高中物理教案

高三物理教案：《能量守恒定律與能源》教學設計。

一、教材分析

《能量守恒定律與能源》是人教版高中物理必修二第七章《機械能》第十節(jié)的教學內(nèi)容，主要學習能量守恒定律和能源、能量耗散的定義。感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識。

二、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(zhuǎn)化的實例分析，理解能量守恒定律的確切含義

情感、態(tài)度與價值觀

感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識。

三、教學重點難點

教學重點

能量守恒定律的內(nèi)容。

教學難點

理解能量守恒定律的確切含義。

四、學情分析

我們的學生屬于平行分班，沒有實驗班，學生已有的知識和實驗水平有差距。需要教師指導并多給實例分析給予直觀的認識。

五、教學方法

探究、講授、討論、練習

六、課前準備

1．學生的學習準備：預習《能量守恒定律與能源》，并填寫學案。

2．教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內(nèi)探究學案，課后延伸拓展學案。

七、課時安排：1課時

八、教學過程

(一)預習檢查、總結(jié)疑惑

檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。

（二）情景導入、展示目標。

教師首先提問：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(zhuǎn)化的，請你舉幾個能量轉(zhuǎn)化的例子。

設計意圖：步步導入，吸引學生的注意力，明確學習目標。

（三）合作探究、精講點撥。

引入新課

教師活動：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(zhuǎn)化的，請你舉幾個能量轉(zhuǎn)化的例子。

學生活動：思考并回答問題，列舉實例。

教師活動：演示實驗1：在一個玻璃容器內(nèi)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。

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(zhuǎn)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。

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(zhuǎn)化情況。

學生活動：觀察實驗并積極思考。討論后，選出代表發(fā)表見解。

教師活動：聽取學生匯報，總結(jié)點評?；卮饘W生可能提出的問題。

點評：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(zhuǎn)化，增強學生的感性認識，并激發(fā)學生的學習興趣，喚起學生強烈的求知欲。

教師活動：引入課題：以上實驗表明，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)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。

進行新課

1、能量守恒定律

教師活動：引導學生閱讀教材，說出能量守恒定律的內(nèi)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？

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？

學生活動：認真閱讀教材，思考并回答問題

教師活動：提出問題，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(jié)約能源？

2、能源和能量耗散

教師活動：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(fā)展所起的作用；人類在利用能源的同時也對環(huán)境造成了嚴重污染。

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？

學生活動：認真閱讀教材，思考并回答問題。

教師活動：聽取學生匯報，總結(jié)點評。回答學生可能提出的問題。

【課堂訓練】

1．功與能

能是狀態(tài)量，功是過程量。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過程。且做了多少功,就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移),因此,功是能量轉(zhuǎn)化的量度。如舉重運動員把重物舉起來,對重物做了功這一過程中,運動員通過做功消耗了體內(nèi)的化學能,轉(zhuǎn)化為重物的重力勢能.并且,運動員做了多少功,就有多少化學能轉(zhuǎn)化為重力勢能。能量的具體值往往無多大意義,我們關(guān)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(xiàn),某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系。

例1．分析常見力做功與能量轉(zhuǎn)化的對應關(guān)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(zhuǎn)化；彈力做功:彈性勢能和其他能相互轉(zhuǎn)化；

電場力做功:電勢能與其他能相互轉(zhuǎn)化； 電流做功:電能和機械能等其他形式的能相互轉(zhuǎn)化

2． 能量守恒定律

⑴能量守恒定律是貫穿整個物理學的基本規(guī)律之一,是學習物理學的一條主線。

⑵要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能,發(fā)生了哪些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移.

