第一篇：高中物理 《能量守恒定律》教案

能量守恒定律

本節(jié)課的設(shè)計(jì)，教材繼續(xù)沿用了前幾節(jié)的課程模式，先由生活中的實(shí)例引出研究問(wèn)題，然后用實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)，讓學(xué)生接受這個(gè)物理事實(shí).接著再?gòu)睦碚撋贤茖?dǎo)、證明，從而得出結(jié)論.這節(jié)課教材是從生活中騎自行車上坡的實(shí)例入手，引出動(dòng)能和重力勢(shì)能在此過(guò)程中是在相互轉(zhuǎn)化的.接著通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的守恒結(jié)論.最后提出了自然界中最普遍、最基本的規(guī)律之一能量轉(zhuǎn)化和守恒定律.機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一個(gè)特例，要使學(xué)生對(duì)定律的得出、含義、適用條件有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，這是能夠用該定律解決力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ).各種不同形式的能相互轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律，貫穿在整個(gè)物理學(xué)中，是物理學(xué)的基本規(guī)律之一.能量守恒定律是學(xué)習(xí)各種不同形式的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的起點(diǎn)，也是運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步綜合和展開(kāi)的重要基礎(chǔ).所以這一節(jié)知識(shí)是本章重要的一節(jié).機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能.分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢(shì)能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一.在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，物體重力勢(shì)能大小與所選取的參考平面（零勢(shì)面）有關(guān)；而重力勢(shì)能的變化量是與所選取的參考平面無(wú)關(guān)的.在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時(shí)，應(yīng)先確定參考平面.教學(xué)重點(diǎn)1.理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；

2.在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式； 3.理解能量轉(zhuǎn)化和守恒定律.教學(xué)難點(diǎn)1.從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件； 2.能正確判斷研究對(duì)象在所經(jīng)歷的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒.教具準(zhǔn)備自制投影片、CAI課件、重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、低壓電源及兩根導(dǎo)線、鐵架臺(tái)和鐵夾、刻度尺、小夾子.課時(shí)安排1課時(shí)

三維目標(biāo)

一、知識(shí)與技能

1.知道什么是機(jī)械能，知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化； 2.理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；

3.在具體問(wèn)題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式； 4.理解能量守恒定律，能列舉、分析生活中能量轉(zhuǎn)化和守恒的例子.二、過(guò)程與方法

1.初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)解釋現(xiàn)象、分析問(wèn)題；

2.通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程和物理學(xué)的研究方法.三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.通過(guò)能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題；

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過(guò)親身實(shí)踐，樹(shù)立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀.培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.教學(xué)過(guò)程

導(dǎo)入新課 ［實(shí)驗(yàn)演示］

5.測(cè)量下落高度時(shí)，某同學(xué)認(rèn)為都必須從起始點(diǎn)算起，不能弄錯(cuò).他的看法正確嗎？為了減小測(cè)量 h值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好，還是近些好？

學(xué)生活動(dòng)：思考老師的問(wèn)題，討論、交流，選出代表發(fā)表見(jiàn)解.1.因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打點(diǎn)一次，在最初的0.02 s內(nèi)物體下落距離應(yīng)為0.002 m，所以應(yīng)從幾條紙帶中選擇第一、二兩點(diǎn)間距離接近2 mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量；二是在紙帶上所選的點(diǎn)就是連續(xù)相鄰的點(diǎn)，每相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔t=0.02 s.2.因?yàn)椴恍枰牢矬w在某點(diǎn)動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，所以不必測(cè)量物體的質(zhì)量 m，而只需驗(yàn)證12vn?ghn就行了.23.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)，以盡量減少重物帶著紙帶下落時(shí)所受到的阻力作用.4.必須先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后才能松開(kāi)紙帶讓重物下落.5.這個(gè)同學(xué)的看法是正確的.為了減小測(cè)量 h值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好.教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào)，點(diǎn)評(píng)，幫助學(xué)生解決困難.學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn).數(shù)據(jù)處理：

