒定律,你受到了什么啟示?
生:能量守恒定律的建立過程,是人類認識自然的一次重大的飛躍,是哲學和自然科學長期發展和進步的結果.它是最普遍、最重要、最可靠的自然規律之一,而且是大自然普遍和諧性的一種表現形式.和諧美是科學的魅力所在.
師:這位同學總結得很好,美是無處不在的,物理學中更是處處存在著美,希望同學們在學習中注意發現,注意體會,這樣我們的學習將會更加的豐富多彩.
[課堂訓練]
下列對能的轉化和守恒定律的認識正確的是……………………………( )
a。某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加
b。某個物體的能減少.必然有其他物體的能增加
c。不需要任何外界的動力而持續對外做功的機器——永動機是不可能制成的
d。石子從空中落下,最后慘止在地面上,說明機械能消失了
解析;能量守恒定律是指能量的總量不變,但更重要的是指轉化和轉移過程中的守恒.在不同形式的能量間發生轉化,在不同的物體間發生轉移.不需要任何外界動力而持續對外做功的機器是違背能量守恒定律的,是永遠不可能制成的.機械能轉化成了其他形式的能量而不能消失,能量是不會消失的.
a選項是指不同形式的能量間在轉化,轉化過程中是守恒的.b選項是指能量在不同的物體間發生轉移,轉移過程中是守恒的.這正好是能量守恒定律的兩個方面——轉化與轉移.任何永動機都是不可能制成的,它違背了能量守恒定律,所以abc正確.d選項中石子的機械能在變化,比如受空氣阻力作用,機械能可能要減少,但機械能并沒有消失,能量守恒定律表明能量既不能創生,也不能消失.故d是錯的.
說明:此題考查能量守恒定律的理解,以及對水動機的認識,凡是違背能量守恒定律的永動機是永遠不能制成的.
二、能源和能量耗散
師:大家下面思考這樣一個問題:既然能量是守恒的,我們為什么還要節約能源.帶著這個問題.大家閱讀課本第28頁到29頁有關能量和能量耗散的內容,回答相關問題.
(學生閱讀教材,了解人類應用能源的歷程,能源對人類社會發展所起的作用;人類在利用能源的同時也對環境造成了嚴重污染)
師:什么是能量耗散?
生:然料燃燒時一旦把自己的熱量釋放出去,它就不會再次自動聚集起來供人類重新利用,電池中的化學能轉化為電能,它又通過燈泡轉化成內能和光能,熱和光被其他物質吸收后變為周圍環境的內能,我們無法把這些內能收集起來重新利用.這種現象叫做能量的耗散.
師:能量耗散與能量守恒是否矛盾,該怎樣理解?
生:能量耗散和能量守恒并不矛盾,能量耗散表明,在能源利用的過程中,即在能量的轉化過程中,能量在數量上并沒有減少.但是可利用的品質上降低了,從便于利用變為不便于利用了.
師:這說明什么問題?
生:這說明能量的耗散從能量轉化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性.
師:我們為什么要節約能源呢?
生:正是因為能量轉化的方向性,能量的利用受這種方向性的制約,所以能量的利用是有條件的,也是有代價的.
生:節約能源同時開發可再生能源.
師:通過下面材料的閱讀。加深你對能源的理解.
(多媒體播放世界能源的解決途徑)(參考案例)
世界能源問題的解決途徑是什么?能源,是人類敕以生存和進行生產的不可缺少的資源.近年來,隨著生產力的發展和能源消費的增長.能源問題已被列為世界上研究的重大問題之一.解決世界能源問題的根本途徑,主要有兩個方面:其一是廣泛開源,其二是認真節流.所謂開源,就是積極開發和利用各種能源.在繼續加緊石油勘探和尋找新的石油產地的同時,積極開發豐富的煤炭資源,還要大力開發水能,生物能等常規能源,加強核能、太陽能,風能、沼氣,海洋能,地熱能以及其他各種新能源的研究和利用,從而不斷擴大人類的能源資源的種類和來源.所謂節流,就是要大力提倡節約能源.節能是世界上許多國家關心和研究的重要課題,甚至有人把節能稱為世界的“第五大能源”,與煤、石油和天然氣、水能、核能等并列.在節能方面,在有計劃地控制人口增長的同時,重點要發揮先進科學技術的優勢,提高各國的能源利用效率.如果世界各國家和各地區都能改進各種用能設備,不斷提高能源的質量標準和降低單位產品的能耗,加強科學管理,適當控制生活能源的合理使用,就能使能源更加有效地用于生產和生活之中,從而解決人類面臨的能源問題.
[小結]
新課程更多地與社會實際相聯系,鼓勵學生提出問題.本節“思考與討論”對能源問題做了討論,這是一個質疑的范例.它引導我們考慮能量轉化和轉移的方向性.從物理學的角度研究宏觀過程的方向性,在現階段只需用一些簡單的實例,讓學生初步地體會一下就可以了.例如:摩擦力做功的過程,要損耗機械能而生熱,產生的熱不可能全部轉化為機械功.在其他的宏觀過程中也是如此,例如:兩種氣體放到一個容器內,總會均勻地混合到一起,但不會再自發地分離開來.通過實例說明.在能量的轉化和轉移過程中,能量是守恒的,但能量的品質卻降低了,可被人直接利用的能在逐漸減少,這是能量耗散現象.所以,能量雖然守恒,但我們還要節約能源.
