小學教學教案

能量守恒定律與能源課堂教學教案。

作為優(yōu)秀的教學工作者，在教學時能夠胸有成竹，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問題。您知道教案應該要怎么下筆嗎？小編收集并整理了“能量守恒定律與能源課堂教學教案”，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

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(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?p>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?。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

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。

相關(guān)知識

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?。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。

§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。

《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。可以從歷史的淵源入手，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

能量守恒定律與能源導學案

7.10能量守恒定律與能源學案
【學習目標】
1.了解各種不同形式的能，知道能量是一個重要的物理量。
2.知道能量守恒定律確立的兩類重要事實。
3.能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會用能量守恒的觀點分析、解釋一些實際問題。
4.認識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程中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。
6.知道能源短缺和環(huán)境惡化是關(guān)系到人類社會能否持續(xù)發(fā)展的大問題，增強節(jié)約能源和環(huán)境保護的意識。
【自主導學】
1、能量守恒定律的內(nèi)容是：____________________________________________________.
能量有多種形式，與機械運動對應的能叫做機械能，與化學反應對應的能叫做化學能，與電荷運動對應的能叫做電能，與熱運動對應的能叫做內(nèi)能，……，此外還有生物能、磁能、核能等。當只有重力做功時，物體的重力勢能與動能發(fā)生轉(zhuǎn)化，減少（增加）的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加（減少）的動能，物體的機械能是守恒的，可見機械能守恒定律僅僅是能量守恒定律在機械運動中的特殊體現(xiàn)。涉及機械能與內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)化時，物體的機械能不再守恒，減少（增加）的機械能將轉(zhuǎn)化為增加（減少）的內(nèi)能，這時盡管機械能不再守恒，但包括___________在內(nèi)的總能量還是守恒的。永動機之所以不能實現(xiàn)，其原因是因為_____________________。
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始工作，并打開電冰箱的門，則過段時間后室內(nèi)的溫度將()
A、降低B、不變C、升高D、無法判斷
解析電冰箱制冷過程中，使冰箱內(nèi)放出熱量Q放，溫度降低，同時使其外部空氣吸收熱量Q吸，溫度升高，此過程不可能自發(fā)發(fā)生，必須借助壓縮機的工作來完成，由于壓縮機中的線圈有電阻，電流流過電阻要發(fā)熱，此部分焦耳熱將使室內(nèi)溫度上升，即從整體來看冰箱相當于一個發(fā)熱電阻在使用。故正確答案是C。
拓展如圖為化學中電解食鹽（NaCl）水的示意圖，a、b為兩根導體電極，從能量角度看，電解的過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，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，不計電極的電阻，下列說法正確的是()
A、電流表的示數(shù)等于U/R
B、電源的電壓等于IR
C、單位時間產(chǎn)生的焦耳熱等于I2R
D、單位時間產(chǎn)生的化學能等于IU-I2R
答案：BC[提示：電解過程中在把電能轉(zhuǎn)化為化學能的同時，電解液電阻上也要產(chǎn)生焦耳熱，作為電解來講，此部分能量是浪費了]
例2瀑布從20cm高處以Q=103m3/s的流量豎直落下，流進底部的水輪機后再以2m/s的速度流出，水輪機再帶動發(fā)電機發(fā)電。如果水的機械能轉(zhuǎn)化為電能的效率是80%，那么發(fā)電機發(fā)出的電功率有多大？（瀑布在山頂?shù)乃俣瓤珊雎圆挥?，g取10m/s2）
解析由能流圖對能量的轉(zhuǎn)化做出分析可得，
瀑布豎直下落后減少的機械能為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
拓展某地強風速為v=14m/s，設空氣密度為ρ=1.3kg/m3，通過橫截面積為S=400m2的風全部使風力發(fā)電機轉(zhuǎn)動，其動能有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)到風葉處的空氣包含在以S為底面積，長為L=vt的柱體中]
【當堂達標】
1.下列關(guān)于能源開發(fā)和利用的說法中正確的是（）
A.能源利用的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。
B.要合理開發(fā)和節(jié)約使用核能、太陽能、風能、地熱能、海洋能等常規(guī)資源
C.能量利用的過程，是一種形式的能向其他形式的能轉(zhuǎn)化的過程。
D.能量是守恒的，所以不會出現(xiàn)能源危機。
2.下列說法正確的是（）
A.隨著可記得發(fā)展，永動機是可以制成的
B.太陽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”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻一直走動，說明能量可以憑空產(chǎn)生
【反思】
收
獲
疑
問

【課后測評】
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)氣體推動活塞運動，是_______能轉(zhuǎn)化為_________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_________能。
(3)汽車緊急制動后在地面上滑行直到靜止的過程，是_________能轉(zhuǎn)化為_________能。
(4)跳傘運動員打開降落傘后，勻速下降階段是_________能轉(zhuǎn)化為_________能。
2、若無大氣吸收，在垂直照射時地球上每平方米面積的太陽光入射功率為P0=1.8kw，已知太陽到地球的距離為r=1.5×1011m，試計算太陽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、電動機是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，某一用直流電動機提升重物的裝置，如圖所示，重物的重力等于500N，電源的電壓恒定為110V，不計摩擦．當電動機以v=1.0m/s的恒定速度向上提升重物時，電流表的讀數(shù)為5A：問：
(1)把電動機的輸出功率與輸入功率的比值稱為電動機的效率，計算此電動機的效率；
(2)電動機的繞線電阻為多大？
參考答案
【當堂達標】1.C2.C
【課后測評】
1.(1)內(nèi)，機械；(2)電，內(nèi)；(3)機械，內(nèi)；(4)機械，內(nèi)
2.5×1026J
3.0.012℃
4.(1)90.0%；(2)2Ω