陜西省石泉縣高中物理 第4章 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展 4.3 能量守恒定律教案 滬科版必修2.doc

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4.3能量的轉化與守恒 課標依據 了解自然界中存在多種形式的能量。知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。 教材分析 通過主動實踐，結合生活體驗，讓學生認識到各種現象中能量的轉化，同時領悟到自然界中的現象都不是孤立的，而是有著內在聯系，在這些聯系中都伴隨著能的轉化。 學情分析 學生知道了自然中多種多樣的能量形式及它們之間各種各樣的轉化現象，這里著重要點出能量在轉化過程中部量保持不變，在轉移過程中總量也保持不變。因為能量的量這個概念比較抽象，因此，根據課標要求，通過舉例，讓學生從能量的循環(huán)不滅中了解到能量的守恒。只要讓學生初步知道自然界中的能量不生不滅、總量守恒這樣一個道理就可以了。 中學階段接觸到的能量比較少，主要就是機械能之間的轉化，所以本節(jié)應該在認識能量守恒的基礎上，重點再次理解機械能守恒，達到一個更好的效果。 三維目標 知識與能力：（1）理解能的轉化和守恒定律，能列舉出能的轉化和守恒定律的實例； （2）理解“永動機”不能實現的原理。 過程與方法：讓學生初步學會運用能的轉化和守恒定律計算一些簡單的內能和機械能相互轉化的問題。 情感態(tài)度與價值觀：能的轉化和守恒定律是自然科學的基本定律之一，應用能的轉化和守恒的觀點來分析物理現象、解決物理問題是很重要的物理思維方法。 教學重難點 教學重點 能的轉化和守恒定律，強調能的轉化和守恒定律是自然科學中最基本定律。 教學難點 運用能的轉化和守恒定律對具體的自然現象進行分析，說明能是怎樣轉化的，對學生來說是有難度的。 教法 與 學法 歸納分析，討論法。 信息技術應用分析 知識點 學習目標 媒體內容與形式 使用方式 媒體來源 課程導入 情感、態(tài)度與價值觀 PPT 教師播放 制作 能連轉化 知識與技能 過程與方法 PPT 探究 制作 能量守恒 知識與技能 過程與方法 PPT 探究 制作 案例分析 知識與技能 情感、態(tài)度與價值觀 PPT 學生操作 制作 教 學 活 動 設 計 師生活動 設計意圖 批注 我們知道刀具在砂輪上磨削時，刀具發(fā)熱是因為通過摩擦力做功，機械能轉化為內能。在暖氣片上放有一瓶冷水，過一段時間后水變熱，這是通過熱量傳遞使這瓶水內能增加。這些實例中，物體的內能為什么增加了？是憑空產生的還是由其他形式能轉化來的？能的轉化過程中數量之間有什么關系？這是今天要學習的內容。（1）運動的汽車緊急剎車，汽車最終停下來。這過程中汽車的動能（機械能）轉化為輪胎和路面的內能（假定這過程沒有與周圍物體有熱交換，即不散熱也不吸熱）。摩擦力做了多少功，內能就增加多少。公式W=ΔE表示了做功與內能變化的關系，這公式也反映出做功過程中，機械能的損失數量恰好等于物體內能增加的數量。 （2）把一鐵塊放入盛有水的燒杯中，用酒精燈加熱燒杯內水，直至水沸騰。在這一過程中，鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它溫度升高，內能增加。這過程中水的一部分內能通過熱量傳遞使鐵塊內能增加。鐵塊吸收多少熱量，它內能就增加多少。公式Q=ΔE表示吸收的熱量與內能變化量的關系，也反映出鐵塊增加的內能數量與水轉移給鐵塊的內能數量相等。 一般情況下，如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞過程，那么，外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q，等于物體內能的增加ΔE，即W+Q=ΔE 上式所表示的是功、熱量和內能之間變化的定量關系，同時它也反映了一個物體的內能增加量等于物體的機械能減少量和另外物體內能減少量（內能轉移量）之和。進而說明，內能和機械能轉化過程中能量是守恒的。（1）介紹其他形式能：我們學習過機械運動有機械能，熱運動有內能，實際上自然界存在著許多不同形式的運動，每種運動都有一種對應的能量，如電能、磁能、光能、化學能、原子能等。 （2）不僅機械能和內能可以相互轉化，其他形式能也可以和內能相互轉化，舉例說明：（同時放映幻燈片） ① 電爐取暖：電能→內能 ② 煤燃燒：化學能→內能 ③ 熾熱燈燈絲發(fā)光：內能→光能大量事實證明：各種形式的能都可以相互轉化，并且在轉化過程中守恒。 “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?！边@就是能的轉化和守恒定律。 在學習力學知識時，學習了機械能守恒定律。機械能守恒定律是有條件限制的定律，而且實際現象中是不可能實現的。而能的轉化和守恒定律是存在于普遍自然現象中的自然規(guī)律。這規(guī)律對物理學各個領域的研究，如力學、電學、熱學、光學等都有指導意義。它也對化學、生物學等自然科學的研究都有指導作用。歷史上不少人希望設計一種機器，這種機器不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功。這種機器被稱為永動機。雖然很多人，進行了很多嘗試和各種努力，但無一例外地以失敗告終。失敗的原因是設計者完全違背了能的轉化和守恒定律，任何機器運行時其能量只能從一種形式轉化為另一種形式。如果它對外做功必然消耗能量，不消耗能量就無法對外做功，因而永動機是永遠不可能制造成功的。 利用生活中的現象導入新課 多媒體展示圖片或視屏，引導學生分析消失的能量到哪去了，逐步明確能量只能轉化或轉移 學生判斷能量的轉化 歸納總結能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界最基本的定律之一 當堂檢測 有效練習 ① 電爐取暖：電能→內能 ② 煤燃燒：化學能→內能 ③ 熾熱燈燈絲發(fā)光：內能→光能 作業(yè)布置 練習冊。 板書設計 能量守恒定律 內容： 永動機不可能制成。 教學反思 本節(jié)課類容學習了能量守恒定律，能量守恒定律是自然界一個普遍的定律，了解了該定律有助于解釋自然界的很多現象，但是對于中學生來說，接觸和運用到的能量類型比較少，主要就是機械能以及摩擦產生的熱能。所以對于能量守恒定律，我認為主要要讓學生通過能量守恒進一步理解機械能守恒環(huán)和動能定律，對于學生的應用和理解機械能守恒定律更有幫助。 備注 1.主備教案的內容全部用小四宋體字，二次備課的內容中要刪除的內容將字的顏色改為紅色（不要真刪除），自己添加的所有內容用宋體藍色字。 2．命名格式要求：序號、章、節(jié)、名稱(課時)。如：【1】28.1銳角三角函數(1)。