歐姆定律教案高中

能量守恒定律與能源(新課標(biāo))。

高中物理課堂教學(xué)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(shí)）
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能
理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散．
過(guò)程與方法
通過(guò)對(duì)生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析，理解能量守恒定律的確切含義．
情感，態(tài)度與價(jià)值觀
1．用能量的觀點(diǎn)分析問(wèn)題應(yīng)該深入學(xué)生的心中，因?yàn)檫@是最本質(zhì)的分析方法．
2．感知我們周圍能源的耗散，樹(shù)立節(jié)能意識(shí)．
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)
1．能量守恒定律的內(nèi)容．
2．應(yīng)用能量守恒定律解決問(wèn)題．
教學(xué)難點(diǎn)
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(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)
教學(xué)手段教具準(zhǔn)備
投影儀、教學(xué)錄像或課件、玻璃容器、沙子、小鐵球、水、小木塊．
教學(xué)活動(dòng)
[新課導(dǎo)入]
師：我們已學(xué)習(xí)了多種形式的能，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)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(qǐng)舉幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化的例子．
生1：電燈能夠發(fā)光是因?yàn)殡娔苻D(zhuǎn)化為了光能．
師：當(dāng)電燈發(fā)光的同時(shí)．還能感覺(jué)到電燈是熱的，說(shuō)明什么問(wèn)題呢?
生1：說(shuō)明在電能轉(zhuǎn)化為光能的同時(shí)還產(chǎn)生了熱能．
生2：我舉一個(gè)例子，當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦的時(shí)候，它們的溫度會(huì)升高，這個(gè)過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
生3：在火箭發(fā)射的時(shí)候，推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能．
生4：汽車在行駛過(guò)程中，汽車內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能．
師：剛才同學(xué)們分析得都很好，看起來(lái)自然界除了我們?cè)谏蠋坠?jié)學(xué)過(guò)的機(jī)械能之外，還有各種各樣的能量，機(jī)械能守恒定律成立的條件是什么?
生：機(jī)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(jī)械能是否守恒．
[新課教學(xué)]
一、能量守恒定律
(演示實(shí)驗(yàn)1：在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放人沙子，拿一個(gè)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(gè)問(wèn)題：小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒?請(qǐng)說(shuō)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況．
生：小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒，根據(jù)機(jī)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(guò)程中，除了受到的重力做功之外，還有沙子對(duì)它做功，沙子對(duì)鐵球做負(fù)功，鐵球在下落過(guò)程中機(jī)械能是減少的．
師：從這個(gè)問(wèn)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(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)的機(jī)械能減少．
[演示實(shí)驗(yàn)2：用手提一個(gè)物體勻速上升，讓學(xué)生分析機(jī)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(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，如果不守恒，原因是什么，機(jī)械能是怎樣變化的?
生：這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒，原因是不符合機(jī)械能守恒定律成立的條件，有外力對(duì)物體做了功，這個(gè)力是人對(duì)物體向上的拉力．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體動(dòng)能沒(méi)有發(fā)生變化，而物體的重力勢(shì)能增加了，所以系統(tǒng)的機(jī)械能是增加的．
師：我們可以得出什么結(jié)論?
生：當(dāng)外力(除了重力或彈力以外的力)對(duì)物體做正功，物體的機(jī)械能增加，物體機(jī)械能的增加量等于外力對(duì)物體做的功．
師：從這兩個(gè)例子中我們能夠得出什么結(jié)論?
生：物體所處的系統(tǒng)機(jī)械能守恒是有條件的，當(dāng)外力對(duì)物體做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，此時(shí)外力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)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(gè)結(jié)論叫做功能原理．從這兩個(gè)例子中我們可以看到，機(jī)械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，當(dāng)涉及到多個(gè)能量之間的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，我們應(yīng)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(yè)中有關(guān)能量守恒定律建立的過(guò)程，回答相應(yīng)的問(wèn)題．
(學(xué)生閱讀課本，總結(jié)能量守恒定律的表達(dá)方式)
師：導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是什么?
生：導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是確立了永動(dòng)機(jī)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(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式．或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總和保持不變．
師：能量守恒定律是一個(gè)人發(fā)現(xiàn)的嗎?
生：能量守恒定律不是一個(gè)人發(fā)現(xiàn)的，到了19世紀(jì)40年代前后．科學(xué)界已經(jīng)形成一種思想氛圍，即用聯(lián)系的觀點(diǎn)去觀察自然，各種不同能量可以相互轉(zhuǎn)化，這預(yù)示著，到了把分立環(huán)節(jié)
連成一體的時(shí)候了，也就是到了建立能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的時(shí)候了，不同國(guó)家、不同領(lǐng)域的十幾位科學(xué)家，以不同的方式，各自獨(dú)立提出了能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體．而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中．能量的總和保持不變．
師：看起來(lái)能量守恒定律是人類進(jìn)步的一個(gè)必然的結(jié)果，那么對(duì)能量守恒定律作出貢獻(xiàn)比較大的科學(xué)家是誰(shuí)呢?
生：對(duì)能量守恒定律貢獻(xiàn)比較大的科學(xué)家有：德國(guó)物理學(xué)家和醫(yī)生邁爾，英國(guó)物理學(xué)家焦耳，德國(guó)物理和生理學(xué)家女姆霍茲等人．
師：現(xiàn)在看一個(gè)科教片：能量守恒定律的建立過(guò)程．
(多媒體播放能量守恒定律的建立過(guò)程)(參考案例)
能量守恒定律是建立在自然科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上的，從16世紀(jì)到18世紀(jì)．經(jīng)過(guò)伽利略、牛頓，惠更斯、萊布尼茨以及伯努利等許多物理學(xué)家的認(rèn)真研究，使動(dòng)力學(xué)得到了較大的發(fā)展，機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的初步思想，在這一時(shí)期已經(jīng)萌發(fā)．18世紀(jì)末和19世紀(jì)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(shí)驗(yàn)否定了熱質(zhì)說(shuō)．把物體內(nèi)能的變化與機(jī)械運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)．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(yīng)、磁效應(yīng)和其他的一些電磁現(xiàn)象．這一時(shí)期，電流的化學(xué)效應(yīng)也被發(fā)現(xiàn)，并被用來(lái)進(jìn)行電鍍．在生物學(xué)界，證明了動(dòng)物維持體溫和進(jìn)行機(jī)械活動(dòng)的能量跟它所攝取的食物的化學(xué)能有關(guān)，自然科學(xué)的這些成就，為建立能量守恒定律作了必要的準(zhǔn)備．能量守恒定律的最后確定，是在19世紀(jì)中葉由邁爾、焦耳和荄姆霍茲等人完成．德國(guó)醫(yī)生邁爾是從生理學(xué)的角度開(kāi)始對(duì)能量進(jìn)行研究的．1842年，他從“無(wú)不生有，有不變無(wú)”的哲學(xué)觀念出發(fā)．表達(dá)了對(duì)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(guó)物理學(xué)家焦耳從1840年到1878年將近40年的時(shí)間里．研究了電流的熱效應(yīng)，壓縮空氣的溫度升高以及電、化學(xué)和機(jī)械作用之間的聯(lián)系，做了400多次實(shí)驗(yàn)，用各種方法測(cè)定了熱和功之間的當(dāng)量關(guān)系，為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)．