第一篇：10 能量守恒定律與能源 教案

http://004km.cn 或http://004km.cn 能量守恒定律與能源

整體設(shè)計

本節(jié)從能量守恒定律入手，從機械能守恒定律向普遍的能量守恒定律拓展，闡述了能量守恒定律推出的艱辛歷程，讓學(xué)生感受物理規(guī)律得出的歷程，使學(xué)生體會科學(xué)家不畏艱辛的探索精神.并且指出能量守恒定律的建立，是人類認識自然的一次重大飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展和進步的結(jié)果,展示了科學(xué)的和諧美.教材第二部分，能源和能量耗散，從生活實際出發(fā)，讓學(xué)生了解自然界中熱傳導(dǎo)過程和能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移是有一定方向的，讓學(xué)生了解能源對人類文明的意義和由能源帶來的環(huán)境問題，引入可持續(xù)發(fā)展的概念.讓學(xué)生認識節(jié)約能源，開發(fā)新能源與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，可以讓學(xué)生通過查閱相關(guān)材料，提出自己的見解.思考怎樣探索和使用未來的理想能源,使學(xué)生體會物理學(xué)與技術(shù)發(fā)展的互動關(guān)系.建議本節(jié)采取開放式的教學(xué)形式，讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)查找資料，談?wù)勛约簩δ芰康恼J識.特別應(yīng)該對教材中“思考與討論”欄目中所說的“既然能量是守恒的，不可消滅，為什么我們還要節(jié)約能源？”的話題進行討論.在討論中逐漸使學(xué)生認識到，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(xué)目標的落腳點應(yīng)放在使學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀、形成可持續(xù)發(fā)展的意識上.本節(jié)課為物理規(guī)律與實際生活的結(jié)合課程，重點為物理規(guī)律與實際問題的辯證關(guān)系，課堂教學(xué)要大量引用其他相關(guān)學(xué)科的知識，比如地理、歷史等.教學(xué)重點

能量守恒定律的內(nèi)容.教學(xué)難點

理解能量守恒定律的確切含義，知道既然能量守恒為什么還要節(jié)約能源.課時安排

1課時 三維目標 知識與技能

1.了解什么是常規(guī)能源，什么是新型能源.2.知道能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性以及第二類永動機不可能實現(xiàn).3.通過能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認識提高效率的重要性.4.了解能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系，使學(xué)生認識能源的合理利用與環(huán)境保護對可持續(xù)發(fā)展的重要意義.過程與方法

1.通過指導(dǎo)學(xué)生分析事例，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和理論聯(lián)系實際的能力.2.通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力.情感態(tài)度與價值觀

1.了解大量的能源消耗帶來的全球性環(huán)境問題,樹立環(huán)保意識.2.感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識.教學(xué)過程

新課導(dǎo)入 情景導(dǎo)入

在20世紀的最后幾分鐘里，一項新的多米諾骨牌吉尼斯世界紀錄，在北京頤和園體育健康城綜合館和網(wǎng)球館誕生.中國、日本和韓國的62名青年學(xué)生成功推倒340多萬張骨牌，一舉打破了此前由荷蘭人保持的297萬張的世界紀錄.這就是“多米諾骨牌效應(yīng)”，該效應(yīng)產(chǎn)生的能量是十分巨大的.大不列顛哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家A.懷特海德曾經(jīng)制作了一組骨牌，中鴻智業(yè)信息技術(shù)有限公司

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共13張，第1張最小，長9.53 mm，寬4.76 mm，厚1.19 mm，還不如小手指甲大.以后每張體積擴大1.5倍，這個數(shù)據(jù)是按照一張骨牌倒下的時候能推倒一張1.5倍體積的骨牌而選定的.最大的第13張長61 mm，寬30.5 mm，厚7.6 mm，把這套骨牌按適當(dāng)間距排好，輕輕推倒第1張，必然會波及到第13張，第13張骨牌倒下時釋放的能量比第1張牌倒下時整整要擴大20多億倍.而按同樣比例制作的第32張骨牌倒下時釋放的能量將高達1.24×1015J，又擴大了20多億倍.不過，A.懷特海德畢竟未能制作第32張骨牌，因為它將高達415 m，兩倍于紐約帝國大廈.如果真有人制作了這樣一套骨牌，那摩天大廈就會在一指之力下被轟然推倒!

這種巨大的能量從何而來？能量之間又是如何轉(zhuǎn)化的？

故事導(dǎo)入

在2004年，某雜志報道，一位家住“河南鄭州二七區(qū)齊扎閻鄉(xiāng)”，自稱是“新加坡籍華人”“博士、院士、專家委員”名為“梁星人”的一個人，成了當(dāng)時的網(wǎng)上名人，其原因是他聲稱建成了“宇宙引力能永動機”，并獲得了中國專利（實際上只是申請了專利，還未獲得批準），而且還有一家“海南星人永動機發(fā)電廠有限公司”正在生產(chǎn)改永動機裝備的車輛，你分析一下制造這種永動機的可行性.問題導(dǎo)入

我國人均能源占有量只有世界平均值的1/4，解決我國的能源問題的基本方針是：能源開發(fā)與節(jié)約并重.但有人認為“能量是守恒的”,不需要節(jié)約，談一下你對此的看法，并觀察周圍可利用的能源哪些是“綠色的”.新聞導(dǎo)入

2003年12月8日國內(nèi)某媒體報道了下面的這則消息：這個冬天，對于湖南長沙市的150多萬市民來說，將格外漫長，因為從今年11月30日起，可能一直要持續(xù)到明年三月份，這里的市民，將分區(qū)分片“享受”每連續(xù)供電三天后，停電24小時的“待遇”.《某某晚報》11月27日的報道中，已經(jīng)赫然出現(xiàn)了商店秉燭營業(yè)的景觀.長沙并不是唯一的例子，從今年春天就開始逐漸浮出水面的電力危機，在盛夏季節(jié)達到一個短暫的高峰，至今這個陰影仍然揮之不去，影響范圍先后涉及到全國幾乎三分之二的省份，有人戲稱，中國電力市場又退回到了20世紀80年代.僅僅是電力嗎？似乎沒有這么簡單，入秋之后，柴油的緊張狀況，從珠江三角洲到長江三角洲，從福建到浙江，已經(jīng)形成了一種新的“流行病”，即使在北京地區(qū)，限量供應(yīng)的情況也再次出現(xiàn)，就差沒有“憑票供應(yīng)”了.同學(xué)們思考，為什么會出現(xiàn)能源危機？如何應(yīng)對？ 推進新課

