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

4.3能量的轉(zhuǎn)化與守恒 課標(biāo)依據(jù) 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(dòng)實(shí)踐，結(jié)合生活體驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到各種現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化，同時(shí)領(lǐng)悟到自然界中的現(xiàn)象都不是孤立的，而是有著內(nèi)在聯(lián)系，在這些聯(lián)系中都伴隨著能的轉(zhuǎn)化。 學(xué)情分析 學(xué)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(zhuǎn)化現(xiàn)象，這里著重要點(diǎn)出能量在轉(zhuǎn)化過程中部量保持不變，在轉(zhuǎn)移過程中總量也保持不變。因?yàn)槟芰康牧窟@個(gè)概念比較抽象，因此，根據(jù)課標(biāo)要求，通過舉例，讓學(xué)生從能量的循環(huán)不滅中了解到能量的守恒。只要讓學(xué)生初步知道自然界中的能量不生不滅、總量守恒這樣一個(gè)道理就可以了。 中學(xué)階段接觸到的能量比較少，主要就是機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化，所以本節(jié)應(yīng)該在認(rèn)識(shí)能量守恒的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)再次理解機(jī)械能守恒，達(dá)到一個(gè)更好的效果。 三維目標(biāo) 知識(shí)與能力：（1）理解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，能列舉出能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的實(shí)例； （2）理解“永動(dòng)機(jī)”不能實(shí)現(xiàn)的原理。 過程與方法：讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律計(jì)算一些簡(jiǎn)單的內(nèi)能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的問題。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)的基本定律之一，應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來分析物理現(xiàn)象、解決物理問題是很重要的物理思維方法。 教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，強(qiáng)調(diào)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)中最基本定律。 教學(xué)難點(diǎn) 運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對(duì)具體的自然現(xiàn)象進(jìn)行分析，說明能是怎樣轉(zhuǎn)化的，對(duì)學(xué)生來說是有難度的。 教法 與 學(xué)法 歸納分析，討論法。 信息技術(shù)應(yīng)用分析 知識(shí)點(diǎn) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 媒體內(nèi)容與形式 使用方式 媒體來源 課程導(dǎo)入 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 PPT 教師播放 制作 能連轉(zhuǎn)化 知識(shí)與技能 過程與方法 PPT 探究 制作 能量守恒 知識(shí)與技能 過程與方法 PPT 探究 制作 案例分析 知識(shí)與技能 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 PPT 學(xué)生操作 制作 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 師生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 批注 我們知道刀具在砂輪上磨削時(shí)，刀具發(fā)熱是因?yàn)橥ㄟ^摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在暖氣片上放有一瓶冷水，過一段時(shí)間后水變熱，這是通過熱量傳遞使這瓶水內(nèi)能增加。這些實(shí)例中，物體的內(nèi)能為什么增加了？是憑空產(chǎn)生的還是由其他形式能轉(zhuǎn)化來的？能的轉(zhuǎn)化過程中數(shù)量之間有什么關(guān)系？這是今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（1）運(yùn)動(dòng)的汽車緊急剎車，汽車最終停下來。這過程中汽車的動(dòng)能（機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為輪胎和路面的內(nèi)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(nèi)能就增加多少。公式W=ΔE表示了做功與內(nèi)能變化的關(guān)系，這公式也反映出做功過程中，機(jī)械能的損失數(shù)量恰好等于物體內(nèi)能增加的數(shù)量。 （2）把一鐵塊放入盛有水的燒杯中，用酒精燈加熱燒杯內(nèi)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(nèi)能增加。這過程中水的一部分內(nèi)能通過熱量傳遞使鐵塊內(nèi)能增加。