在1847年，當(dāng)焦耳宜布他的能量觀點(diǎn)的時(shí)候，德國(guó)學(xué)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(xué)能、機(jī)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(dòng)機(jī)不可能制造成功聯(lián)系起采，他認(rèn)為不可能無(wú)中生有地創(chuàng)造一個(gè)永久的推動(dòng)力，機(jī)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(duì)能量守恒定律作了一個(gè)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(jì)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(dú)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(xué)發(fā)展的必然結(jié)果．此時(shí)，能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得到了科學(xué)界的普遍承認(rèn)．這一原理指出：自然界的一切物質(zhì)都具有能量，對(duì)應(yīng)于不同的運(yùn)動(dòng)形式，能量也有不同的形式，如機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能，熱運(yùn)動(dòng)的內(nèi)能．電磁運(yùn)動(dòng)的電磁能，化學(xué)運(yùn)動(dòng)的化學(xué)能等，他們分別以各種運(yùn)動(dòng)形式特定的狀態(tài)參量來(lái)表示。當(dāng)運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化或運(yùn)動(dòng)量發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，能量也從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個(gè)系統(tǒng)傳遞給另一個(gè)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(yùn)動(dòng)基本規(guī)律”，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一．(另兩個(gè)發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞學(xué)說(shuō)，達(dá)爾文的生物進(jìn)化論)
師：通過(guò)學(xué)習(xí)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(guò)程，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展和進(jìn)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(xué)的魅力所在．
師：這位同學(xué)總結(jié)得很好，美是無(wú)處不在的，物理學(xué)中更是處處存在著美，希望同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中注意發(fā)現(xiàn)，注意體會(huì)，這樣我們的學(xué)習(xí)將會(huì)更加的豐富多彩．
[課堂訓(xùn)練]
下列對(duì)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí)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(gè)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)是不可能制成的
D。石子從空中落下，最后慘止在地面上，說(shuō)明機(jī)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(guò)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器是違背能量守恒定律的，是永遠(yuǎn)不可能制成的．機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量而不能消失，能量是不會(huì)消失的．
A選項(xiàng)是指不同形式的能量間在轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中是守恒的．B選項(xiàng)是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移過(guò)程中是守恒的．這正好是能量守恒定律的兩個(gè)方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移．任何永動(dòng)機(jī)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(xiàng)中石子的機(jī)械能在變化，比如受空氣阻力作用，機(jī)械能可能要減少，但機(jī)械能并沒(méi)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(cuò)的．
說(shuō)明：此題考查能量守恒定律的理解，以及對(duì)水動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)，凡是違背能量守恒定律的永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不能制成的．
二、能源和能量耗散
師：大家下面思考這樣一個(gè)問(wèn)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(gè)問(wèn)題．大家閱讀課本第28頁(yè)到29頁(yè)有關(guān)能量和能量耗散的內(nèi)容，回答相關(guān)問(wèn)題．
(學(xué)生閱讀教材，了解人類應(yīng)用能源的歷程，能源對(duì)人類社會(huì)發(fā)展所起的作用；人類在利用能源的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染)
師：什么是能量耗散?
生：然料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類重新利用，電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過(guò)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(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)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(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)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(shuō)明什么問(wèn)題?
生：這說(shuō)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(guò)程的方向性．
師：我們?yōu)槭裁匆?jié)約能源呢?
生：正是因?yàn)槟芰哭D(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(jià)的．
生：節(jié)約能源同時(shí)開(kāi)發(fā)可再生能源．
師：通過(guò)下面材料的閱讀。加深你對(duì)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(wèn)題的解決途徑是什么?能源，是人類敕以生存和進(jìn)行生產(chǎn)的不可缺少的資源．近年來(lái)，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和能源消費(fèi)的增長(zhǎng)．能源問(wèn)題已被列為世界上研究的重大問(wèn)題之一．解決世界能源問(wèn)題的根本途徑，主要有兩個(gè)方面：其一是廣泛開(kāi)源，其二是認(rèn)真節(jié)流．所謂開(kāi)源，就是積極開(kāi)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(shí)，積極開(kāi)發(fā)豐富的煤炭資源，還要大力開(kāi)發(fā)水能，生物能等常規(guī)能源，加強(qiáng)核能、太陽(yáng)能，風(fēng)能、沼氣，海洋能，地?zé)崮芤约捌渌鞣N新能源的研究和利用，從而不斷擴(kuò)大人類的能源資源的種類和來(lái)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(guó)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(jì)劃地控制人口增長(zhǎng)的同時(shí)，重點(diǎn)要發(fā)揮先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高各國(guó)的能源利用效率．如果世界各國(guó)家和各地區(qū)都能改進(jìn)各種用能設(shè)備，不斷提高能源的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和降低單位產(chǎn)品的能耗，加強(qiáng)科學(xué)管理，適當(dāng)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(wèn)題．
[小結(jié)]
新課程更多地與社會(huì)實(shí)際相聯(lián)系，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題．本節(jié)“思考與討論”對(duì)能源問(wèn)題做了討論，這是一個(gè)質(zhì)疑的范例．它引導(dǎo)我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性．從物理學(xué)的角度研究宏觀過(guò)程的方向性，在現(xiàn)階段只需用一些簡(jiǎn)單的實(shí)例，讓學(xué)生初步地體會(huì)一下就可以了．例如：摩擦力做功的過(guò)程，要損耗機(jī)械能而生熱，產(chǎn)生的熱不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械功．在其他的宏觀過(guò)程中也是如此，例如：兩種氣體放到一個(gè)容器內(nèi)，總會(huì)均勻地混合到一起，但不會(huì)再自發(fā)地分離開(kāi)來(lái)．通過(guò)實(shí)例說(shuō)明．在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)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(duì)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(yùn)動(dòng)了一段距離。若已知在這過(guò)程中，拉力F所做的功的大小（絕對(duì)值）為A，斜面對(duì)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(dāng)用這些量表達(dá)時(shí)，小滑塊的動(dòng)能的改變（指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能）等于多少？，滑塊的重力勢(shì)能的改變等于多少？滑塊機(jī)械能（指動(dòng)能與重力勢(shì)能之和）的改變等于多少？
解析：根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的改變等于外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力，斜面對(duì)滑塊的作用力的功（因彈力不做功，實(shí)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(shì)能的關(guān)系，重力勢(shì)能的減少等于重力做的功，因此ΔEp=-C；滑塊機(jī)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(xué)生活動(dòng)