一、能量守恒定律

問題：在驗證機械能守恒定律的實驗中，重物帶著紙帶下落時，計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減少的重力勢能的值大于增加的動能的值，即機械能的總量在減少.原因就是紙帶和打點計時器之間的摩擦力和空氣的阻力等.是不是考慮了各種摩擦和阻力后這部分能量就消失了呢？

學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識總結(jié)歸納：沒有，它轉(zhuǎn)化成為除機械能外的其他的能量了.教師引導(dǎo)：它轉(zhuǎn)化成了機械能外的其他形式的能量，除重力、彈力之類的力外，其他任何力對物體做功使物體的機械能增加或減少的過程，實質(zhì)上都是其他形式的能與機械能相互轉(zhuǎn)化的過程，在轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量是不變的.這是大自然的一條普遍的規(guī)律，而機械能守恒定律只是這一條普遍規(guī)律的一種特殊情況.問題：驗證機械能守恒定律中，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.生活中還有很多這樣能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的例子，同學(xué)們能否舉出幾例，并說明其中的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程? 參考案例：

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??空氣的機械能轉(zhuǎn)移到柳枝上.1.風(fēng)吹動柳枝擺動???內(nèi)能由火爐轉(zhuǎn)移到冰.2.放在火爐旁的冰融化變熱???電能轉(zhuǎn)化為光能.3.電流通過燈泡，燈泡發(fā)光???光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能.4.植物進行光合作用?思維拓展

課件展示各種圖片，讓學(xué)生認真觀察，并說明各種裝置能量的轉(zhuǎn)化情況.通過圖片展示，讓學(xué)生更加形象地感受能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程,為能量守恒定律的提出作準備.學(xué)生通過認真觀察圖片并回顧相關(guān)知識，歸納總結(jié)：

圖1：太陽能電站：太陽能轉(zhuǎn)化為電能

圖2：內(nèi)燃機車：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 圖3：水電站：機械能轉(zhuǎn)化為電能

圖4：水果電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

從上面的例子我們可以看出，能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的.引導(dǎo)學(xué)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.師生總結(jié)：

1.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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變.2.定律的表達式：E初=E終

ΔE增=ΔE減

3.發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的意義：能量守恒定律的建立，是人類認識自然的一次重大飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)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.重點說明：該定律是貫穿整個物理學(xué)的基本規(guī)律之一，是學(xué)習(xí)物理學(xué)的一條主線.在應(yīng)用中,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.例

一小滑塊放在凹形斜面上，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C，空氣阻力做功的大小為D,當(dāng)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？

解答：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.二、能源和能量耗散

問題：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？

情景引導(dǎo)：有些事可以倒過來進行，但有些事情卻是不可能倒過來進行的.你可以向前走路，也可以倒退著走路,但是，打碎的鏡子不可能自動復(fù)原成原來完好的樣子,冒起的煤煙和散開

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http://004km.cn 或http://004km.cn 的炭灰不可能重新組合成一堆煤炭.類似的，自然界中自發(fā)的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移也具有某種方向性.問題：根據(jù)上面的提示，能否舉出生活中關(guān)于這種方向性的例子，并說明其中能量的變化? 參考案例：

1.草地上滾動的足球，逐漸慢下來，最后靜止,足球不能主動從靜止開始運動.足球的機械能減少，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,內(nèi)能不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能.2.同學(xué)們圍著火爐取暖，熱量從高溫的火爐轉(zhuǎn)移到同學(xué)們身上,同學(xué)們卻不能利用比自身溫度低的物體取暖.熱能夠自動地從高溫的火爐向人體傳輸卻不能從低溫物體自發(fā)地向高溫物體傳輸.師生總結(jié)：與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過程是具有方向性的.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)化為機械能.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，能的量是守恒的，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.閱讀課本，舉例說明自然界能量轉(zhuǎn)化過程的方向性,如:冰箱制冷、瀑布中水的機械能轉(zhuǎn)化、噴出的香水、松弛后的發(fā)條等.學(xué)生交流：自然現(xiàn)象的變化也具有類似的不可逆性，例如沙漠化的土地不會自發(fā)地再變?yōu)榫G洲.因此人類不僅要珍惜能源和資源，還要自覺地保護自然.總結(jié)：能量耗散

1.能量耗散：流散的內(nèi)能無法重新收集起來加以利用的現(xiàn)象叫做能量耗散.2.能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性.例2 下列判斷正確的是（）A.電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能

B.在火力發(fā)電機中，燃氣的內(nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔?C.熱機中，燃氣內(nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能

D.在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體

解析：凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，電流的能可全部變?yōu)閮?nèi)能（由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知），而內(nèi)能不可能全部變成電流的能.機械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機械能.在熱傳導(dǎo)中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體，所以選項B、C、D正確.答案：BCD 閱讀材料：課件展示閱讀材料，讓學(xué)生了解能源和環(huán)境是兩個全球所關(guān)注的問題，能源是現(xiàn)代社會生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而常規(guī)能源的有限儲藏量與人類的需求存在矛盾，同時大量消耗常規(guī)能源帶來了環(huán)境問題，正確地協(xié)調(diào)和解決這一矛盾和問題是生活在地球上每一個人的職責(zé).（一）常規(guī)能源

1.能源：凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱為能源.2.常規(guī)能源：人們把煤、石油、天然氣叫做常規(guī)能源，人類消耗的能量主要是常規(guī)能源.3.常規(guī)能源的儲藏是有限的.4.常規(guī)能源的大量消耗帶來了環(huán)境問題.（1）溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的.石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳.（2）酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨.煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì).中鴻智業(yè)信息技術(shù)有限公司

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（3）光化學(xué)煙霧：氮氧化合物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈的紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧，主要成分是臭氧.另外常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染.常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染既損害人體健康，又影響動植物的生長，損壞建筑物及文物古跡，嚴重時可改變大氣的性質(zhì),使生態(tài)受到破壞.（二）綠色能源的開發(fā)和利用

常規(guī)能源的短缺和利用常規(guī)能源帶來的環(huán)境污染，使得新能源的開發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急.綠色能源：在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源.人類可開發(fā)和利用的綠色能源主要有下列幾種： 1.風(fēng)能.2.水流（河流、潮汐）能.風(fēng)能和水流能是可再生能源.而石油、煤炭是不可再生能源.3.太陽能.4.氫能源.5.反物質(zhì)能.大自然賜給人類的綠色能源儲量豐富，只要我們科學(xué)開發(fā)、合理利用，必將對人類作出前所未有的貢獻.課堂小結(jié)