⑶滑動摩擦力與相對距離的乘積在數(shù)值上等于系產(chǎn)生的內(nèi)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(zhì)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(zhì)量分別為mA、mB。開始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)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(jié)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(tǒng)，由功能關(guān)系有：

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。當用這些量表達時，小滑塊的動能的改變（指末態(tài)動能減去初態(tài)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(jù)動能定理，動能的改變等于外力做功的代數(shù)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(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)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(zhuǎn)化過程中,能量在數(shù)量上并未減少,但在利用的品質(zhì)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(jié)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(guī)能源的煤炭、石油、天然氣等面臨枯竭.節(jié)能和開發(fā)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(jié)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(huán)境也有不可忽視的作用新的能源有待于人類去開發(fā).有待開發(fā)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?yōu)榛剂?由于這些能源是不能再次生產(chǎn),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(fā)現(xiàn),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(fā)出去，而淡水湖不具備這一特點.根據(jù)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(jù)這規(guī)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(fā),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,將所吸收的郜分太陽能帶到湖底,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.

【課后思考】

有人設計了這樣一臺“永動機”：距地面一定高度架設一個水槽，水從槽底的管中流出，沖擊一個水輪機，水輪機的軸上安裝一個抽水機和一個砂輪．他指望抽水機把地面水槽里的水抽上去，這樣循環(huán)不已，機器不停地轉(zhuǎn)動，就可以永久地用砂輪磨制工件做功了（下圖）．

請你分析一下，高處水槽中水的勢能共轉(zhuǎn)變成哪幾種形式的能，說明這個機器是否能夠永遠運動下去．

（四）反思總結(jié)，當堂檢測。

教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。

設計意圖：引導學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄）

（五）發(fā)導學案、布置預習。

我們已經(jīng)學習了機械能一章的所有內(nèi)容，下節(jié)課我們復習本章內(nèi)容，這節(jié)課后大家可以回顧一下本章內(nèi)容，重點是建立知識結(jié)構(gòu)。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。

設計意圖：布置下節(jié)課的預習作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。

九、板書設計

一、能量守恒定律

二、能源和能量耗散

三、實例

十、教學反思

本課的設計采用了課前下發(fā)預習學案，學生預習本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學生學習過程中易忘、易混點等，最后進行當堂檢測，課后進行延伸拓展，以達到提高課堂效率的目的。

本節(jié)課中知識的理解還是好掌握的只是學生的感性認識少，在實際的應用中不能靈活駕馭，所以這節(jié)課重要的是多展示實例，增強學生的感性認識，同時這也充分的調(diào)動了學生學習的興趣和積極性。

延伸閱讀

能量守恒定律與能源(新課標)