作業(yè)[布置作業(yè)]
教材第30頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)，1，2．
板書設(shè)計(jì)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(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總和保持不變．
2．建立過(guò)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(xué)
后
記思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。

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§7.10能量守恒定律與能源

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái)，減輕高中教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)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。

能量守恒定律與能源導(dǎo)學(xué)案

7.10能量守恒定律與能源學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解各種不同形式的能，知道能量是一個(gè)重要的物理量。
2.知道能量守恒定律確立的兩類重要事實(shí)。
3.能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會(huì)用能量守恒的觀點(diǎn)分析、解釋一些實(shí)際問(wèn)題。
4.認(rèn)識(shí)建立能量守恒定律的重大意義。
5.了解能量耗散，了解自然界中宏觀過(guò)程中能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認(rèn)識(shí)提高效率的重要性。
6.知道能源短缺和環(huán)境惡化是關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問(wèn)題，增強(qiáng)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。
【自主導(dǎo)學(xué)】
1、能量守恒定律的內(nèi)容是：____________________________________________________.
能量有多種形式，與機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的能叫做機(jī)械能，與化學(xué)反應(yīng)對(duì)應(yīng)的能叫做化學(xué)能，與電荷運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的能叫做電能，與熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的能叫做內(nèi)能，……，此外還有生物能、磁能、核能等。當(dāng)只有重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能與動(dòng)能發(fā)生轉(zhuǎn)化，減少（增加）的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為增加（減少）的動(dòng)能，物體的機(jī)械能是守恒的，可見(jiàn)機(jī)械能守恒定律僅僅是能量守恒定律在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的特殊體現(xiàn)。涉及機(jī)械能與內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)，物體的機(jī)械能不再守恒，減少（增加）的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為增加（減少）的內(nèi)能，這時(shí)盡管機(jī)械能不再守恒，但包括___________在內(nèi)的總能量還是守恒的。永動(dòng)機(jī)之所以不能實(shí)現(xiàn)，其原因是因?yàn)開(kāi)____________________。
2、能量的耗散是指__________________________________，能量耗散并不違背_________，但反映出自然界中宏觀過(guò)程具有_________，能源利用受它的制約，所以能源利用是有________，也是有___________。
【例題解析】
例1在某密閉隔熱的房間內(nèi)有一電冰箱，現(xiàn)接通電源使電冰箱開(kāi)始工作，并打開(kāi)電冰箱的門，則過(guò)段時(shí)間后室內(nèi)的溫度將()
A、降低B、不變C、升高D、無(wú)法判斷
解析電冰箱制冷過(guò)程中，使冰箱內(nèi)放出熱量Q放，溫度降低，同時(shí)使其外部空氣吸收熱量Q吸，溫度升高，此過(guò)程不可能自發(fā)發(fā)生，必須借助壓縮機(jī)的工作來(lái)完成，由于壓縮機(jī)中的線圈有電阻，電流流過(guò)電阻要發(fā)熱，此部分焦耳熱將使室內(nèi)溫度上升，即從整體來(lái)看冰箱相當(dāng)于一個(gè)發(fā)熱電阻在使用。故正確答案是C。
拓展如圖為化學(xué)中電解食鹽（NaCl）水的示意圖，a、b為兩根導(dǎo)體電極，從能量角度看，電解的過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程，由于食鹽水有一定的電阻，所以有一部分電能將轉(zhuǎn)化為焦耳熱。設(shè)電源電壓為U，a、b間食鹽水的等效電阻為R，電流表的示數(shù)為I，不計(jì)電極的電阻，下列說(shuō)法正確的是()
A、電流表的示數(shù)等于U/R
B、電源的電壓等于IR
C、單位時(shí)間產(chǎn)生的焦耳熱等于I2R
D、單位時(shí)間產(chǎn)生的化學(xué)能等于IU-I2R
答案：BC[提示：電解過(guò)程中在把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的同時(shí)，電解液電阻上也要產(chǎn)生焦耳熱，作為電解來(lái)講，此部分能量是浪費(fèi)了]
例2瀑布從20cm高處以Q=103m3/s的流量豎直落下，流進(jìn)底部的水輪機(jī)后再以2m/s的速度流出，水輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。如果水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率是80%，那么發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率有多大？（瀑布在山頂?shù)乃俣瓤珊雎圆挥?jì)，g取10m/s2）
解析由能流圖對(duì)能量的轉(zhuǎn)化做出分析可得，
瀑布豎直下落后減少的機(jī)械能為mgh－mv2/2
轉(zhuǎn)化為電能的為P=E/t=(mgh－mv2/2)×0.8/t=ρ水Q（gh－v2/2）×0.8
=103×103(10×20－22/2)×0.8W=1.58×108W=1.58×105kW
拓展某地強(qiáng)風(fēng)速為v=14m/s，設(shè)空氣密度為ρ=1.3kg/m3，通過(guò)橫截面積為S=400m2的風(fēng)全部使風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，其動(dòng)能有20%轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電的功率為多少瓦？（取2位有效數(shù)字）(答案：1.4×105)[提示：t秒內(nèi)到風(fēng)葉處的空氣包含在以S為底面積，長(zhǎng)為L(zhǎng)=vt的柱體中]
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】
1.下列關(guān)于能源開(kāi)發(fā)和利用的說(shuō)法中正確的是（）
A.能源利用的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程。
B.要合理開(kāi)發(fā)和節(jié)約使用核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能等常?guī)資源
C.能量利用的過(guò)程，是一種形式的能向其他形式的能轉(zhuǎn)化的過(guò)程。
D.能量是守恒的，所以不會(huì)出現(xiàn)能源危機(jī)。
2.下列說(shuō)法正確的是（）
A.隨著可記得發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的
B.太陽(yáng)照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了
C.“既要馬兒跑，有讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的
D.有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻一直走動(dòng)，說(shuō)明能量可以憑空產(chǎn)生
【反思】
收
獲
疑
問(wèn)