新課程更多地與社會實際相聯(lián)系，鼓勵學(xué)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(dǎo)我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性.從物理學(xué)的角度研究宏觀過程的方向性，在現(xiàn)階段只需用一些簡單的實例，讓學(xué)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.布置作業(yè)

1.教材“問題與練習(xí)”第1、2題.2.設(shè)想有一間房間，與外界沒有熱量交換，完全絕熱.房間里有一臺電冰箱在工作，如果電冰箱的門是開著的，那么，房間里的溫度會變化嗎？認真討論一下，形成書面材料，與同學(xué)們交流.板書設(shè)計 能量守恒定律與能源

?1.內(nèi)容

一、能量守恒定律??2.建立過程

二、能量耗散??1.能量耗散自然界中的宏觀過程具?2.有方向性

?1.常規(guī)能源

三、能源??2.綠色能源的開發(fā)和利用

活動與探究

課題：永動機

目的：通過具體的能量轉(zhuǎn)化的分析，說明永動機不能制造的理由.中鴻智業(yè)信息技術(shù)有限公司

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內(nèi)容：有人設(shè)計了這樣一臺“永動機”：距地面一定高度架設(shè)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.分析這種裝置的能量轉(zhuǎn)化過程并判斷能否制造.習(xí)題詳解

1.解答：家用電飯鍋是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；洗衣機是把電能轉(zhuǎn)化為動能，等等.2.解答：（1）依題意可知，三峽水庫第二期蓄水后，用于發(fā)電的水流量為： 1.35×104m3/s-3 500 m3/s=10 000 m3/s，每秒鐘轉(zhuǎn)化為電能的是：mgh×20％=ρVgh×20％=1.0×103×1.0×104×10×135×20％ J/s =2.7×109J/s 發(fā)電功率最大是2.7×109 W=2.7×106 kW.(2)設(shè)三口之家每戶的家庭生活用電功率為1 kW，考慮到不是每家同時用1 kW的電，我們平均每家同時用電0.5 kW，則三峽發(fā)電站能供給

2.9?100.56=5.4×106戶用電，人口數(shù)為3×5.4×106=16.2×106人，即可供16個百萬人口城市的生活用電.設(shè)計點評

本節(jié)重點是讓學(xué)生體會能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程與能源危機，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源、保護環(huán)境的環(huán)保意識.教學(xué)中通過大量的實例，采取開放式的教學(xué)形式，讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)查找資料，發(fā)表自己對能量的認識.在能源和能量耗散方面，本教學(xué)設(shè)計從生活實際出發(fā)，讓學(xué)生了解了自然界中熱傳導(dǎo)過程和能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移具有方向性，讓學(xué)生了解了能源對人類文明的意義和由能源帶來的環(huán)境問題，引入了可持續(xù)發(fā)展的概念.讓學(xué)生了解了可持續(xù)發(fā)展的含義和意義，能夠從自己做起，節(jié)約資源，保護環(huán)境.中鴻智業(yè)信息技術(shù)有限公司

第二篇：能量守恒定律與能源說課

能量守恒定律與能源

1．學(xué)生現(xiàn)狀：

學(xué)生已經(jīng)在前面學(xué)習(xí)了什么是功，機械能守恒及動能定理，但知識范圍僅限于勢能、動能及機械能所做的功，這在現(xiàn)實的生活中是不具備普遍性的，所以要學(xué)習(xí)能量守恒定律。2．教材簡介：

能量守恒定律及能源這部分知識是機械能守恒的延伸，但不是本章的重點知識，所以放在第八章的最后一節(jié)。主要內(nèi)容是能量守恒定律及能源消耗，重點是能量守恒定律。本節(jié)特點通過生活中的一些實例一點點的將能量守恒定律的內(nèi)容引出，并介紹該定律被總結(jié)概括所經(jīng)歷的艱難過程。緊接著介紹了能量耗散，說明能量轉(zhuǎn)化的方向性，也將能量守恒與人類生活緊密相連，呼吁大家節(jié)約能源。3．教學(xué)目標：

1、知識與能力目標：

理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散．

2、過程與方法目標：

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．

3、情感態(tài)度價值觀目標：

1．用能量的觀點分析問題應(yīng)該深入學(xué)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． 4．教學(xué)難點與重點：

教學(xué)重點

1．能量守恒定律的內(nèi)容．

2．應(yīng)用能量守恒定律解決問題．

教學(xué)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． 5．教學(xué)方法：

探究：通過兩個小實驗，同學(xué)們自己動手，觀察思考發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律并總結(jié)。

講授：將學(xué)生的回答凝練總結(jié)，同學(xué)著重分析本節(jié)重點內(nèi)容，加深對重點知識的理解。討論：提問一些小問題，或給出一些材料，學(xué)生們討論得出結(jié)果，老師予以適當(dāng)點評修改。

練習(xí)：布置一些練習(xí)題下課做鞏固著捷克所學(xué)知識點。6．教學(xué)程序：（1）導(dǎo)入新課

通過幾個圖片把同學(xué)們引入到今天所要學(xué)的內(nèi)容上來。同時也激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，使更容易展開講課。（2）新課教學(xué)

1． 通過幾個實驗是大家明白機械能守恒定律在自然界中不具有普遍性，需要學(xué)習(xí)新內(nèi)容；

2． 帶著問題的思考，同學(xué)們自行學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，以此來提高同學(xué)們的自學(xué)能力； 3． 闡述出能量守恒定律，分析這則定律；

4． 學(xué)生自學(xué)能源內(nèi)容，通過幾個問題引出能量轉(zhuǎn)化的方向性； 5． 通過性小短片使同學(xué)們認識到節(jié)約能源對人類生存的重要性。（3）鞏固與聯(lián)系

為使學(xué)生所學(xué)識是具有穩(wěn)定性，使知識順利遷移，為節(jié)約時間，分析了一道小練習(xí)題，即：

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．（4）布置作業(yè)

為使學(xué)生們將所學(xué)知識與實際生活相聯(lián)系，布置了如下作業(yè)： 這里準備了一個關(guān)于節(jié)約能源的小短片，大家看后下課結(jié)合今天所學(xué)知識，寫一篇簡短的觀后感言，這是給大家留得作業(yè)。