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(zhuǎn)化的實例分析，理解能量守恒定律的確切含義．
情感，態(tài)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(zhì)的分析方法．
2．感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識．
教學重點、難點教學重點
1．能量守恒定律的內(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化的，請舉幾個能量轉(zhuǎn)化的例子．
生1：電燈能夠發(fā)光是因為電能轉(zhuǎn)化為了光能．
師：當電燈發(fā)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(zhuǎn)化為光能的同時還產(chǎn)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(zhuǎn)化為內(nèi)能．
生3：在火箭發(fā)射的時候，推進劑燃燒產(chǎn)生的化學能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能．
生4：汽車在行駛過程中，汽車內(nèi)燃機產(chǎn)生的化學能轉(zhuǎn)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(jié)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(tǒng)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(nèi)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(zhuǎn)化情況．
生：小球在運動過程中機械能不守恒，根據(jù)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(jié)論?
生：外力(除了重力和彈力之外的力)對系統(tǒng)做負功，系統(tǒng)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(fā)生變化，而物體的重力勢能增加了，所以系統(tǒng)的機械能是增加的．
師：我們可以得出什么結(jié)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(jié)論?
生：物體所處的系統(tǒng)機械能守恒是有條件的，當外力對物體做功時，系統(tǒng)的機械能不守恒，此時外力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)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(jié)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(zhuǎn)化時，我們應該怎樣研究這些能量之間的關(guān)系呢?
師：下面大家閱讀28頁中有關(guān)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(jié)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(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化．
師：能量守恒定律的內(nèi)容是什么?
生：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式．或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)的嗎?
生：能量守恒定律不是一個人發(fā)現(xiàn)的，到了19世紀40年代前后．科學界已經(jīng)形成一種思想氛圍，即用聯(lián)系的觀點去觀察自然，各種不同能量可以相互轉(zhuǎn)化，這預示著，到了把分立環(huán)節(jié)
連成一體的時候了，也就是到了建立能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的時候了，不同國家、不同領(lǐng)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(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體．而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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(jié)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(yī)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(xiàn)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(fā)展的基礎上的，從16世紀到18世紀．經(jīng)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(fā)展，機械能的轉(zhuǎn)化和守恒的初步思想，在這一時期已經(jīng)萌發(fā)．18世紀末和19世紀初，各種自然現(xiàn)象之間聯(lián)系相繼被發(fā)現(xiàn)．倫福德和戴維的摩擦生熱實驗否定了熱質(zhì)說．把物體內(nèi)能的變化與機械運動聯(lián)系起來．1800年發(fā)明伏打電池之后不久，又發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應、磁效應和其他的一些電磁現(xiàn)象．這一時期，電流的化學效應也被發(fā)現(xiàn)，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(guān)，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(yī)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(fā)．表達了對能量轉(zhuǎn)化和守恒思想，他分析了25種能量的轉(zhuǎn)化和守恒現(xiàn)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(lián)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(guān)系，為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)化和守恒，并且把結(jié)果跟永動機不可能制造成功聯(lián)系起采，他認為不可能無中生有地創(chuàng)造一個永久的推動力，機器只能轉(zhuǎn)化能量，不能創(chuàng)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(fā)，彼此獨立地研究，卻幾乎同耐發(fā)現(xiàn)了這一偉大的定律．因此，能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)是科學發(fā)展的必然結(jié)果．此時，能量轉(zhuǎn)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(zhì)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(nèi)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(tài)參量來表示。當運動形式發(fā)生變化或運動量發(fā)生轉(zhuǎn)移時，能量也從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個系統(tǒng)傳遞給另一個系統(tǒng)：在轉(zhuǎn)化和傳遞中總能量始終不變．恩格斯曾經(jīng)把能量轉(zhuǎn)化和守恒定律稱為“偉大的運動基本規(guī)律”，認為它的發(fā)現(xiàn)是19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一．(另兩個發(fā)現(xiàn)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(fā)展和進步的結(jié)果．它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式．和諧美是科學的魅力所在．
師：這位同學總結(jié)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(fā)現(xiàn)，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(zhuǎn)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(xù)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(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中的守恒．在不同形式的能量間發(fā)生轉(zhuǎn)化，在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移．不需要任何外界動力而持續(xù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中是守恒的．B選項是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移過程中是守恒的．這正好是能量守恒定律的兩個方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)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(chuàng)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?yōu)槭裁催€要節(jié)約能源．帶著這個問題．大家閱讀課本第28頁到29頁有關(guān)能量和能量耗散的內(nèi)容，回答相關(guān)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(fā)展所起的作用；人類在利用能源的同時也對環(huán)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(zhuǎn)化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用．這種現(xiàn)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(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上并沒有減少．但是可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧耍?br> 師：這說明什么問題?
生：這說明能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性．
師：我們?yōu)槭裁匆?jié)約能源呢?
生：正是因為能量轉(zhuǎn)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(jié)約能源同時開發(fā)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(chǎn)的不可缺少的資源．近年來，隨著生產(chǎn)力的發(fā)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(jié)流．所謂開源，就是積極開發(fā)和利用各種能源．在繼續(xù)加緊石油勘探和尋找新的石油產(chǎn)地的同時，積極開發(fā)豐富的煤炭資源，還要大力開發(fā)水能，生物能等常規(guī)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(jié)流，就是要大力提倡節(jié)約能源．節(jié)能是世界上許多國家關(guān)心和研究的重要課題，甚至有人把節(jié)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(jié)能方面，在有計劃地控制人口增長的同時，重點要發(fā)揮先進科學技術(shù)的優(yōu)勢，提高各國的能源利用效率．如果世界各國家和各地區(qū)都能改進各種用能設備，不斷提高能源的質(zhì)量標準和降低單位產(chǎn)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(chǎn)和生活之中，從而解決人類面臨的能源問題．
[小結(jié)]
新課程更多地與社會實際相聯(lián)系，鼓勵學生提出問題．本節(jié)“思考與討論”對能源問題做了討論，這是一個質(zhì)疑的范例．它引導我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性．從物理學的角度研究宏觀過程的方向性，在現(xiàn)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(chǎn)生的熱不可能全部轉(zhuǎn)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(nèi)，總會均勻地混合到一起，但不會再自發(fā)地分離開來．通過實例說明．在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量是守恒的，但能量的品質(zhì)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(xiàn)象．所以，能量雖然守恒，但我們還要節(jié)約能源．
對功能關(guān)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(tài)動能減去初態(tài)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(jù)動能定理，動能的改變等于外力做功的代數(shù)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(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)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(yè)[布置作業(yè)]
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(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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(nèi)容：能量轉(zhuǎn)化具有方向性．
2．節(jié)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(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關(guān)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(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。