鐵塊吸收多少熱量，它內(nèi)能就增加多少。公式Q=ΔE表示吸收的熱量與內(nèi)能變化量的關(guān)系，也反映出鐵塊增加的內(nèi)能數(shù)量與水轉(zhuǎn)移給鐵塊的內(nèi)能數(shù)量相等。 一般情況下，如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞過程，那么，外界對(duì)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(nèi)能的增加ΔE，即W+Q=ΔE 上式所表示的是功、熱量和內(nèi)能之間變化的定量關(guān)系，同時(shí)它也反映了一個(gè)物體的內(nèi)能增加量等于物體的機(jī)械能減少量和另外物體內(nèi)能減少量（內(nèi)能轉(zhuǎn)移量）之和。進(jìn)而說明，內(nèi)能和機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的。（1）介紹其他形式能：我們學(xué)習(xí)過機(jī)械運(yùn)動(dòng)有機(jī)械能，熱運(yùn)動(dòng)有內(nèi)能，實(shí)際上自然界存在著許多不同形式的運(yùn)動(dòng)，每種運(yùn)動(dòng)都有一種對(duì)應(yīng)的能量，如電能、磁能、光能、化學(xué)能、原子能等。 （2）不僅機(jī)械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化，其他形式能也可以和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化，舉例說明：（同時(shí)放映幻燈片） ① 電爐取暖：電能→內(nèi)能 ② 煤燃燒：化學(xué)能→內(nèi)能 ③ 熾熱燈燈絲發(fā)光：內(nèi)能→光能大量事實(shí)證明：各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)化過程中守恒。 “能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體?！边@就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。 在學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)時(shí)，學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律。機(jī)械能守恒定律是有條件限制的定律，而且實(shí)際現(xiàn)象中是不可能實(shí)現(xiàn)的。而能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是存在于普遍自然現(xiàn)象中的自然規(guī)律。這規(guī)律對(duì)物理學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的研究，如力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等都有指導(dǎo)意義。它也對(duì)化學(xué)、生物學(xué)等自然科學(xué)的研究都有指導(dǎo)作用。歷史上不少人希望設(shè)計(jì)一種機(jī)器，這種機(jī)器不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對(duì)外做功。這種機(jī)器被稱為永動(dòng)機(jī)。雖然很多人，進(jìn)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(shè)計(jì)者完全違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，任何機(jī)器運(yùn)行時(shí)其能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。如果它對(duì)外做功必然消耗能量，不消耗能量就無法對(duì)外做功，因而永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)不可能制造成功的。 利用生活中的現(xiàn)象導(dǎo)入新課 多媒體展示圖片或視屏，引導(dǎo)學(xué)生分析消失的能量到哪去了，逐步明確能量只能轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移 學(xué)生判斷能量的轉(zhuǎn)化 歸納總結(jié)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(dāng)堂檢測(cè) 有效練習(xí) ① 電爐取暖：電能→內(nèi)能 ② 煤燃燒：化學(xué)能→內(nèi)能 ③ 熾熱燈燈絲發(fā)光：內(nèi)能→光能 作業(yè)布置 練習(xí)冊(cè)。 板書設(shè)計(jì) 能量守恒定律 內(nèi)容： 永動(dòng)機(jī)不可能制成。 教學(xué)反思 本節(jié)課類容學(xué)習(xí)了能量守恒定律，能量守恒定律是自然界一個(gè)普遍的定律，了解了該定律有助于解釋自然界的很多現(xiàn)象，但是對(duì)于中學(xué)生來說，接觸和運(yùn)用到的能量類型比較少，主要就是機(jī)械能以及摩擦產(chǎn)生的熱能。所以對(duì)于能量守恒定律，我認(rèn)為主要要讓學(xué)生通過能量守恒進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒環(huán)和動(dòng)能定律，對(duì)于學(xué)生的應(yīng)用和理解機(jī)械能守恒定律更有幫助。 備注 1.主備教案的內(nèi)容全部用小四宋體字，二次備課的內(nèi)容中要?jiǎng)h除的內(nèi)容將字的顏色改為紅色（不要真刪除），自己添加的所有內(nèi)容用宋體藍(lán)色字。 2．命名格式要求：序號(hào)、章、節(jié)、名稱(課時(shí))。如：【1】28.1銳角三角函數(shù)(1)。