另外也布置了教材上的課后題。7． 板書設(shè)計：

由于本節(jié)內(nèi)容是實驗，講授為主，所以半數(shù)之將學(xué)習(xí)框架和重點內(nèi)容羅列出來，即：

10．能量守恒定律與能源

一、能量守恒定律

1.能量：一個物體做了功，就說物體具有能量。2．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．

3．定律建立過程．

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．

8．小結(jié)：

新課程更多地與社會實際相聯(lián)系，鼓勵學(xué)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(dǎo)我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性．從物理學(xué)的角度研究宏觀過程的方向性，在現(xiàn)階段只需用一些簡單的實例，讓學(xué)生初步地體會一下就可以了．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．

第三篇：能量守恒定律與能源教案_物理_教學(xué)設(shè)計_人教版

第十節(jié) 能量守恒定律與能源

（宗彥峰 陜西師大附中 710061）

【教材版本】 人教版

【設(shè)計理念】 通過對本節(jié)課的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,形成科學(xué)理論是發(fā)展的觀念,也為學(xué)生能夠在廣闊的知識背景中考慮問題,提高理論聯(lián)系實際的能力奠定基礎(chǔ),使得學(xué)生的有關(guān)能量的知識結(jié)構(gòu)更加的完善。

【教材分析】 本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)習(xí)了機械能之后，學(xué)生已經(jīng)有了有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的一些圖景，體會到能量概念是對自然現(xiàn)象的抽象和概括。從而從“機械能的轉(zhuǎn)化與守恒”聯(lián)想擴展到“自然界中各種能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)換中總能量守恒”。

【學(xué)情分析】

學(xué)生通過機械能的學(xué)習(xí)，已經(jīng)形成了有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的一些圖景，具備了從“機械能的轉(zhuǎn)化與守恒”聯(lián)想擴展到“自然界中各種能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)換中總能量守恒”的基礎(chǔ)。

【教學(xué)目標】

1、知識與技能

1．知道能量是一個重要的物理量，知道能量守恒確立的兩類重要事實。2.能應(yīng)用能量守恒解決一些問題。

3.知道能量耗散，了解自然界中宏觀過程中的能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認識到提高效率的重要性，4.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)展的重大問題，增強節(jié)約能源和環(huán)境保護的意識。

2、過程與方法

通過文獻查閱和調(diào)查研究的方法、問題討論法

3、情感、態(tài)度與價值觀

通過文獻查閱和調(diào)查研究的方法，使學(xué)生認識到能量守恒定律是人們認識自然的重要工具，能源關(guān)系到人類的衣食住行，關(guān)系到國家的興旺發(fā)達。培養(yǎng)節(jié)約能源和環(huán)境保護的意識。

【重點難點】

1、教學(xué)重點

能量守恒定律、能量的耗散

2、教學(xué)難點

能量守恒定律的理解

【教學(xué)方法】查閱文獻+調(diào)查研究+交流討論

【教學(xué)思路】通過學(xué)生進行素材的采集和整理，通過上網(wǎng)查詢、資料檢索等形式查找能量守恒定律的形成和建立過程的資料，通過調(diào)查訪問的形式搜集生產(chǎn)、生活中與能源有關(guān)的材料，對自己獲取的材料進行分析研究，形成自己的觀點和想法，以便在課堂上進行討論交流。

【教學(xué)過程】

一、課前準備

A、查找有關(guān)能量守恒定律形成和建立過程的資料。

B、通過調(diào)查的形式，搜集生產(chǎn)、生活中與能源有關(guān)的資料，能弄清楚涉及了那些能量、能量的轉(zhuǎn)化方向、能量轉(zhuǎn)化中那些力做工引起了各種形式能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。

C、通過獲取素材、整理素材、形成觀點的過程，認真體會能量是更深層次上反映運動和相互作用的本質(zhì)，能量守恒定律是人類認識自然的重要工具。

二．新課教學(xué) 一）能量守恒定律

1、能量形式的多樣性

2、能量的轉(zhuǎn)化

3、能量守恒定律: 能量既不可會消滅，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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變．、能量守恒定律的普遍性和重要性 二）、能源和能量耗散

1、能源的利用經(jīng)歷

2、能量耗散 三．教學(xué)過程過程

環(huán)節(jié)

1、各組的調(diào)查研究的成果的展示和交流

環(huán)節(jié)

2、教學(xué)過程

問題1：在驗證機械能守恒定律的實驗中，重物帶著紙帶下落時，計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減少的重力勢能的值大于增加的動能的值，即機械能的總量在減少．原因就是紙帶和打點計時器之間的摩擦力和空氣的阻力等．是不是考慮了各種摩擦和阻力后這部分能量就消失了呢? 學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識總結(jié)歸納：沒有，它轉(zhuǎn)化成為除機械能外的其他的能量了．

教師引導(dǎo)：它轉(zhuǎn)化成了機械能外的其他形式的能量，除重力、彈力之類的力外，其他任何力對物體做功使物體的機械能增加或減少的過程，實質(zhì)上都是其他形式的能與機械能相互 轉(zhuǎn)化的過程，在轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量是不變的．這是大自然的一條普遍的規(guī)律，而機械能守恒定律只是這一條普遍規(guī)律的一種特殊情況．

問題2：驗證機械能守恒定律中，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．生活中還有很多這樣能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的例子，同學(xué)們能否舉出幾例，并說明其中的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程? 學(xué)生舉例：

1、在摩擦生熱的現(xiàn)象中，克服摩擦力做多少功，就有多少機械能轉(zhuǎn)化成等量的內(nèi)能

2、通過電流的導(dǎo)線變熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

3、灼熱的燈絲發(fā)光，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成光能

4、燃料燃燒生熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；

參考案例：

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。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(xué)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(xué)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。

問題3：分析常見力做功與能量轉(zhuǎn)化的對應(yīng)關(guān)系：

重力做功：

彈力做功：

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；

電流做功:電能和機械能等其他形式的能相互轉(zhuǎn)化；

從上面的例子我們可以看出，能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的．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，能量的總和并沒有變化。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的能量守恒定律。

引導(dǎo)學(xué)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。

補充資料：對于能量守恒，科學(xué)家進行了長期的探索：1801年，戴維發(fā)現(xiàn)了電流的化學(xué)效應(yīng)；1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；1821年，塞貝克發(fā)現(xiàn)了溫差電現(xiàn)象；1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1840年，焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)；1842年，邁爾表述了能量守恒定律，并計算出熱功當(dāng)量的數(shù)值；1843年，焦耳測定了熱功當(dāng)量的數(shù)值。從而，確立了電化學(xué)、電和磁、電和熱、力和熱等自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系。1847年，亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)了能量守恒定律。??