高三物理教案：《能量守恒定律》教學設計

一、教材分析

前面學習的焦耳實驗結(jié)果表明，在系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變時，只要初末狀態(tài)確定了，做功的數(shù)量或者熱傳遞的數(shù)量就是確定的。而且，熱功當量的測量結(jié)果表明，做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等價的。從而得出熱力學第一定律的數(shù)學表達式。又通過實例對表達式中物理量取值的正負意義進行了討論。接著，講述了能量守恒定律的確立。它具有重大的理論意義和實踐意義。它對于制造永動機的不可能實現(xiàn)，給予了科學上的最后判決。

二、教學目標

知識與技能：

1、理解熱力學第一定律。

2、能運用熱力學第一定律解釋自然界能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移問題。

3、理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵從的基本規(guī)律。

4、通過能量守恒定律的學習，認識自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。

5、知道第一類永動機是不能實現(xiàn)的。

過程與方法：

能夠得出熱力學第一定律，并會應用。

情感態(tài)度與價值觀：

通過學習能量守恒定律的得出過程，學習科學家的探索精神

三、教學重點難點

重點：熱力學第一定律

難點：能量守恒定律

四、學情分析

由于熱力學第一定律是教學的重點及難點，因此應利用教學的相當多的時間來進行熱力學第一定律的教學，具體來說△U=W+Q中各物理量的意義及正負號的確定對學生來講是很困難的，以通俗易懂的語言來闡述；對于能量守恒定律的教學，調(diào)動學生相互討論自然界中的各種能量間的轉(zhuǎn)化，分析得出能量守恒定律。

五、教學方法

自主閱讀與思考、精講精練

六、課前準備

七、課時安排1課時

八、教學過程

（一）預習檢查、總結(jié)疑惑

（二）情景引入、展示目標

焦耳的實驗表明：只要系統(tǒng)初末狀態(tài)是確定的，所需做功數(shù)量就是確定的。

另一方面，熱功當量實驗表明做功和熱傳遞是等價的

（三）合作探究、精講點播

1.熱力學第一定律

（1）.一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。這個關(guān)系叫做熱力學第一定律。

其數(shù)學表達式為：ΔU=W+Q

（2）.與熱力學第一定律相匹配的符號法則

做功W

熱量Q

內(nèi)能的改變ΔU

取正值“+”

外界對系統(tǒng)做功

系統(tǒng)從外界吸收熱量

系統(tǒng)的內(nèi)能增加

取負值“－”