對功能關系的理解
。劾1]一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上,用力f沿斜面向下拉小滑塊,小滑塊沿 斜面運動了一段距離。若已知在這過程中,拉力f所做的功的大。ń^對值)為a,斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為b,重力做功的大小為g,空氣阻力做功的大小為d。當用這些量表達時,小滑塊的動能的改變(指末態動能減去初態動能)等于多少?,滑塊的重力勢能的改變等于多少?滑塊機械能(指動能與重力勢能之和)的改變等于多少?
解析:根據動能定理,動能的改變等于外力做功的代數和,其中做負功的有空氣阻力,斜面對滑塊的作用力的功(因彈力不做功,實際上為摩擦阻力的功),因此δek=a - b+c - d;根據重力做功與重力勢能的關系,重力勢能的減少等于重力做的功,因此δep= - c;滑塊機械能的改變等于重力之外的其他力做的功,因此δe = a – b – d 學 生 活 動
作 業 [布置作業]
教材第30頁問題與練習,1,2.
板 書 設 計 10.能量守恒定律與能源
一、能量守恒定律
1.內容:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另外一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總和保持不變.
2.建立過程.
二、能源和能量耗散
1.內容:能量轉化具有方向性.
2.節約能源的重要意義.
教
學
后
記 思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學的根本;親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵,離開了思維方法和實踐活動,物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花,水中月。
能量守恒定律 篇12
教學目標
。1)知道熱力學第一定律 ,理解能量守恒定律
(2)對熱力學第一定律的數學表達式有簡單認識
(3)知道永動機是不可能的
教學建議
教材分析
分析一:本節由改變物體內能的兩種方式引出熱力學第一定律及其數學表達式,在此基礎上結合以往的知識總結出能量守恒定律,最后通過能量守恒定律闡述永動機是不可能的.
分析二:根據熱力學第一定律知,物體內能的改變量 ,運用此公式時,需要注意各物理量的符號:物體內能增加時, 為正,物體內能減少時, 為負;外界對物體做功時, 為正,物體對外界做功時, 為負;物體吸收熱量時, 為正,物體放出熱量.
分析三:各種形式的能量在轉化和轉移過程中保持總量不變,無任何附加條件,而某種或幾種能的守恒是要有條件的(例如機械能守恒需要對于系統只有重力或彈力做功).
教法建議
建議一:在講完熱力學第一定律后,給出其表達式,為增進學生對其理解,最好能舉出實際例子,應用熱力學第一定律計算或解釋.
建議二:在講能量守恒定律后,最好能用它對以往所學知識進行一個簡單的總結.要使學生認識到能量守恒定律是一個普遍的規律,熱力學第一定律是其一個具體表達形式.另外,為激發學生學習興趣,闡述能量守恒定律的重要意義,可以簡單介紹一下19世紀自然科學的三大發現.
教學設計示例
教學重點:熱力學第一定律和能量守恒定律
教學難點:永動機
一、熱力學第一定律
改變物體內能的方式有兩種:做功和熱傳遞.
運用此公式時,需要注意各物理量的符號:物體內能增加時, 為正,物體內能減少時, 為負;外界對物體做功時, 為正,物體對外界做功時, 為負;物體吸收熱量時, 為正,物體放出熱量時, 為負.
例1:下列說法中正確的是:
A、物體吸收熱量,其內能必增加
B、外界對物體做功,物體內能必增加
C、物體吸收熱量,同時對外做功,其內能可能減少
D、物體溫度不變,其內能也一定不變
答案:C
評析:在分析問題時,要求考慮比較周全,既要考慮到內能包括分子動能和分子勢能,又要考慮到改變內能也有兩種方式:做功和熱傳遞.
例題2:空氣壓縮機在一次壓縮中,空氣向外界傳遞的熱量2.0 ×105J,同時空氣的內能增加了1.5 ×105J. 這時空氣對外做了多少功?
解:根據熱力學第一定律 知
1.5 ×105J - 2.0 ×105J =-0.5 ×105J
所以此過程中空氣對外做了0.5 ×105J的功.
二、能量守恒定律
1、復習各種能量的相互轉化和轉移
2、能量守恒定律:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉化為別的形式,或者從一個物體轉移到別的物體,在轉化或轉移的過程中其總量不變.(學生看書學習能量守恒定律內容).
3、能量守恒定律的歷史意義.
三、永動機
永動機的原理違背了能量守恒定律,所以是不可能的.