明確本實(shí)驗(yàn)中要解決的問(wèn)題即研究動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒.在右圖中，質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落，以地面作零勢(shì)能面，下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)A和B的機(jī)械能分別為：

EA?1122mvA?mghA, EB?mvB?mghB 22如果忽略空氣阻力，物體下落過(guò)程中如果動(dòng)能的改變量等于勢(shì)能的改變量，于是有

1122mvA?mghA?mvB?mghB 221122上式亦可寫(xiě)成mvB?mvA?mghA?mghB

22Ea=Eb,即該式左邊表示物體由A到B過(guò)程中動(dòng)能的增加，右邊表示物體由A到B過(guò)程中重力勢(shì)能的減少.如果實(shí)驗(yàn)證明等式成立,說(shuō)明物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加.為了方便，可以直接從開(kāi)始下落的O點(diǎn)至任意一點(diǎn)（上圖中A點(diǎn)）來(lái)進(jìn)行研究，這時(shí)應(yīng)有：

12mvA?mhg.式中2h是物體從O點(diǎn)下落至A點(diǎn)的高度，vA是物體在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度.1.如何求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA？

根據(jù)做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體在某一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA.右圖是豎直紙帶由下而上實(shí)際打點(diǎn)后的情況.從O點(diǎn)開(kāi)始依次取點(diǎn)1、2、3??圖中s1、s2、s3??分別為0～2點(diǎn)，1～3點(diǎn)，2～4點(diǎn)??各段間的距離.根據(jù)公式v?s，t=2×0.02 s（紙帶上任意兩個(gè)相鄰的t點(diǎn)間所表示的時(shí)間都是0.02 s），可求出各段的平均速度.這些平均速度就等于1、2、3??各點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3??例如：

不僅重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，彈性勢(shì)能和動(dòng)能也可以相互轉(zhuǎn)化.放開(kāi)被壓縮的彈簧，可以把跟它接觸的小球彈出去，這時(shí)彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能.在彈性勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化中，如果只有彈力做功，動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和保持不變，即機(jī)械能守恒.【方法引導(dǎo)】

解決某些力學(xué)問(wèn)題，從能量的觀點(diǎn)來(lái)分析，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解，往往比較方便.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決力學(xué)問(wèn)題，要分析物體的受力情況.在動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化中，如果只有重力做功，就可以應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解.【例題剖析】

（一）機(jī)械能守恒條件的判斷

［例1］下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述正確的是（）A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒 B.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能可能守恒 C.合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒 D.只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒 解析：

A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，除了重力做功外，可能還有其他力做功，如降落傘在空中勻速下降時(shí)，除了重力做功外，空氣阻力也對(duì)降落傘做功，所以機(jī)械能不守恒，不選.B.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體可能只受重力且只有重力做功，如自由落體運(yùn)動(dòng)，物體機(jī)械能守恒，應(yīng)選.C.如降落傘在空中勻速下降時(shí)合外力為零，合外力對(duì)物體做功為零，除重力做功外，空氣阻力也做功，所以機(jī)械能不守恒，不選.D.符合機(jī)械能守恒的條件，應(yīng)選.可見(jiàn)，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，確定各力做功情況是判定機(jī)械能是否守恒的一般程序.［例2］如圖所示，斜面體置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.物體的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增大

B.物體的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能 C.物體的機(jī)械能減少

D.物體和斜面體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

解析：由于斜面體放在光滑斜面上，當(dāng)物體沿斜面下滑時(shí)，物體實(shí)際位移方向和物體所受支持力的方向不垂直，所以支持力對(duì)物體做了功（負(fù)功），物體的機(jī)械能不守恒，物體的機(jī)械能減少了，物體對(duì)斜面體的壓力對(duì)斜面體做了功（正功），斜面體的機(jī)械能增加了，斜面體的機(jī)械能也不守恒.對(duì)物體和斜面體組成的系統(tǒng)，斜面體和物體之間的彈力是內(nèi)力，對(duì)系統(tǒng)做功的代數(shù)和為零，即不消耗機(jī)械能.在物體和斜面體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.物體在下滑過(guò)程中重力勢(shì)能減少，一部分轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，另一部分則轉(zhuǎn)化為斜面體的動(dòng)能.所以本題選ACD.（二）機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