系統(tǒng)對外界做功

系統(tǒng)向外界放出熱量

系統(tǒng)的內(nèi)能減少

（3）熱力學第一定律說明了做功和熱傳遞是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度，沒有做功和熱傳遞就不可能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，同時也進一步揭示了能量守恒定律。

（4）應用熱力學第一定律解題的一般步驟：

①根據(jù)符號法則寫出各已知量（W、Q、ΔU）的正、負；

②根據(jù)方程ΔU=W+Q求出未知量；

③再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負來確定吸熱、放熱情況或做功情況。

2.能量守恒定律

⑴.自然界存在著多種不同形式的能。舉例說明。

⑵.不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。舉例說明。摩擦可以將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；熾熱電燈發(fā)光可以將電能轉(zhuǎn)化為光能。

⑶.能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。這就是能量守恒定律。

(4).熱力學第一定律、機械能守恒定律都是能量守恒定律的具體體現(xiàn)。

(5). 能量守恒定律的重要意義

第一，能量守恒定律是支配整個自然界運動、發(fā)展、變化的普遍規(guī)律，學習這個定律，不能滿足一般理解其內(nèi)容，更重要的是，從能量形式的多樣化及其相互聯(lián)系，互相轉(zhuǎn)化的事實出發(fā)去認識物質(zhì)世界的多樣性及其普遍聯(lián)系，并切實樹立能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失的觀點，作為以后學習和生產(chǎn)實踐中處理一切實際問題的基本指導思想之一。第二，宣告了第一類永動機的失敗。

3.第一類永動機不可能制成

任何機器運動時只能將能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不可能無中生有地創(chuàng)造能量，即第一類永動機是不可能制造出來的。

典例探究

例1.一定量的氣體在某一過程中，外界對氣體做了8×104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J，則下列各式中正確的是 （ ）

A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104J

B.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105J

C.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104J

D.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J

解析：本題主要考查熱力學第一定律的應用。因為外界對氣體做功，W取正值，即W=8×104J；內(nèi)能減少，ΔU取負值，即ΔU=－1.2×105J；根據(jù)ΔU=W+Q，可知Q=ΔU－W=－1.2×105－8×104=－2×105J，即B選項正確。

答案：B

友情提示：注意熱力學第一定律關(guān)系式中各物理量的符號法則。

例2.一定質(zhì)量的氣體，在壓縮過程中外界對氣體做功300J，但這一過程中氣體的內(nèi)能減少了300J，問氣體在此過程中是吸熱還是放熱？吸收（或放出）多少熱量？

解析：由題意可知，W=300J，ΔU=－300J，根據(jù)熱力學第一定律可得

Q=ΔU－W=－300J－300J=－600J

Q為負值表示氣體放熱，因此氣體放出600J的熱量。

友情提示：注意熱力學第一定律關(guān)系式中各物理量的符號法則及其物理意義。

例3. 一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4.2×105J的熱量，同時氣體對外做了6×105J的功，問：

（1）物體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？

（2）分子勢能是增加還是減少？

（3）分子的平均動能是增加還是減少？

解析：（1）氣體從外界吸熱為：Q=4.2×105J

氣體對外做功：W=－6×105J

由熱力學第一定律：ΔU=W+Q=（－6×105）+（4.2×105J）=－1.8×105J

ΔU為負，說明氣體的內(nèi)能減少了。所以，氣體內(nèi)能減少了1.8×105J。

（2）因為氣體對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大了，分子力做負功，氣體分子勢能增加了。

（3）因為氣體內(nèi)能減少，同時氣體分子勢能增加，說明氣體分子的平均動能一定減少了。

友情提示：本題以熱力學第一定律關(guān)系式為起點，結(jié)合分子動理論中內(nèi)能的定義，分析得出：①氣體對外做功，體積膨脹，分子間的距離增大了，分子力做負功，氣體分子勢能增加了②氣體內(nèi)能減少，同時氣體分子勢能增加，說明氣體分

（四）反思總結(jié)、當堂檢測

（五）發(fā)導學案、布置作業(yè)