【課后測(cè)評(píng)】
1、指出下列物理現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的情況：
(1)燃料在氣缸內(nèi)燃燒，氣缸內(nèi)氣體推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，是_______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)________能。
(2)給盛水的容器內(nèi)的電阻絲通電，水溫升高，是_________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)________能。
(3)汽車緊急制動(dòng)后在地面上滑行直到靜止的過(guò)程，是_________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)________能。
(4)跳傘運(yùn)動(dòng)員打開(kāi)降落傘后，勻速下降階段是_________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)________能。
2、若無(wú)大氣吸收，在垂直照射時(shí)地球上每平方米面積的太陽(yáng)光入射功率為P0=1.8kw，已知太陽(yáng)到地球的距離為r=1.5×1011m，試計(jì)算太陽(yáng)一秒鐘總共放出多少能量？（保留一位有效數(shù)字）

3、瀑布從10m高處落下，如果下落中減少的機(jī)械能有50％轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水的溫度升高多大?水的比熱容是4.2×103J/(kg×0C)
4、電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖所示，重物的重力等于500N，電源的電壓恒定為110V，不計(jì)摩擦．當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=1.0m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電流表的讀數(shù)為5A：?jiǎn)枺?br> (1)把電動(dòng)機(jī)的輸出功率與輸入功率的比值稱為電動(dòng)機(jī)的效率，計(jì)算此電動(dòng)機(jī)的效率；
(2)電動(dòng)機(jī)的繞線電阻為多大？
參考答案
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】1.C2.C
【課后測(cè)評(píng)】
1.(1)內(nèi)，機(jī)械；(2)電，內(nèi)；(3)機(jī)械，內(nèi)；(4)機(jī)械，內(nèi)
2.5×1026J
3.0.012℃
4.(1)90.0%；(2)2Ω

《能量守恒定律與能源》教學(xué)設(shè)計(jì)

課題

能量守恒定律與能源

課時(shí)

1課時(shí)

教

材

分

析

1．本節(jié)是對(duì)本章知識(shí)內(nèi)容的總結(jié)和擴(kuò)展。能量就是從千差萬(wàn)別的各種自然現(xiàn)象中抽象出來(lái)的概念。學(xué)生學(xué)習(xí)到這里，已經(jīng)可以從機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒擴(kuò)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(yùn)動(dòng)和相互作用的本質(zhì)。能量守恒定律是人們認(rèn)識(shí)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(guó)家的興旺發(fā)達(dá)。能源的開(kāi)發(fā)和利用，是關(guān)系人類生存和發(fā)展的一個(gè)重大的社會(huì)問(wèn)題。這一節(jié)教學(xué)目標(biāo)的落腳點(diǎn)是使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀、形成可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)上。

3．本節(jié)“思考與討論”對(duì)能源問(wèn)題做了討論，這是一個(gè)質(zhì)疑的范例，它引導(dǎo)我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性。通過(guò)實(shí)例說(shuō)明，在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)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(biāo)

準(zhǔn)

通過(guò)能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認(rèn)識(shí)提高效率的重要性。了解能源與人類生存和社會(huì)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(lái)，知道提高能源利用效率的重要性。

2．了解人類對(duì)能源的開(kāi)發(fā)與利用和人類生存、社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。

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

教

學(xué)