發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的歷史表明，能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)不是偶然的它是人類對自然認識發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物；除了物理學(xué)外，別的學(xué)科對能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)也有貢獻。

師生總結(jié)：

1．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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變． 2．定律的表達式：E初=E終 ?E增=?E減

3．發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的意義：能量守恒定律的建立，是人類認識自然的一次重大飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)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．

例1：如圖所示，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)。現(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升。已知當(dāng)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：

Fh?W?mBgh?求得：

1(mA?mB)v2 21W?Fh?mBgh?(mA?mB)v2

2例2：一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(dāng)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=AD；

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

教師點評：

⑴能量守恒定律是貫穿整個物理學(xué)的基本規(guī)律之一,是學(xué)習(xí)物理學(xué)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相對

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3：2001年9月11日，恐怖分子劫持波音757飛機以900km/h的速度撞擊紐約世界大廈，已知波音757飛機質(zhì)量為7t，攜帶航空汽油質(zhì)量為30t，汽油的燃燒值為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）4.64?104kJ/kg，飛機長80m，求：⑴飛機撞擊世貿(mào)大廈釋放多少能量？

⑵試估算飛機對世貿(mào)大廈的平均沖擊力是多大？（設(shè)機尾恰好插入大樓）解答: ⑴飛機撞擊世貿(mào)大廈釋放的能量等于飛機及汽油的動能與汽油燃燒放出的化學(xué)能：

12?E?(m?M)v0?QM

21??(7?103?30?103)?252?30?103?4.62?107 2?30?103?4.62?107

?1.4?10J

⑵飛機撞擊世貿(mào)大廈時，速度由v0變?yōu)榱?，飛機長80m看作作用距離，所以飛機對世貿(mào)

2(m?M)v03.7?104?25027

?大廈的平均沖擊力為：F?≈1.4×10N

2S2?8012說明:能源和高新技術(shù)一旦被恐怖分子所掌握，就會成為人類的災(zāi)難，紐約世貿(mào)大廈就是被飛機攜帶的航空汽油燃燒釋放的化學(xué)能而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，融化了世貿(mào)大廈的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)致坍塌。世界各國在積極開發(fā)和利用能源的同時，也十分注意能源的使用安全問題。問題4：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?

教師進行情景的引導(dǎo)：勻速的汽車剎車后可以停下來，但是停下來的汽車不能主動運動起來；沙漠沙化后不能自發(fā)變成綠洲；打碎的鏡子不能恢復(fù)原狀，人死不能復(fù)生等，在提示著我們自然界的一些宏觀過程有著一定的方向性。

學(xué)生舉例：1、2、3、從上面的例子我們可以看出:在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能的總量是守恒的，但能量的品質(zhì)卻降低了，這叫做能量耗散。

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。

例4：太陽能的儲存一直是個難題.科學(xué)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(shè)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。

師生總結(jié)：

1、能量耗散：流散的內(nèi)能無法重新收集起來加以利用的現(xiàn)象叫做能量耗散。

2、能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性。

環(huán)節(jié)三：布置作業(yè)：

1、查閱資料：知道能源的分類及其常規(guī)能源的利用帶來的環(huán)境問題

2、知道綠色能源有哪些及其我國利用綠色能源的現(xiàn)狀

板書設(shè)計

十.機械能守恒定律與能源

一）能量守恒定律

1、能量形式的多樣性

2、能量的轉(zhuǎn)化

3、能量守恒定律: 能量既不可會消滅，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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變．、能量守恒定律的普遍性和重要性 二）、能源和能量耗散

1、能源的利用經(jīng)歷

2、能量耗散

第四篇：高中物理7.10《能量守恒定律與能源》教學(xué)設(shè)計

能量守恒定律與能源

整體設(shè)計

本節(jié)從能量守恒定律入手，從機械能守恒定律向普遍的能量守恒定律拓展，闡述了能量守恒定律推出的艱辛歷程，讓學(xué)生感受物理規(guī)律得出的歷程，使學(xué)生體會科學(xué)家不畏艱辛的探索精神．并且指出能量守恒定律的建立，是人類認識自然的一次重大飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展和進步的結(jié)果，展示了科學(xué)的和諧美．教材第二部分，能源和能量耗散，從生活實際出發(fā)，讓學(xué)生了解自然界中熱傳導(dǎo)過程和能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移是有一定方向的，讓學(xué)生了解能源對人類文明的意義和由能源帶來的環(huán)境問題，引入可持續(xù)發(fā)展的概念．讓學(xué)生認識節(jié)約能源，開發(fā)新能源與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，可以讓學(xué)生通過查閱相關(guān)材料，提出自己的見解．思考怎樣探索和使用未來的理想能源，使學(xué)生體會物理學(xué)與技術(shù)發(fā)展的互動關(guān)系．

建議本節(jié)采取開放式的教學(xué)形式，讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)查找資料，談?wù)勛约簩δ芰康恼J識．特別應(yīng)該對教材中“思考與討論”欄目中所說的“既然能量是守恒的，不可消滅，為什么我們還要節(jié)約能源？”的話題進行討論．在討論中逐漸使學(xué)生認識到，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(xué)目標的落腳點應(yīng)放在使學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀、形成可持續(xù)發(fā)展的意識上．本節(jié)課為物理規(guī)律與實際生活的結(jié)合課程，重點為物理規(guī)律與實際問題的辯證關(guān)系，課堂教學(xué)要大量引用其他相關(guān)學(xué)科的知識，比如地理、歷史等．

教學(xué)重點

能量守恒定律的內(nèi)容． 教學(xué)難點

理解能量守恒定律的確切含義，知道既然能量守恒為什么還要節(jié)約能源． 課時安排

1課時

三維目標

知識與技能

1．了解什么是常規(guī)能源，什么是新型能源．

2．知道能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性以及第二類永動機不可能實現(xiàn)． 3．通過能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認識提高效率的重要性．

4．了解能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系，使學(xué)生認識能源的合理利用與環(huán)境保護對可持續(xù)發(fā)展的重要意義．

過程與方法 1．通過指導(dǎo)學(xué)生分析事例，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和理論聯(lián)系實際的能力． 2．通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力． 情感、態(tài)度與價值觀