九、板書設計

1.熱力學第一定律

（1）內(nèi)容：

數(shù)學表達式為：ΔU=W+Q

（2）.與熱力學第一定律相匹配的符號法則

做功W

熱量Q

內(nèi)能的改變ΔU

取正值“+”

外界對系統(tǒng)做功

系統(tǒng)從外界吸收熱量

系統(tǒng)的內(nèi)能增加

取負值“－”

系統(tǒng)對外界做功

系統(tǒng)向外界放出熱量

系統(tǒng)的內(nèi)能減少

（2）.與熱力學第一定律相匹配的符號法則

（3）熱力學第一定律說明了做功和熱傳遞是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度，沒有做功和熱傳遞就不可能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，同時也進一步揭示了能量守恒定律。

（4）應用熱力學第一定律解題的一般步驟：

①根據(jù)符號法則寫出各已知量（W、Q、ΔU）的正、負；

②根據(jù)方程ΔU=W+Q求出未知量；

③再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負來確定吸熱、放熱情況或做功情況。

2.能量守恒定律

⑴.自然界存在著多種不同形式的能。

⑵.不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化

⑶.能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。這就是能量守恒定律。

(4).熱力學第一定律、機械能守恒定律都是能量守恒定律的具體體現(xiàn)。

(5). 能量守恒定律的重要意義

3.第一類永動機不可能制成

任何機器運動時只能將能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不可能無中生有地創(chuàng)造能量，即第一類永動機是不可能制造出來的。

十、教學反思

各種能量在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒．這是一個意識問題，或者說是悟性，從內(nèi)心深處感覺到總能量不變．這是很重要的物理思想．

《能量守恒定律與能源》教學設計

課題

能量守恒定律與能源

課時

1課時

教

材

分

析

1．本節(jié)是對本章知識內(nèi)容的總結(jié)和擴展。能量就是從千差萬別的各種自然現(xiàn)象中抽象出來的概念。學生學習到這里，已經(jīng)可以從機械能轉(zhuǎn)化和守恒擴展到自然界各種能量的轉(zhuǎn)化和守恒了。

2．能量從更深的層次上反映了物質(zhì)運動和相互作用的本質(zhì)。能量守恒定律是人們認識自然的重要工具。能源關(guān)系到人們的衣食住行，關(guān)系到國家的興旺發(fā)達。能源的開發(fā)和利用，是關(guān)系人類生存和發(fā)展的一個重大的社會問題。這一節(jié)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(xù)發(fā)展的意識上。

3．本節(jié)“思考與討論”對能源問題做了討論，這是一個質(zhì)疑的范例，它引導我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性。通過實例說明，在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量是守恒的，但能量的品質(zhì)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(xiàn)象。所以，能量雖然守恒，但我們還要節(jié)約能源。

內(nèi)

容

標

準

通過能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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(fā)展的關(guān)系，知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義。

具

體

要

求

1．了解能量守恒，了解能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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(fā)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(fā)與利用和人類生存、社會發(fā)展的關(guān)系。

3．能用一些事例說明能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系，有節(jié)約能源的意識，知道可持續(xù)發(fā)展的意義。

教

學

探

討

1．著重強調(diào)“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(xiàn)實經(jīng)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(guān)，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(fā)學生探索和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的動機和興趣，其中特別注意用相互聯(lián)系的觀點來使學生認識世界，啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。學生通過這一階段的學習，認識實物的能力將會產(chǎn)生質(zhì)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(zhuǎn)化的實例分析，理解能量守恒定律的確切含義。

情感，態(tài)度與價值觀

1．通過能量守恒定律的教學，讓學生領(lǐng)略物理規(guī)律的和諧美和簡潔美，發(fā)展對科學的好奇心與求知欲。

2．培養(yǎng)學生參與科技活動的熱情，勇于探索與日常生活有關(guān)的物理問題。

3．通過能源和環(huán)境的教學，培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)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(nèi)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(zhuǎn)化的方向性。