探

討

1．著重強(qiáng)調(diào)“守恒”的思想和觀念。它應(yīng)該伴隨學(xué)習(xí)物理學(xué)的全過(guò)程，但是它又是一個(gè)不斷體驗(yàn)和深化理解的過(guò)程。因此在安排教學(xué)時(shí)，應(yīng)采取循序漸進(jìn)的方式?？梢詮臍v史的淵源入手，從現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)入手，讓學(xué)生先接受這么一種思想和觀點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上不斷加深認(rèn)識(shí)。也可以在機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)和理解。

2．由于能源與每個(gè)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(xué)應(yīng)該讓學(xué)生更多地參與進(jìn)來(lái)。從課前的資料搜集到課上的成果展示都是以學(xué)生為主體，老師只是導(dǎo)演，學(xué)生成為“明星演員”。

3．在教學(xué)中通過(guò)各種教學(xué)手段（包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)），激發(fā)學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的動(dòng)機(jī)和興趣，其中特別注意用相互聯(lián)系的觀點(diǎn)來(lái)使學(xué)生認(rèn)識(shí)世界，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生通過(guò)這一階段的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)實(shí)物的能力將會(huì)產(chǎn)生質(zhì)的變化。

教

學(xué)

目

標(biāo)

知識(shí)與技能

理解能量守恒定律，知道能源和能量耗。

過(guò)程與方法

通過(guò)對(duì)生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析，理解能量守恒定律的確切含義。

情感，態(tài)度與價(jià)值觀

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

2．培養(yǎng)學(xué)生參與科技活動(dòng)的熱情，勇于探索與日常生活有關(guān)的物理問(wèn)題。

3．通過(guò)能源和環(huán)境的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)和為社會(huì)服務(wù)的責(zé)任感。

重

點(diǎn)

難

點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

1．能量守恒定律的內(nèi)容；

2．應(yīng)用能量守恒定律解決問(wèn)題。

教學(xué)難點(diǎn)

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(xué)

方

法

1．教師啟發(fā)、引導(dǎo)；

2．學(xué)生自主閱讀、思考，并討論、交流學(xué)習(xí)成果。

設(shè)

計(jì)

理

念

1．對(duì)能量守恒定律這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，通過(guò)學(xué)生舉例和演示實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。應(yīng)用先猜想、后用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法，讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過(guò)程，體會(huì)科學(xué)研究的方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的能力，對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)重新編排和整合，創(chuàng)造性地應(yīng)用于新的物理情景之中，解決物理問(wèn)題。通過(guò)中微子發(fā)現(xiàn)這一歷史事件培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀和方法論。同時(shí)從能量守恒的教學(xué)中嘗試讓學(xué)生品味科學(xué)美。

2．對(duì)能量耗散的教學(xué)，先舉例幫助學(xué)生建立自然界的宏觀過(guò)程具有方向性的概念，然后通過(guò)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(xué)生建立能量和環(huán)境的關(guān)系，和節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的緊迫感，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的重要意義，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)社會(huì)的責(zé)任感。對(duì)設(shè)計(jì)的問(wèn)題情景，先讓學(xué)生獨(dú)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(xué)生的合作意識(shí)。

教學(xué)流程設(shè)計(jì)

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

情

景

導(dǎo)

入

新

課

1．提出問(wèn)題：我們已學(xué)習(xí)了多種形式的能，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)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(qǐng)你舉幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化的例子。

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

3．演示實(shí)驗(yàn)1：在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放入面粉，拿一個(gè)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒？請(qǐng)說(shuō)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況。

4．演示實(shí)驗(yàn)2：用手提物理課本勻速上升，讓學(xué)生分析機(jī)械能的變化情況。這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，如果不守恒，原因是什么，機(jī)械能是怎樣變化的？

5．指出：物體所處的系統(tǒng)機(jī)械能守恒是有條件的，當(dāng)外力對(duì)物體做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，此時(shí)外力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化．

6．聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評(píng)。回答學(xué)生可能提出的問(wèn)題。

7．引入課題：從這兩個(gè)例子中我們可以看到，機(jī)械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，當(dāng)涉及到多個(gè)能量之間的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，我們應(yīng)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(gè)物體的能量減少，必定其他物體能量增加，能量的總和并沒(méi)有不化。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的能量守恒定律。

1．思考并回答問(wèn)題，列舉實(shí)例。

2．觀看資料，進(jìn)行思考。

3．思考：小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒？請(qǐng)說(shuō)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況。

4．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒，根據(jù)機(jī)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(guò)程中，除了受到的重力做功之外，還有面粉對(duì)它做功，面粉對(duì)鐵球做負(fù)功，鐵球在下落過(guò)程中機(jī)械能是減少的。

5．觀察實(shí)驗(yàn)并積極思考。在各自獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上相互交流。討論后發(fā)表見(jiàn)解。這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒，原因是不符合機(jī)械能守恒定律成立的條件，有外力對(duì)物體做了功，這個(gè)力是人對(duì)物體向上的拉力．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體動(dòng)能沒(méi)有發(fā)生變化，而物體的重力勢(shì)能增加了，所以系統(tǒng)的機(jī)械能是增加的。

進(jìn)行新課

一、能量守恒定律

1．讓學(xué)生閱讀28頁(yè)的有關(guān)能量守恒定律建立的過(guò)程，回答相應(yīng)的問(wèn)題。

2．引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，說(shuō)出能量守恒定律的內(nèi)容，并引用教材上的話，說(shuō)明能量守恒定律的建立有何重大意義？導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是什么？

3．引導(dǎo)學(xué)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??；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。上述表述是利用能量守恒定律分析問(wèn)題時(shí)建立數(shù)學(xué)關(guān)系式的依據(jù)。