6斷物體的機(jī)械能是否守恒，所以應(yīng)透徹理解機(jī)械能守恒定律成立的條件，從而正確應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題.布置作業(yè)

課本P37作業(yè)4、5、6.板書(shū)設(shè)計(jì)

活動(dòng)與探究

有人設(shè)計(jì)了這樣一臺(tái)“永動(dòng)機(jī)”：距地面一定高度架設(shè)一個(gè)水槽，水從槽底的管中流出，沖擊一個(gè)水輪機(jī)，水輪機(jī)的軸上安裝一個(gè)抽水機(jī)和一個(gè)砂輪.他指望抽水機(jī)把地面水槽里的水抽上去，這樣循環(huán)不已.機(jī)器不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以永久地用砂輪磨制工件做功了（右圖）

.請(qǐng)你分析一下，高處水槽中水的勢(shì)能共轉(zhuǎn)變成哪幾種形式的能，說(shuō)明這個(gè)機(jī)器是否能夠永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去.

第二篇：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(guò)程中，能量的總量保持不變。(二)教學(xué)過(guò)程 1．復(fù)習(xí)

通過(guò)這兩章的學(xué)習(xí)，我們初步認(rèn)識(shí)了能量的概念，知道了機(jī)械能和內(nèi)能這兩種形式的能量。（通過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)能量、機(jī)械能和內(nèi)能的概念）

2．引入新課

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

3．進(jìn)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(méi)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(shuō)明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移）。在熱傳遞過(guò)程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動(dòng)的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過(guò)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(jī)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(jī)械能；在水力發(fā)電中，水的機(jī)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(guò)電熱器時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(huà)出了一些農(nóng)常用的生活、生產(chǎn)設(shè)備。請(qǐng)同學(xué)分析在使用圖中設(shè)備時(shí)能量的轉(zhuǎn)化。

(3)在能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能的總量保持不變。大量事實(shí)證明，在普遍存在的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)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(guò)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為能量，但能量的總量不變。就是說(shuō)某體損失的能量等于幾個(gè)物體得到幾個(gè)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(jī)械能，一方面由于推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)化為電能，一方面水跟水輪機(jī)、管道摩擦而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。那么水的機(jī)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(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐探索，直到19世紀(jì)，才確立了這個(gè)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(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)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)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(yùn)動(dòng)，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(zhǎng)更不是孤立的，要靠陽(yáng)光進(jìn)行光合作用才能生長(zhǎng)，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(rèn)識(shí)自然的重要依據(jù)。人類認(rèn)識(shí)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(rèn)識(shí)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(fèi)米，在研究β衰變的過(guò)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(rèn)的中微子。這一事例說(shuō)明了能明守恒定律，已成為人類認(rèn)識(shí)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。縱觀人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的歷史，也是一部認(rèn)識(shí)能量、利用能量、實(shí)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(jī)發(fā)明，到電能的利用；從太陽(yáng)能，到核能的利用。人類總是在認(rèn)識(shí)、利用能源，逐步實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。

第三篇：熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律教案

熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律

一、教學(xué)目標(biāo)

1．知識(shí)目標(biāo)：

（1）理解和掌握物體跟外界做功和熱傳遞的過(guò)程中W、Q、ΔU的物理意義。（2）會(huì)確定的W、Q、ΔU正負(fù)號(hào)。（3）理解熱力學(xué)第一定律ΔU =W+Q（4）會(huì)用ΔU =W+Q分析和計(jì)算問(wèn)題。

（4）理解能量守恒定律，能列舉出能量守恒定律的實(shí)例；（5）理解“永動(dòng)機(jī)”不能實(shí)現(xiàn)的原理。2．能力目標(biāo)：