1．了解大量的能源消耗帶來的全球性環(huán)境問題，樹立環(huán)保意識． 2．感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識．

教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

情景導(dǎo)入

在20世紀的最后幾分鐘里，一項新的多米諾骨牌吉尼斯世界紀錄，在北京頤和園體育健康城綜合館和網(wǎng)球館誕生．中國、日本和韓國的62名青年學(xué)生成功推倒340多萬張骨牌，一舉打破了此前由荷蘭人保持的297萬張的世界紀錄．這就是“多米諾骨牌效應(yīng)”，該效應(yīng)產(chǎn)生的能量是十分巨大的．大不列顛哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家A.懷特海德曾經(jīng)制作了一組骨牌，共13張，第1張最小，長9.53 mm，寬4.76 mm，厚1.19 mm，還不如小手指甲大．以后每張體積擴大1.5倍，這個數(shù)據(jù)是按照一張骨牌倒下的時候能推倒一張1.5倍體積的骨牌而選定的．最大的第13張長61 mm，寬30.5 mm，厚7.6 mm，把這套骨牌按適當(dāng)間距排好，輕輕推倒第1張，必然會波及第13張，第13張骨牌倒下時釋放的能量比第1張牌倒下時整整要擴大20多億倍．而按同樣比例制作的第32張骨牌倒下時釋放的能量將高達1.24×1015 J，又擴大了20多億倍．不過，A.懷特海德畢竟未能制作第32張骨牌，因為它將高達415 m，兩倍于紐約帝國大廈．如果真有人制作了這樣一套骨牌，那摩天大廈就會在一指之力下被轟然推倒！

這種巨大的能量從何而來？能量之間又是如何轉(zhuǎn)化的？

故事導(dǎo)入

在2004年，某雜志報道，一位家住“河南鄭州二七區(qū)齊扎閻鄉(xiāng)”，自稱是“新加坡籍華人”“博士、院士、專家委員”名為“梁星人”的人，成了當(dāng)時的網(wǎng)上名人，其原因是他聲稱建成了“宇宙引力能永動機”，并獲得了中國專利(實際上只是申請了專利，還未獲得批準)，而且還有一家“海南星人永動機發(fā)電廠有限公司”正在生產(chǎn)改永動機裝備的車輛，你分析一下制造這種永動機的可行性．

問題導(dǎo)入

我國人均能源占有量只有世界平均值的1/4，解決我國的能源問題的基本方針是：能源開發(fā)與節(jié)約并重．但有人認為“能量是守恒的”，不需要節(jié)約．談一下你對此的看法，并觀察周圍可利用的能源哪些是“綠色的”．

新聞導(dǎo)入

2003年12月8日國內(nèi)某媒體報道了下面的這則消息：這個冬天，對于湖南長沙市的150多萬市民來說，將格外漫長，因為從今年11月30日起，可能一直要持續(xù)到明年三月份，這里的市民，將分區(qū)分片“享受”每連續(xù)供電三天后，停電24小時的“待遇”．《某某晚報》11月27日的報道中，已經(jīng)赫然出現(xiàn)了商店秉燭營業(yè)的景觀．

長沙并不是唯一的例子，從今年春天就開始逐漸浮出水面的電力危機，在盛夏季節(jié)達到一個短暫的高峰，至今這個陰影仍然揮之不去，影響范圍先后涉及全國幾乎三分之二的省份，有人戲稱，中國電力市場又退回到了20世紀80年代．

僅僅是電力嗎？似乎沒有這么簡單，入秋之后，柴油的緊張狀況，從珠江三角洲到長江三角洲，從福建到浙江，已經(jīng)形成了一種新的“流行病”，即使在北京地區(qū)，限量供應(yīng)的情況也再次出現(xiàn)，就差沒有“憑票供應(yīng)”了．

同學(xué)們思考，為什么會出現(xiàn)能源危機？如何應(yīng)對？ 推進新課

一、能量守恒定律

問題：在驗證機械能守恒定律的實驗中，重物帶著紙帶下落時，計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減少的重力勢能的值大于增加的動能的值，即機械能的總量在減少．原因就是紙帶和打點計時器之間的摩擦力和空氣的阻力等．是不是考慮了各種摩擦和阻力后這部分能量就消失了呢？

學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識總結(jié)歸納：沒有，它轉(zhuǎn)化成為除機械能外的其他的能量了．

教師引導(dǎo)：它轉(zhuǎn)化成了機械能外的其他形式的能量，除重力、彈力之類的力外，其他任何力對物體做功使物體的機械能增加或減少的過程，實質(zhì)上都是其他形式的能與機械能相互轉(zhuǎn)化的過程，在轉(zhuǎn)化的過程中，能的總量是不變的．這是大自然的一條普遍的規(guī)律，而機械能守恒定律只是這一條普遍規(guī)律的一種特殊情況．

問題：驗證機械能守恒定律中，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．生活中還有很多這樣能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的例子，同學(xué)們能否舉出幾例，并說明其中的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程？

參考案例：

1．風(fēng)吹動柳枝擺動―→空氣的機械能轉(zhuǎn)移到柳枝上． 2．放在火爐旁的冰融化變熱―→內(nèi)能由火爐轉(zhuǎn)移到冰． 3．電流通過燈泡，燈泡發(fā)光―→電能轉(zhuǎn)化為光能． 4．植物進行光合作用―→光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能． 思維拓展

課件展示各種圖片，讓學(xué)生認真觀察，并說明各種裝置能量的轉(zhuǎn)化情況．通過圖片展示，讓學(xué)生更加形象地感受能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程，為能量守恒定律的提出作準備．

學(xué)生通過認真觀察圖片并回顧相關(guān)知識，歸納總結(jié)：

圖1：太陽能電站：太陽能轉(zhuǎn)化為電能 圖2：內(nèi)燃機車：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 圖3：水電站：機械能轉(zhuǎn)化為電能

圖4：水果電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 從上面的例子我們可以看出，能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的．

引導(dǎo)學(xué)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．

師生總結(jié)：

1．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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變．

2．定律的表達式：E初＝E終，ΔE增＝ΔE減

3．發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的意義：能量守恒定律的建立，是人類認識自然的一次重大飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)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．

重點說明：該定律是貫穿整個物理學(xué)的基本規(guī)律之一，是學(xué)習(xí)物理學(xué)的一條主線．在應(yīng)用中，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．

1一小滑塊放在凹形斜面上，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C，空氣阻力做功的大小為D，當(dāng)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.答案：見解析