4．多媒體播放能量守恒定律的建立過(guò)程。

5．歷史上曾有人設(shè)想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機(jī)器即永動(dòng)機(jī)，這樣的機(jī)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(guò)程，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展和進(jìn)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(xué)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(dǎo)學(xué)生閱讀教材，了解人類應(yīng)用能源的歷程，能源對(duì)人類社會(huì)發(fā)展所起的作用；人類在利用能源的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)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(guò)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?yàn)槟芰哭D(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(jià)的。

12．多媒體播放世界能源的解決途徑。

1．在教師的指導(dǎo)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(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式．或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總和保持不變。

2．在教師引導(dǎo)下理解變式表述。

3．導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是確立了永動(dòng)機(jī)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(rèn)真觀看。感受能量守恒定律的建立過(guò)程，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展和進(jìn)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(xué)的魅力所在。

5．認(rèn)真閱讀教材，思考并回答問(wèn)題。

6．認(rèn)真閱讀教材，思考并回答問(wèn)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(jià)的。

7．燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類重新利用；電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過(guò)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(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)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(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)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(guò)材料的閱讀，加深對(duì)能源的理解。

課

堂

總

結(jié)

引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容；

組織學(xué)生在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行小結(jié)；

對(duì)學(xué)生在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行小結(jié)。

1．根據(jù)要求回顧本節(jié)知識(shí)內(nèi)容；

2．認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容；

3．在相互交流的基礎(chǔ)上做好小結(jié)。

4．聽(tīng)講。

當(dāng)堂鞏固

1．下列說(shuō)法正確的是（）

A．燃料燃燒時(shí)把自己的熱量釋放出去，它還會(huì)自動(dòng)聚集起來(lái)供人類重新利用

B．熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫問(wèn)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(gè)容器內(nèi)，總會(huì)均勻地混合到一起，但不會(huì)再自發(fā)地分離開(kāi)來(lái)。

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(shí)發(fā)生雷電；

(3)人在跑步時(shí)，身體發(fā)熱；

(4)手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電使燈泡發(fā)光；

風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn)。

3．如圖所示，某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止。人與雪橇的總質(zhì)量為70kg。表中記錄了沿坡滑下過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問(wèn)題：

位置

A

B

C

速度(m/s)

2．0

12．0

0

時(shí)刻(s)

0

4

10

(1)人與雪橇從A到B的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為多少？

(2)設(shè)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(yùn)動(dòng)了一段距離。若已知在這過(guò)程中，拉力F所做的功的大?。ń^對(duì)值）為A，斜面對(duì)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(dāng)用這些量表達(dá)時(shí)，小滑塊的動(dòng)能的改變（指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能）等于多少？，滑塊的重力勢(shì)能的改變等于多少？滑塊機(jī)械能（指動(dòng)能與重力勢(shì)能之和）的改變等于多少？

1．根據(jù)要求完成隨堂練習(xí)設(shè)計(jì)。

2．通過(guò)練習(xí)總結(jié)得出：利用能量守恒定律解題的步驟：

①選取研究對(duì)象：物體系。

②分析研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過(guò)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(jìn)行求解。

板書設(shè)計(jì)

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(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式。或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)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?。唬?）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

能量守恒定律與能源課堂教學(xué)教案

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？小編收集并整理了“能量守恒定律與能源課堂教學(xué)教案”，大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡！

高中物理課堂教學(xué)教案

課題

§７.10能量守恒定律與能源

課型

新授課（2課時(shí)）

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散．

過(guò)程與方法

通過(guò)對(duì)生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析，理解能量守恒定律的確切含義．

情感，態(tài)度與價(jià)值觀

1．用能量的觀點(diǎn)分析問(wèn)題應(yīng)該深入學(xué)生的心中，因?yàn)檫@是最本質(zhì)的分析方法．

2．感知我們周圍能源的耗散，樹(shù)立節(jié)能意識(shí)．

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

1．能量守恒定律的內(nèi)容．

2．應(yīng)用能量守恒定律解決問(wèn)題．

教學(xué)難點(diǎn)

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(xué)方法

探究、講授、討論、練習(xí)

教學(xué)手段

教具準(zhǔn)備

投影儀、教學(xué)錄像或課件、玻璃容器、沙子、小鐵球、水、小木塊．

教學(xué)活動(dòng)

[新課導(dǎo)入]

師：我們已學(xué)習(xí)了多種形式的能，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)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(qǐng)舉幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化的例子．

生1：電燈能夠發(fā)光是因?yàn)殡娔苻D(zhuǎn)化為了光能．

師：當(dāng)電燈發(fā)光的同時(shí)．還能感覺(jué)到電燈是熱的，說(shuō)明什么問(wèn)題呢?

生1：說(shuō)明在電能轉(zhuǎn)化為光能的同時(shí)還產(chǎn)生了熱能．

生2：我舉一個(gè)例子，當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦的時(shí)候，它們的溫度會(huì)升高，這個(gè)過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

生3：在火箭發(fā)射的時(shí)候，推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能．

生4：汽車在行駛過(guò)程中，汽車內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能．

師：剛才同學(xué)們分析得都很好，看起來(lái)自然界除了我們?cè)谏蠋坠?jié)學(xué)過(guò)的機(jī)械能之外，還有各種各樣的能量，機(jī)械能守恒定律成立的條件是什么?

生：機(jī)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(jī)械能是否守恒．

[新課教學(xué)]

一、能量守恒定律

(演示實(shí)驗(yàn)1：在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放人沙子，拿一個(gè)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(gè)問(wèn)題：小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒?請(qǐng)說(shuō)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況．

生：小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒，根據(jù)機(jī)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(guò)程中，除了受到的重力做功之外，還有沙子對(duì)它做功，沙子對(duì)鐵球做負(fù)功，鐵球在下落過(guò)程中機(jī)械能是減少的．

師：從這個(gè)問(wèn)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(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)的機(jī)械能減少．

[演示實(shí)驗(yàn)2：用手提一個(gè)物體勻速上升，讓學(xué)生分析機(jī)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(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，如果不守恒，原因是什么，機(jī)械能是怎樣變化的?