在培養(yǎng)學(xué)生能力方面，這節(jié)課中要讓學(xué)生理解熱力學(xué)第一定律ΔU =W+Q，并會(huì)用ΔU =W+Q分析和計(jì)算問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3．物理學(xué)方法教育目標(biāo)：

能量守恒定律是自然科學(xué)的基本定律之一，應(yīng)用能量守恒的觀點(diǎn)來(lái)分析物理現(xiàn)象、解決物理問(wèn)題是很重要的物理思維方法。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．重點(diǎn)內(nèi)容是熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律，強(qiáng)調(diào)能量守恒定律是自然科學(xué)中最基本的定律。學(xué)會(huì)運(yùn)用熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律分析、計(jì)算一些物理習(xí)題。

2．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(shuō)明能是怎樣轉(zhuǎn)化的，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是有難度的。

三、教學(xué)方法

教師講解，課件演示，指導(dǎo)學(xué)生看書(shū)

四、教具

計(jì)算機(jī)、大屏幕、自制多媒體課件

五、教學(xué)過(guò)程（－）引入新課

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了改變內(nèi)能的兩種方式，做功和熱傳遞，那么它們之間有什么數(shù)量關(guān)系呢？以前我們還學(xué)習(xí)過(guò)電能、化學(xué)能等各種形式的能，它們?cè)谵D(zhuǎn)化過(guò)程中遵守什么規(guī)律呢？這節(jié)課我們就來(lái)研究這些問(wèn)題。

【板書(shū)】第六節(jié)

熱力學(xué)第一定律

能量守恒定律

（二）進(jìn)行新課

【板書(shū)】

一、做功W、熱傳遞Q、內(nèi)能變化ΔU的物理意義

1．做功：做功使物體內(nèi)能發(fā)生變化，實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，是一種形式的能量向另一種形式的能轉(zhuǎn)化。功是能量轉(zhuǎn)化的量度。

2．熱傳遞：是能量的轉(zhuǎn)移，內(nèi)能由一個(gè)物體傳遞給給另一個(gè)物體，傳遞的能量用Q表示。

3．內(nèi)能的改變：是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢(shì)能之和發(fā)生了變化，宏觀表現(xiàn)在溫度和體積上的變化。

【板書(shū)】

二、W、Q、ΔU正負(fù)號(hào)的確定

1．W，外界對(duì)物體做功，W取正值；物體對(duì)外界做功，W取負(fù)值。2．Q，物體吸熱，Q取正值；物體放熱，Q取負(fù)值。

3，ΔU，物體內(nèi)能增加，ΔU取正值；物體減少，ΔU取負(fù)值?！景鍟?shū)】

三、W、Q、ΔU之間的關(guān)系

一個(gè)物體，如果它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱量，那么，外界對(duì)它做多少功，它的內(nèi)能就增加多少．

一個(gè)物體，如果它既沒(méi)有對(duì)外做功，也沒(méi)有其他物體對(duì)它做功，那么，它從外界吸收多少熱量，它的內(nèi)能就增加多少．

如果外界既向物體傳熱又對(duì)物體做功，那么物體內(nèi)能的增加量就等于物體吸收的熱量和外界對(duì)物體做的功之和．用ΔU表示物體內(nèi)能的增加量，用Q表示物體吸收的熱量，用W表示外界對(duì)物體做的功，那么ΔU=Q+W 這個(gè)式子所表示的，內(nèi)能的變化量跟功、熱量的定量關(guān)系，在物理學(xué)中叫做熱力學(xué)第一定律．

【例題】 一定量的氣體從外界吸收了2.6×10J的熱量，內(nèi)能增加了4.2×10J．外界對(duì)氣體做了多少功？

解

由(1)式得 W=ΔU－Q =4.2×10J－2.6×10J =1.6×10J 外界對(duì)氣體做的功是1.6×10J． 思考與討論

上題中，如果氣體吸收的熱量仍為2.6×10J，但是內(nèi)能只增加了1.6×10J，計(jì)算結(jié)果W將為負(fù)值．怎樣解釋這個(gè)結(jié)果？一般地講，ΔU、Q、W的正值和負(fù)值各代表什么物理意義？