二、能源和能量耗散

問題：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？

情景引導(dǎo)：有些事可以倒過來進行，但有些事情卻是不可能倒過來進行的．你可以向前走路，也可以倒退著走路，但是，打碎的鏡子不可能自動復(fù)原成原來完好的樣子，冒起的煤煙和散開的炭灰不可能重新組合成一堆煤炭．類似的，自然界中自發(fā)的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移也具有某種方向性．

問題：根據(jù)上面的提示，能否舉出生活中關(guān)于這種方向性的例子，并說明其中能量的變化？

參考案例：

1．草地上滾動的足球，逐漸慢下來，最后靜止，足球不能主動從靜止開始運動． 足球的機械能減少，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，內(nèi)能不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能．

2．同學(xué)們圍著火爐取暖，熱量從高溫的火爐轉(zhuǎn)移到同學(xué)們身上，同學(xué)們卻不能利用比自身溫度低的物體取暖．

熱能夠自動地從高溫的火爐向人體傳輸卻不能從低溫物體自發(fā)地向高溫物體傳輸． 師生總結(jié)：與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化過程是具有方向性的．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)化為機械能．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，能的總量是守恒的，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．

閱讀課本，舉例說明自然界能量轉(zhuǎn)化過程的方向性，如：冰箱制冷、瀑布中水的機械能轉(zhuǎn)化、噴出的香水、松弛后的發(fā)條等．

學(xué)生交流：自然現(xiàn)象的變化也具有類似的不可逆性，例如沙漠化的土地不會自發(fā)地再變?yōu)榫G洲．因此人類不僅要珍惜能源和資源，還要自覺地保護自然．

總結(jié)：能量耗散

1．能量耗散：流散的內(nèi)能無法重新收集起來加以利用的現(xiàn)象叫做能量耗散． 2．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性． 2下列判斷正確的是（）． A．電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能

B．在火力發(fā)電機中，燃氣的內(nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔?C．熱機中，燃氣內(nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能

D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體

解析：凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，電流的能可全部變?yōu)閮?nèi)能(由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知)，而內(nèi)能不可能全部變成電流的能．機械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機械能．在熱傳導(dǎo)中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體，所以選項B、C、D正確．

答案：BCD 閱讀材料：課件展示閱讀材料，讓學(xué)生了解能源和環(huán)境是兩個全球所關(guān)注的問題，能源是現(xiàn)代社會生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而常規(guī)能源的有限儲藏量與人類的需求存在矛盾，同時大量消耗常規(guī)能源帶來了環(huán)境問題，正確地協(xié)調(diào)和解決這一矛盾和問題是生活在地球上每一個人的職責(zé)．

(一)常規(guī)能源

1．能源：凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱為能源．

2．常規(guī)能源：人們把煤、石油、天然氣叫做常規(guī)能源，人類消耗的能量主要是常規(guī)能源． 3．常規(guī)能源的儲藏是有限的．

4．常規(guī)能源的大量消耗帶來了環(huán)境問題．(1)溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的．石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化碳．

(2)酸雨：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨．煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)．

(3)光化學(xué)煙霧：氮氧化合物和碳氫化合物在大氣中受到陽光中強烈的紫外線照射后產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧，主要成分是臭氧．

另外常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染．

常規(guī)能源的大量消耗所帶來的環(huán)境污染既損害人體健康，又影響動植物的生長，損壞建筑物及文物古跡，嚴重時可改變大氣的性質(zhì)，使生態(tài)受到破壞．

(二)綠色能源的開發(fā)和利用

常規(guī)能源的短缺和利用常規(guī)能源帶來的環(huán)境污染，使得新能源的開發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急． 綠色能源：在釋放能量或能量轉(zhuǎn)化過程中對環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源．人類可開發(fā)和利用的綠色能源主要有下列幾種：

1．風(fēng)能．

2．水流(河流、潮汐)能．風(fēng)能和水流能是可再生能源．而石油、煤炭是不可再生能源． 3．太陽能． 4．氫能源． 5．反物質(zhì)能．

大自然賜給人類的綠色能源儲量豐富，只要我們科學(xué)開發(fā)、合理利用，必將對人類作出前所未有的貢獻．

課堂小結(jié)

新課程更多地與社會實際相聯(lián)系，鼓勵學(xué)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(dǎo)我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性．從物理學(xué)的角度研究宏觀過程的方向性，在現(xiàn)階段只需用一些簡單的實例，讓學(xué)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)化為機械能．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．

布置作業(yè)

1．教材“問題與練習(xí)”第1、2題．

2．設(shè)想有一間房間，與外界沒有熱量交換，完全絕熱．房間里有一臺電冰箱在工作，如果電冰箱的門是開著的，那么，房間里的溫度會變化嗎？認真討論一下，形成書面材料，與同學(xué)們交流．

板書設(shè)計 能量守恒定律與能源

??1.內(nèi)容

一、能量守恒定律?

?2.建立過程??1.能量耗散?

二、能量耗散?

?2.自然界中的宏觀過程具有方向性???1.常規(guī)能源

三、能源?

?2.綠色能源的開發(fā)和利用?

活動與探究

課題：永動機

目的：通過具體的能量轉(zhuǎn)化的分析，說明永動機不能制造的理由．

內(nèi)容：有人設(shè)計了這樣一臺“永動機”：距地面一定高度架設(shè)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．分析這種裝置的能量轉(zhuǎn)化過程并判斷能否制造．

設(shè)計點評

本節(jié)重點是讓學(xué)生體會能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程與能源危機，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源、保護環(huán)境的環(huán)保意識．教學(xué)中通過大量的實例，采取開放式的教學(xué)形式，讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)查找資料，發(fā)表自己對能量的認識．在能源和能量耗散方面，本教學(xué)設(shè)計從生活實際出發(fā)，讓學(xué)生了解了自然界中熱傳導(dǎo)過程和能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移具有方向性，讓學(xué)生了解了能源對人類文明的意義和由能源帶來的環(huán)境問題，引入了可持續(xù)發(fā)展的概念．讓學(xué)生了解了可持續(xù)發(fā)展的含義和意義，能夠從自己做起，節(jié)約資源，保護環(huán)境．