生：這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒，原因是不符合機(jī)械能守恒定律成立的條件，有外力對(duì)物體做了功，這個(gè)力是人對(duì)物體向上的拉力．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體動(dòng)能沒(méi)有發(fā)生變化，而物體的重力勢(shì)能增加了，所以系統(tǒng)的機(jī)械能是增加的．

師：我們可以得出什么結(jié)論?

生：當(dāng)外力(除了重力或彈力以外的力)對(duì)物體做正功，物體的機(jī)械能增加，物體機(jī)械能的增加量等于外力對(duì)物體做的功．

師：從這兩個(gè)例子中我們能夠得出什么結(jié)論?

生：物體所處的系統(tǒng)機(jī)械能守恒是有條件的，當(dāng)外力對(duì)物體做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，此時(shí)外力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)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(gè)結(jié)論叫做功能原理．從這兩個(gè)例子中我們可以看到，機(jī)械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，當(dāng)涉及到多個(gè)能量之間的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，我們應(yīng)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(yè)中有關(guān)能量守恒定律建立的過(guò)程，回答相應(yīng)的問(wèn)題．

(學(xué)生閱讀課本，總結(jié)能量守恒定律的表達(dá)方式)

師：導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是什么?

生：導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是確立了永動(dòng)機(jī)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(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式．或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總和保持不變．

師：能量守恒定律是一個(gè)人發(fā)現(xiàn)的嗎?

生：能量守恒定律不是一個(gè)人發(fā)現(xiàn)的，到了19世紀(jì)40年代前后．科學(xué)界已經(jīng)形成一種思想氛圍，即用聯(lián)系的觀點(diǎn)去觀察自然，各種不同能量可以相互轉(zhuǎn)化，這預(yù)示著，到了把分立環(huán)節(jié)

連成一體的時(shí)候了，也就是到了建立能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的時(shí)候了，不同國(guó)家、不同領(lǐng)域的十幾位科學(xué)家，以不同的方式，各自獨(dú)立提出了能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體．而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中．能量的總和保持不變．

師：看起來(lái)能量守恒定律是人類進(jìn)步的一個(gè)必然的結(jié)果，那么對(duì)能量守恒定律作出貢獻(xiàn)比較大的科學(xué)家是誰(shuí)呢?

生：對(duì)能量守恒定律貢獻(xiàn)比較大的科學(xué)家有：德國(guó)物理學(xué)家和醫(yī)生邁爾，英國(guó)物理學(xué)家焦耳，德國(guó)物理和生理學(xué)家女姆霍茲等人．

師：現(xiàn)在看一個(gè)科教片：能量守恒定律的建立過(guò)程．

(多媒體播放能量守恒定律的建立過(guò)程)(參考案例)

能量守恒定律是建立在自然科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上的，從16世紀(jì)到18世紀(jì)．經(jīng)過(guò)伽利略、牛頓，惠更斯、萊布尼茨以及伯努利等許多物理學(xué)家的認(rèn)真研究，使動(dòng)力學(xué)得到了較大的發(fā)展，機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的初步思想，在這一時(shí)期已經(jīng)萌發(fā)．18世紀(jì)末和19世紀(jì)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(shí)驗(yàn)否定了熱質(zhì)說(shuō)．把物體內(nèi)能的變化與機(jī)械運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)．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(yīng)、磁效應(yīng)和其他的一些電磁現(xiàn)象．這一時(shí)期，電流的化學(xué)效應(yīng)也被發(fā)現(xiàn)，并被用來(lái)進(jìn)行電鍍．在生物學(xué)界，證明了動(dòng)物維持體溫和進(jìn)行機(jī)械活動(dòng)的能量跟它所攝取的食物的化學(xué)能有關(guān)，自然科學(xué)的這些成就，為建立能量守恒定律作了必要的準(zhǔn)備．能量守恒定律的最后確定，是在19世紀(jì)中葉由邁爾、焦耳和荄姆霍茲等人完成．德國(guó)醫(yī)生邁爾是從生理學(xué)的角度開(kāi)始對(duì)能量進(jìn)行研究的．1842年，他從“無(wú)不生有，有不變無(wú)”的哲學(xué)觀念出發(fā)．表達(dá)了對(duì)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(guó)物理學(xué)家焦耳從1840年到1878年將近40年的時(shí)間里．研究了電流的熱效應(yīng)，壓縮空氣的溫度升高以及電、化學(xué)和機(jī)械作用之間的聯(lián)系，做了400多次實(shí)驗(yàn)，用各種方法測(cè)定了熱和功之間的當(dāng)量關(guān)系，為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)．在1847年，當(dāng)焦耳宜布他的能量觀點(diǎn)的時(shí)候，德國(guó)學(xué)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(xué)能、機(jī)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(dòng)機(jī)不可能制造成功聯(lián)系起采，他認(rèn)為不可能無(wú)中生有地創(chuàng)造一個(gè)永久的推動(dòng)力，機(jī)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(duì)能量守恒定律作了一個(gè)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(jì)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(dú)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(xué)發(fā)展的必然結(jié)果．此時(shí)，能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得到了科學(xué)界的普遍承認(rèn)．這一原理指出：自然界的一切物質(zhì)都具有能量，對(duì)應(yīng)于不同的運(yùn)動(dòng)形式，能量也有不同的形式，如機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能，熱運(yùn)動(dòng)的內(nèi)能．電磁運(yùn)動(dòng)的電磁能，化學(xué)運(yùn)動(dòng)的化學(xué)能等，他們分別以各種運(yùn)動(dòng)形式特定的狀態(tài)參量來(lái)表示。當(dāng)運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生變化或運(yùn)動(dòng)量發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，能量也從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個(gè)系統(tǒng)傳遞給另一個(gè)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(yùn)動(dòng)基本規(guī)律”，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一．(另兩個(gè)發(fā)現(xiàn)是細(xì)胞學(xué)說(shuō)，達(dá)爾文的生物進(jìn)化論)