【板書(shū)】

四、能量守恒定律

【課件演示】讓學(xué)生先看幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化的例子（增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)）1．機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量守恒

（1）運(yùn)動(dòng)的汽車緊急剎車，汽車最終停下來(lái)。這過(guò)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(guò)程沒(méi)有與周圍物體有熱交換，既不散熱也不吸熱）。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(guò)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(guò)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(guò)程中水的一部分內(nèi)能通過(guò)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。

555555

5一般情況下，如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞過(guò)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(shuō)明，內(nèi)能和機(jī)械能轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量是守恒的。

2．其他形式的能也可以和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化

（1）介紹其他形式能：我們學(xué)習(xí)過(guò)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(shuō)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

（3）其他形式的能彼此之間都可以相互轉(zhuǎn)化。畫(huà)出圖表讓學(xué)生回答分析：

3．能量守恒定律

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(guò)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)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量不變．這就是能量守恒定律。

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。而能量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。

4．永動(dòng)機(jī)不可能制成

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(wú)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(wú)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。

5．運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律進(jìn)行物理計(jì)算

例題：用鐵錘打擊鐵釘，設(shè)打擊時(shí)有80％的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能的50％用來(lái)使鐵釘?shù)臏囟壬?。?wèn)打擊20次后，鐵釘?shù)臏囟壬叨嗌贁z氏度？已知鐵錘的質(zhì)量為1.2kg，鐵錘打擊鐵釘時(shí)的速度是10m/s，鐵釘質(zhì)量是40g，鐵的比熱是5.0×10J/（kg·℃）。

首先讓學(xué)生分析鐵錘打擊鐵釘?shù)倪^(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化。

歸納學(xué)生回答結(jié)果，指出鐵錘打擊鐵釘時(shí)，鐵錘的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而且內(nèi)能中的一半被鐵釘吸收，使它的溫度升高。如果用ΔE表示鐵釘?shù)膬?nèi)能增加量，鐵錘和鐵釘?shù)馁|(zhì)量分別用M和m表示，鐵錘打擊鐵釘時(shí)的速度用v表示。依據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，有 5 鐵釘?shù)膬?nèi)能增加量不能直接計(jì)算鐵釘?shù)臏囟?，我們把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的數(shù)量等效為以熱傳遞方式完成的，因此等效為計(jì)算打擊過(guò)程中鐵釘吸收多少熱量，這熱量就是鐵釘?shù)膬?nèi)能增加量。因此有

Q=cmΔt 上式中c為鐵釘?shù)谋葻?，Δt表示鐵釘?shù)臏囟壬吡?。將上面兩個(gè)公式聯(lián)立，20?Mv2?80%?50%?24℃ 得出?t?2cm經(jīng)計(jì)算得出鐵釘溫度升高24℃。在這個(gè)物理計(jì)算過(guò)程中突出體現(xiàn)了如何應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律這一基本原理。

應(yīng)該注意，有的同學(xué)把上述題目中鐵錘打擊鐵釘過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化，說(shuō)成“鐵錘做功轉(zhuǎn)化為熱量”是不正確的。只能說(shuō)做功與熱傳遞在使物體內(nèi)能改變上是等效的。

（三）課堂小結(jié)

熱力學(xué)第一定律表示的是功、熱量和內(nèi)能之間變化的定量關(guān)系；自然界各種形式的能存在著相互轉(zhuǎn)化過(guò)程，轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量是守恒的。能量守恒定律是自然界最基本的物理定律。

同學(xué)們要會(huì)分析一些自然現(xiàn)象中能是怎樣轉(zhuǎn)化的。

應(yīng)該知道，根據(jù)能量守恒定律，永動(dòng)機(jī)是不可能制造成功的。

通過(guò)課上的例題計(jì)算，學(xué)會(huì)運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決物理問(wèn)題的方法。