舉例說明幾種永動機模型
四、作業
探究活動
題目:永動機
組織:分組
方案:收集有關永動機的材料,并運用所學知識說明永動機是不可能的
評價:材料的豐富性
能量守恒定律 篇13
“能量守恒定律”教學目標
a. 知道能的轉化在自然界中是非常普遍的,并能舉一些能的轉化的例子
b. 知道能量守恒定律的內容,并能用它來說明一些簡單的問題
C. 建立樸素的唯物主義觀,對學生進行思想教育
教學建議
教材分析
分析:本節內容是對本章及以前所學物理知識從能量的觀點進行了一次綜合、深化和再認識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉化,揭示它們之間的本質聯系:能量,并分析一系列熟知的能量轉化的事例,指出能量的轉化與守恒.最后闡述了能的轉化與守恒定律的普遍性和重要性.
教法建議
建議一:能量守恒定律是一個實驗規律,列舉能量轉化的實例,是學生理解和掌握能量守恒的基礎,因此在教學過程 中要充分利用學生已知知識,對這些實例中的能的轉化進行具體分析.
建議二:在教學過程 中,應重點強調定律的兩個方面:轉化與守恒.另外還要強調該定律的普遍性和重要性,可列舉19世紀的自然科學史對學生進行教育.
“能量守恒定律”教學設計示例
課 題
能量守恒定律
教學重點
能量轉化與守恒
教學難點
對能量轉化與守恒的理解
教學方法
講授
知識內容
教師活動
學生活動
一、能量的多樣性
對應于不同的運動形式,能的形式也是多種多樣的
二、能的轉化
不同形式的能之間可以相互轉化;做功的過程是能的轉化的過程
三、能量守恒定律
能量既不可會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變.
四、能量守恒定律的普遍性和重要性
五、作業
課本P27練習3
列舉不同形式的運動
列舉不同的過程
有意識引導學生體會能的總量保持不變
總結規律
講述19世紀三大自然規律
指出各種運動形式所對應的能量
學生指出是什么能向什么能的轉化
記憶、理解規律
“能量守恒定律”探究活動
我們能否制造一個永遠不需輸入、而能不斷向外輸出能量的機器呢?
能量守恒定律 篇14
教學目標
。1)知道熱力學第一定律 ,理解能量守恒定律
(2)對熱力學第一定律的數學表達式有簡單認識
。3)知道永動機是不可能的
教學建議
教材分析
分析一:本節由改變物體內能的兩種方式引出熱力學第一定律及其數學表達式,在此基礎上結合以往的知識總結出能量守恒定律,最后通過能量守恒定律闡述永動機是不可能的.
分析二:根據熱力學第一定律知,物體內能的改變量 ,運用此公式時,需要注意各物理量的符號:物體內能增加時, 為正,物體內能減少時, 為負;外界對物體做功時, 為正,物體對外界做功時, 為負;物體吸收熱量時, 為正,物體放出熱量.
分析三:各種形式的能量在轉化和轉移過程中保持總量不變,無任何附加條件,而某種或幾種能的守恒是要有條件的(例如機械能守恒需要對于系統只有重力或彈力做功).
教法建議
建議一:在講完熱力學第一定律后,給出其表達式,為增進學生對其理解,最好能舉出實際例子,應用熱力學第一定律計算或解釋.
建議二:在講能量守恒定律后,最好能用它對以往所學知識進行一個簡單的總結.要使學生認識到能量守恒定律是一個普遍的規律,熱力學第一定律是其一個具體表達形式.另外,為激發學生學習興趣,闡述能量守恒定律的重要意義,可以簡單介紹一下19世紀自然科學的三大發現.
教學設計示例
教學重點:熱力學第一定律和能量守恒定律
教學難點:永動機
一、熱力學第一定律
改變物體內能的方式有兩種:做功和熱傳遞.
運用此公式時,需要注意各物理量的符號:物體內能增加時, 為正,物體內能減少時, 為負;外界對物體做功時, 為正,物體對外界做功時, 為負;物體吸收熱量時, 為正,物體放出熱量時, 為負.
例1:下列說法中正確的是:
A、物體吸收熱量,其內能必增加
B、外界對物體做功,物體內能必增加
C、物體吸收熱量,同時對外做功,其內能可能減少
D、物體溫度不變,其內能也一定不變
答案:C
評析:在分析問題時,要求考慮比較周全,既要考慮到內能包括分子動能和分子勢能,又要考慮到改變內能也有兩種方式:做功和熱傳遞.
例題2:空氣壓縮機在一次壓縮中,空氣向外界傳遞的熱量2.0 ×105J,同時空氣的內能增加了1.5 ×105J. 這時空氣對外做了多少功?
解:根據熱力學第一定律 知
1.5 ×105J - 2.0 ×105J =-0.5 ×105J
所以此過程中空氣對外做了0.5 ×105J的功.
二、能量守恒定律
1、復習各種能量的相互轉化和轉移
2、能量守恒定律:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉化為別的形式,或者從一個物體轉移到別的物體,在轉化或轉移的過程中其總量不變.(學生看書學習能量守恒定律內容).
3、能量守恒定律的歷史意義.
三、永動機
永動機的原理違背了能量守恒定律,所以是不可能的.
舉例說明幾種永動機模型
四、作業
探究活動
題目:永動機
組織:分組
方案:收集有關永動機的材料,并運用所學知識說明永動機是不可能的
評價:材料的豐富性