師：通過(guò)學(xué)習(xí)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(guò)程，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大的飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展和進(jìn)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(xué)的魅力所在．

師：這位同學(xué)總結(jié)得很好，美是無(wú)處不在的，物理學(xué)中更是處處存在著美，希望同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中注意發(fā)現(xiàn)，注意體會(huì)，這樣我們的學(xué)習(xí)將會(huì)更加的豐富多彩．

[課堂訓(xùn)練]

下列對(duì)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識(shí)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(gè)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)是不可能制成的

D。石子從空中落下，最后慘止在地面上，說(shuō)明機(jī)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(guò)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器是違背能量守恒定律的，是永遠(yuǎn)不可能制成的．機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量而不能消失，能量是不會(huì)消失的．

A選項(xiàng)是指不同形式的能量間在轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中是守恒的．B選項(xiàng)是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移過(guò)程中是守恒的．這正好是能量守恒定律的兩個(gè)方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移．任何永動(dòng)機(jī)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(xiàng)中石子的機(jī)械能在變化，比如受空氣阻力作用，機(jī)械能可能要減少，但機(jī)械能并沒(méi)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(cuò)的．

說(shuō)明：此題考查能量守恒定律的理解，以及對(duì)水動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)，凡是違背能量守恒定律的永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不能制成的．

二、能源和能量耗散

師：大家下面思考這樣一個(gè)問(wèn)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(gè)問(wèn)題．大家閱讀課本第28頁(yè)到29頁(yè)有關(guān)能量和能量耗散的內(nèi)容，回答相關(guān)問(wèn)題．

(學(xué)生閱讀教材，了解人類應(yīng)用能源的歷程，能源對(duì)人類社會(huì)發(fā)展所起的作用；人類在利用能源的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染)

師：什么是能量耗散?

生：然料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類重新利用，電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過(guò)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(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)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(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)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?p>師：這說(shuō)明什么問(wèn)題?

生：這說(shuō)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(guò)程的方向性．

師：我們?yōu)槭裁匆?jié)約能源呢?

生：正是因?yàn)槟芰哭D(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(jià)的．

生：節(jié)約能源同時(shí)開(kāi)發(fā)可再生能源．

師：通過(guò)下面材料的閱讀。加深你對(duì)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(wèn)題的解決途徑是什么?能源，是人類敕以生存和進(jìn)行生產(chǎn)的不可缺少的資源．近年來(lái)，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和能源消費(fèi)的增長(zhǎng)．能源問(wèn)題已被列為世界上研究的重大問(wèn)題之一．解決世界能源問(wèn)題的根本途徑，主要有兩個(gè)方面：其一是廣泛開(kāi)源，其二是認(rèn)真節(jié)流．所謂開(kāi)源，就是積極開(kāi)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(shí)，積極開(kāi)發(fā)豐富的煤炭資源，還要大力開(kāi)發(fā)水能，生物能等常規(guī)能源，加強(qiáng)核能、太陽(yáng)能，風(fēng)能、沼氣，海洋能，地?zé)崮芤约捌渌鞣N新能源的研究和利用，從而不斷擴(kuò)大人類的能源資源的種類和來(lái)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(guó)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(jì)劃地控制人口增長(zhǎng)的同時(shí)，重點(diǎn)要發(fā)揮先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高各國(guó)的能源利用效率．如果世界各國(guó)家和各地區(qū)都能改進(jìn)各種用能設(shè)備，不斷提高能源的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和降低單位產(chǎn)品的能耗，加強(qiáng)科學(xué)管理，適當(dāng)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(wèn)題．

[小結(jié)]

新課程更多地與社會(huì)實(shí)際相聯(lián)系，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題．本節(jié)“思考與討論”對(duì)能源問(wèn)題做了討論，這是一個(gè)質(zhì)疑的范例．它引導(dǎo)我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性．從物理學(xué)的角度研究宏觀過(guò)程的方向性，在現(xiàn)階段只需用一些簡(jiǎn)單的實(shí)例，讓學(xué)生初步地體會(huì)一下就可以了．例如：摩擦力做功的過(guò)程，要損耗機(jī)械能而生熱，產(chǎn)生的熱不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械功．在其他的宏觀過(guò)程中也是如此，例如：兩種氣體放到一個(gè)容器內(nèi)，總會(huì)均勻地混合到一起，但不會(huì)再自發(fā)地分離開(kāi)來(lái)．通過(guò)實(shí)例說(shuō)明．在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)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(duì)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(yùn)動(dòng)了一段距離。若已知在這過(guò)程中，拉力F所做的功的大小（絕對(duì)值）為A，斜面對(duì)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(dāng)用這些量表達(dá)時(shí)，小滑塊的動(dòng)能的改變（指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能）等于多少？，滑塊的重力勢(shì)能的改變等于多少？滑塊機(jī)械能（指動(dòng)能與重力勢(shì)能之和）的改變等于多少？

解析：根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的改變等于外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力，斜面對(duì)滑塊的作用力的功（因彈力不做功，實(shí)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(shì)能的關(guān)系，重力勢(shì)能的減少等于重力做的功，因此ΔEp=-C；滑塊機(jī)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(xué)生活動(dòng)

作業(yè)

[布置作業(yè)]

教材第30頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)，1，2．

板書設(shè)計(jì)

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(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總和保持不變．

2．建立過(guò)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(xué)

后

記

思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。