（四）說(shuō)明

熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律是學(xué)生進(jìn)入高中物理階段后，第一次完整、細(xì)致地學(xué)習(xí)。此定律對(duì)今后學(xué)習(xí)物理是很重要的一個(gè)理論鋪墊。教學(xué)上要重視，課堂上講解要細(xì)致和透徹。

（五）布置作業(yè)

復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，完成練習(xí)六。

課后思考與討論

有人設(shè)計(jì)了這樣一臺(tái)“永動(dòng)機(jī)”：距地面一定高度架設(shè)一個(gè)水槽，水從槽底的管中流出，沖擊一個(gè)水輪機(jī)，水輪機(jī)的軸上安裝一個(gè)抽水機(jī)和一個(gè)砂輪．他指望抽水機(jī)把地面水槽里的水抽上去，這樣循環(huán)不已，機(jī)器不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以永久地用砂輪磨制工件做功了(下圖)．

請(qǐng)你分析一下，高處水槽中水的勢(shì)能共轉(zhuǎn)變成哪幾種形式的能，說(shuō)明這個(gè)機(jī)器是否能夠永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去． 閱讀材料

高空的氣溫為什么低

研究大氣現(xiàn)象時(shí)常常用到熱力學(xué)第一定律．通常把溫度、壓強(qiáng)相同的一部分空氣作為研究的對(duì)象，叫做氣團(tuán)，直徑上千米．由于氣團(tuán)很大，邊緣部分和外界的熱交換對(duì)整個(gè)氣團(tuán)沒(méi)有明顯的影響，即(1)式中Q=0，所以氣團(tuán)的內(nèi)能的增減只等于外界對(duì)它做功或它對(duì)外界做功的多少：

ΔU=W 陽(yáng)光烤暖了大地，地面又使得下層的氣團(tuán)溫度升高，密度減小，因而上升．上升時(shí)氣團(tuán)膨脹，推擠周圍的空氣，對(duì)外做功，因此內(nèi)能減小，溫度降低．所以，越 7 高的地方，空氣的溫度越低．對(duì)于干燥的空氣，大約每升高1km溫度降低7℃(圖10－13)．

飛機(jī)在萬(wàn)米高空飛行的時(shí)候，艙外氣溫往往在－50℃以下．由于機(jī)上有空調(diào)設(shè)備，艙內(nèi)總是溫暖如春．不過(guò)這時(shí)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(jī)把空氣從艙外壓進(jìn)來(lái)．在這個(gè)過(guò)程中，空氣壓縮機(jī)對(duì)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(jī)艙內(nèi)的溫度可能達(dá)到50℃以上！

第四篇：高中物理7.10《能量守恒定律與能源》教學(xué)設(shè)計(jì)

能量守恒定律與能源

整體設(shè)計(jì)

本節(jié)從能量守恒定律入手，從機(jī)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(huì)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(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展和進(jìn)步的結(jié)果，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(shí)際出發(fā)，讓學(xué)生了解自然界中熱傳導(dǎo)過(guò)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(duì)人類文明的意義和由能源帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，引入可持續(xù)發(fā)展的概念．讓學(xué)生認(rèn)識(shí)節(jié)約能源，開(kāi)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(guò)查閱相關(guān)材料，提出自己的見(jiàn)解．思考怎樣探索和使用未來(lái)的理想能源，使學(xué)生體會(huì)物理學(xué)與技術(shù)發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系．

建議本節(jié)采取開(kāi)放式的教學(xué)形式，讓學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)查找資料，談?wù)勛约簩?duì)能量的認(rèn)識(shí)．特別應(yīng)該對(duì)教材中“思考與討論”欄目中所說(shuō)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(jìn)行討論．在討論中逐漸使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，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)應(yīng)放在使學(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．本節(jié)課為物理規(guī)律與實(shí)際生活的結(jié)合課程，重點(diǎn)為物理規(guī)律與實(shí)際問(wèn)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(shí)，比如地理、歷史等．

教學(xué)重點(diǎn)

能量守恒定律的內(nèi)容． 教學(xué)難點(diǎn)

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(shí)安排

1課時(shí)

三維目標(biāo)