教

學

方

法

1．教師啟發(fā)、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(zhuǎn)化，增強學生的感性認識，并激發(fā)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(diào)動學生的能力，對學過的知識重新編排和整合，創(chuàng)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(fā)現(xiàn)這一歷史事件培養(yǎng)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(huán)境的關(guān)系，和節(jié)約能源、保護環(huán)境的緊迫感，使學生認識到可持續(xù)發(fā)展的重要意義，培養(yǎng)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(nèi)交流，組與組之間交流，培養(yǎng)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(zhuǎn)化的，請你舉幾個能量轉(zhuǎn)化的例子。

2．播放能量轉(zhuǎn)化的資料，讓學生觀看后思考：有哪些能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化？

3．演示實驗1：在一個玻璃容器內(nèi)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(zhuǎn)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(tǒng)機械能守恒是有條件的，當外力對物體做功時，系統(tǒng)的機械能不守恒，此時外力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機械能的變化．

6．聽取學生匯報，總結(jié)點評?；卮饘W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(zhuǎn)化時，我們應該怎樣研究這些能量之間的關(guān)系呢？各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化情況。

4．小球在運動過程中機械能不守恒，根據(jù)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(fā)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(fā)生變化，而物體的重力勢能增加了，所以系統(tǒng)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(guān)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(nèi)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(tǒng)內(nèi)，某些形式能的增加等于另一些形式能的減?。虎谖矬w系統(tǒng)內(nèi)，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(shù)學關(guān)系式的依據(jù)。

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(jié)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(fā)展和進步的結(jié)果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)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(jié)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(fā)展所起的作用；人類在利用能源的同時也對環(huán)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(zhuǎn)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?yōu)槭裁匆?jié)約能源呢？

11．指出：正是因為能量轉(zhuǎn)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(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式．或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)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(fā)展和進步的結(jié)果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為電能，它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，我們也無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用。這種現(xiàn)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(zhuǎn)化過程中，能量在數(shù)量上并沒有減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧恕?/p>

9．通過材料的閱讀，加深對能源的理解。

課

堂

總

結(jié)

引導學生回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容；

組織學生在交流的基礎上進行小結(jié)；

對學生在交流的基礎上進行小結(jié)。

1．根據(jù)要求回顧本節(jié)知識內(nèi)容；

2．認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容；

3．在相互交流的基礎上做好小結(jié)。

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(fā)地從高溫物體傳給低溫問題，但卻不能自發(fā)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(jié)約能源

D．兩種氣體放到一個容器內(nèi)，總會均勻地混合到一起，但不會再自發(fā)地分離開來。

2．指出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況：

(1)植物的光合作用；

(2)雨天時發(fā)生雷電；

(3)人在跑步時，身體發(fā)熱；

(4)手搖發(fā)電機發(fā)電使燈泡發(fā)光；

風吹動帆船前進。

3．如圖所示，某人乘雪橇從雪坡經(jīng)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(zhì)量為70kg。表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，請根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)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(chǎn)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?。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(tài)動能減去初態(tài)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(jù)要求完成隨堂練習設計。

2．通過練習總結(jié)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(jīng)歷的物理過程，判斷有哪些形式的能參與了相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)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。

④根據(jù)能量守恒定律的變式表述列方程，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(zhuǎn)化；

2．能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式?；蛘邚囊粋€物體轉(zhuǎn)移到另外一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)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(tǒng)內(nèi)，某些形式能的增加等于另一些形式能的減小；（2）物體系統(tǒng)內(nèi)，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

§7.10能量守恒定律與能源

作為優(yōu)秀的教學工作者，在教學時能夠胸有成竹，高中教師要準備好教案，這是老師職責的一部分。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來，減輕高中教師們在教學時的教學壓力。那么如何寫好我們的高中教案呢？下面是小編為大家整理的“§7.10能量守恒定律與能源”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。