備課資料

一、能量守恒定律的建立過程

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(xué)家的認真研究，使動力學(xué)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(yīng)、磁效應(yīng)和其他的一些電磁現(xiàn)象．這一時期，電流的化學(xué)效應(yīng)也被發(fā)現(xiàn)，并被用來進行電鍍．在生物學(xué)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(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、焦耳和亥姆霍茲等人完成．德國醫(yī)生邁爾是從生理學(xué)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(xué)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(xué)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(yīng)，壓縮空氣的溫度升高以及電、化學(xué)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(dāng)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(chǔ)．在1847年，當(dāng)焦耳宣布他的能量觀點的時候，德國學(xué)者亥姆霍茲在柏林也宣讀了同樣課題的論文．在這篇論文里，他分析了化學(xué)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)系起來，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．亥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的研究．他們從不同的角度出發(fā)，彼此獨立地研究，卻幾乎同樣發(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，能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得到了科學(xué)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(yīng)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(xué)運動的化學(xué)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(dāng)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(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一(另兩個發(fā)現(xiàn)是細胞學(xué)說，達爾文的生物進化論)．

二、高空的氣溫為什么低

研究大氣現(xiàn)象時常常用到熱力學(xué)第一定律．通常把溫度、壓強相同的一部分空氣作為研究的對象，叫做氣團，直徑上千米．由于氣團很大，邊緣部分和外界的熱交換對整個氣團沒有明顯的影響，所以氣團的內(nèi)能的增減只等于外界對它做功或它對外界做功的多少．

陽光烤暖了大地，地面又使得下層的氣團溫度升高，密度減小，因而上升．上升時氣團膨脹，推擠周圍的空氣，對外做功，因此內(nèi)能減小，溫度降低．所以，越高的地方，空氣的溫度越低．對于干燥的空氣，大約每升高1 km溫度降低7 ℃.飛機在萬米高空飛行的時候，艙外氣溫往往在－50 ℃以下．由于機上有空調(diào)設(shè)備，艙內(nèi)總是溫暖如春．不過這時空調(diào)的作用不是使空氣升溫，而是降溫．高空的大氣壓比艙內(nèi)氣壓低，要使艙內(nèi)獲得新鮮空氣必須使用空氣壓縮機把空氣從艙外壓進來．在這個過程中，空氣壓縮機對氣體做功，使氣體的內(nèi)能增加，溫度上升．如果不用空調(diào)，機艙內(nèi)的溫度可能達到50 ℃以上！

第五篇：能量守恒定律教案

能量守恒定律教案

(一)教學(xué)目的

1．知道各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的。

2．知道能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。(二)教學(xué)過程 1．復(fù)習(xí)

通過這兩章的學(xué)習(xí)，我們初步認識了能量的概念，知道了機械能和內(nèi)能這兩種形式的能量。（通過提問復(fù)習(xí)能量、機械能和內(nèi)能的概念）

2．引入新課

我們知道物體的動能和熱能，是由物體的機械能運動情況決定的能量，內(nèi)能跟物體內(nèi)部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關(guān)。物體內(nèi)部分子的熱運動，物體的機械運動都是物質(zhì)運動的形式，由于運動形式不同，與之相聯(lián)系的能量也不相同。

3．進行新課

(1)自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，但在日常生活中我們也有所了解，如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能，跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能，跟原子核的變化有關(guān)的核能，跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。

(2)在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（列舉學(xué)生所熟悉的事例，說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移）。在熱傳遞過程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。

在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；在水力發(fā)電中，水的機械能轉(zhuǎn)化為電能；在火力發(fā)電廠，燃料燃燒釋放的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化成電能；在核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能；電流通過電熱器時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過電動機，電能轉(zhuǎn)化為機械能。有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的事例同學(xué)們一定能舉出許多，課本圖2-17中畫出了一些農(nóng)常用的生活、生產(chǎn)設(shè)備。請同學(xué)分析在使用圖中設(shè)備時能量的轉(zhuǎn)化。

(3)在能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變。大量事實證明，在普遍存在的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，消耗多少某種形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在熱傳遞過程中，高溫物體放出多少熱量（減少多少內(nèi)能），低溫物體就吸收多少熱量（增加多少內(nèi)能）；克服摩擦力做了多少功，就有多少機械能轉(zhuǎn)化為能量，但能量的總量不變。就是說某體損失的能量等于幾個物體得到幾個物體得到的能量的總和。例如，把燒熱的金屬塊，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周圍的空氣等，都要吸收熱量，它們所吸收的熱量總和跟金屬塊放出的熱量相等。再如水電站里，水從高處流下，損失了機械能，一方面由于推動發(fā)電機轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)化為電能，一方面水跟水輪機、管道摩擦而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。那么水的機械能的損失等于產(chǎn)生的電能和內(nèi)能的總和。

以上規(guī)律是人類經(jīng)過長期的實踐探索，直到19世紀，才確立了這個自然界最普遍的定律——能量的轉(zhuǎn)化守恒定律。通常把它表述為：

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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總保持不變。

4．小結(jié)

能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

(1)能量守恒定律普遍適用。在形形色色的自然現(xiàn)象中，只要有能量的轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒規(guī)律。從物理的、化學(xué)的現(xiàn)象到地質(zhì)的、生物的現(xiàn)象，大到宇宙天體的演變，小到原子核內(nèi)部粒子的運動，都服從能量守恒的規(guī)律。

(2)能量守恒定律反映了自然現(xiàn)象的普遍聯(lián)系。自然界的各種現(xiàn)象都不是孤立的，而是相互聯(lián)系的。電燈發(fā)光跟電流有聯(lián)系，電能轉(zhuǎn)化為光能反映了這種聯(lián)系。植物生長更不是孤立的，要靠陽光進行光合作用才能生長，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能反映了這種聯(lián)系。

(3)能量守恒定律是人類認識自然的重要依據(jù)。人類認識自然，就要根據(jù)種種自然現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律，能量守恒定律就是人類總結(jié)出的規(guī)律之一，而且人類認識的其他規(guī)律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科學(xué)家費米，在研究β衰變的過程中發(fā)現(xiàn)，能量不守恒。于是他根據(jù)能量守恒定律大膽預(yù)言了還有一種未發(fā)現(xiàn)的粒子，這就是現(xiàn)在已被科學(xué)界公認的中微子。這一事例說明了能明守恒定律，已成為人類認識自然的重要依據(jù)。

(4)能量守恒定律是人類利用自然的重要武器?？v觀人類科學(xué)技術(shù)進步的歷史，也是一部認識能量、利用能量、實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的歷史。從原始人鉆木取火，到水能利用；從蒸汽機發(fā)明，到電能的利用；從太陽能，到核能的利用。人類總是在認識、利用能源，逐步實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。