知識(shí)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(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)． 3．通過(guò)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．

4．了解能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)能源的合理利用與環(huán)境保護(hù)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要意義．

過(guò)程與方法 1．通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生分析事例，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和理論聯(lián)系實(shí)際的能力． 2．通過(guò)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(jià)值觀

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

教學(xué)過(guò)程

導(dǎo)入新課

情景導(dǎo)入

在20世紀(jì)的最后幾分鐘里，一項(xiàng)新的多米諾骨牌吉尼斯世界紀(jì)錄，在北京頤和園體育健康城綜合館和網(wǎng)球館誕生．中國(guó)、日本和韓國(guó)的62名青年學(xué)生成功推倒340多萬(wàn)張骨牌，一舉打破了此前由荷蘭人保持的297萬(wàn)張的世界紀(jì)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(zhǎng)9.53 mm，寬4.76 mm，厚1.19 mm，還不如小手指甲大．以后每張?bào)w積擴(kuò)大1.5倍，這個(gè)數(shù)據(jù)是按照一張骨牌倒下的時(shí)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(zhǎng)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(huì)波及第13張，第13張骨牌倒下時(shí)釋放的能量比第1張牌倒下時(shí)整整要擴(kuò)大20多億倍．而按同樣比例制作的第32張骨牌倒下時(shí)釋放的能量將高達(dá)1.24×1015 J，又?jǐn)U大了20多億倍．不過(guò)，A.懷特海德畢竟未能制作第32張骨牌，因?yàn)樗鼘⒏哌_(dá)415 m，兩倍于紐約帝國(guó)大廈．如果真有人制作了這樣一套骨牌，那摩天大廈就會(huì)在一指之力下被轟然推倒！

這種巨大的能量從何而來(lái)？能量之間又是如何轉(zhuǎn)化的？

故事導(dǎo)入

在2004年，某雜志報(bào)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(shí)的網(wǎng)上名人，其原因是他聲稱建成了“宇宙引力能永動(dòng)機(jī)”，并獲得了中國(guó)專利(實(shí)際上只是申請(qǐng)了專利，還未獲得批準(zhǔn))，而且還有一家“海南星人永動(dòng)機(jī)發(fā)電廠有限公司”正在生產(chǎn)改永動(dòng)機(jī)裝備的車輛，你分析一下制造這種永動(dòng)機(jī)的可行性．

問(wèn)題導(dǎo)入

我國(guó)人均能源占有量只有世界平均值的1/4，解決我國(guó)的能源問(wèn)題的基本方針是：能源開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重．但有人認(rèn)為“能量是守恒的”，不需要節(jié)約．談一下你對(duì)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(guó)內(nèi)某媒體報(bào)道了下面的這則消息：這個(gè)冬天，對(duì)于湖南長(zhǎng)沙市的150多萬(wàn)市民來(lái)說(shuō)，將格外漫長(zhǎng)，因?yàn)閺慕衲?1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(shí)的“待遇”．《某某晚報(bào)》11月27日的報(bào)道中，已經(jīng)赫然出現(xiàn)了商店秉燭營(yíng)業(yè)的景觀．

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

僅僅是電力嗎？似乎沒(méi)有這么簡(jiǎn)單，入秋之后，柴油的緊張狀況，從珠江三角洲到長(zhǎng)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(méi)有“憑票供應(yīng)”了．

同學(xué)們思考，為什么會(huì)出現(xiàn)能源危機(jī)？如何應(yīng)對(duì)？ 推進(jìn)新課

一、能量守恒定律

問(wèn)題：在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，重物帶著紙帶下落時(shí)，計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減少的重力勢(shì)能的值大于增加的動(dòng)能的值，即機(jī)械能的總量在減少．原因就是紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)總結(jié)歸納：沒(méi)有，它轉(zhuǎn)化成為除機(jī)械能外的其他的能量了．

教師引導(dǎo)：它轉(zhuǎn)化成了機(jī)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(duì)物體做功使物體的機(jī)械能增加或減少的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上都是其他形式的能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，在轉(zhuǎn)化的過(guò)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(jī)械能守恒定律只是這一條普遍規(guī)律的一種特殊情況．

問(wèn)題：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中，減少的機(jī)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(shuō)明其中的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程？

參考案例：

1．風(fēng)吹動(dòng)柳枝擺動(dòng)―→空氣的機(jī)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(guò)燈泡，燈泡發(fā)光―→電能轉(zhuǎn)化為光能． 4．植物進(jìn)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(rèn)真觀察，并說(shuō)明各種裝置能量的轉(zhuǎn)化情況．通過(guò)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(guò)程，為能量守恒定律的提出作準(zhǔn)備．

學(xué)生通過(guò)認(rèn)真觀察圖片并回顧相關(guān)知識(shí)，歸納總結(jié)：

圖1：太陽(yáng)能電站：太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 圖2：內(nèi)燃機(jī)車：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 圖3：水電站：機(jī)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(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．

師生總結(jié)：

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

2．定律的表達(dá)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(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍，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．

重點(diǎn)說(shuō)明：該定律是貫穿整個(gè)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(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C，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.答案：見(jiàn)解析

二、能源和能量耗散

問(wèn)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(guò)來(lái)進(jìn)行，但有些事情卻是不可能倒過(guò)來(lái)進(jìn)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(dòng)復(fù)原成原來(lái)完好的樣子，冒起的煤煙和散開(kāi)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(wèn)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(shuō)明其中能量的變化？

參考案例：

1．草地上滾動(dòng)的足球，逐漸慢下來(lái)，最后靜止，足球不能主動(dòng)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)． 足球的機(jī)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(jī)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(dòng)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(guò)程是具有方向性的．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)械能．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(shuō)明自然界能量轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性，如：冰箱制冷、瀑布中水的機(jī)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(huì)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(jué)地保護(hù)自然．

總結(jié)：能量耗散

1．能量耗散：流散的內(nèi)能無(wú)法重新收集起來(lái)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(guò)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(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔?C．熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)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(guò)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(jī)械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機(jī)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(xiàng)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(gè)全球所關(guān)注的問(wèn)題，能源是現(xiàn)代社會(huì)生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而常規(guī)能源的有限儲(chǔ)藏量與人類的需求存在矛盾，同時(shí)大量消耗常規(guī)能源帶來(lái)了環(huán)境問(wèn)題，正確地協(xié)調(diào)和解決這一矛盾和問(wèn)題是生活在地球上每一個(gè)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(chǔ)藏是有限的．

4．常規(guī)能源的大量消耗帶來(lái)了環(huán)境問(wèn)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(shí)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(guò)程中溶入雨水，使其成為酸雨．煤炭中含有較多的硫，燃燒時(shí)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?xì)浠衔镌诖髿庵惺艿疥?yáng)光中強(qiáng)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(shí)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(lái)的環(huán)境污染既損害人體健康，又影響動(dòng)植物的生長(zhǎng)，損壞建筑物及文物古跡，嚴(yán)重時(shí)可改變大氣的性質(zhì)，使生態(tài)受到破壞．

(二)綠色能源的開(kāi)發(fā)和利用

常規(guī)能源的短缺和利用常規(guī)能源帶來(lái)的環(huán)境污染，使得新能源的開(kāi)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(guò)程中對(duì)環(huán)境不造成污染的能源叫綠色能源．人類可開(kāi)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(yáng)能． 4．氫能源． 5．反物質(zhì)能．

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

課堂小結(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)械能．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．

布置作業(yè)

1．教材“問(wèn)題與練習(xí)”第1、2題．

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

板書(shū)設(shè)計(jì) 能量守恒定律與能源

??1.內(nèi)容

一、能量守恒定律?

?2.建立過(guò)程??1.能量耗散?

二、能量耗散?

?2.自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性???1.常規(guī)能源

三、能源?

?2.綠色能源的開(kāi)發(fā)和利用?

活動(dòng)與探究

課題：永動(dòng)機(jī)

目的：通過(guò)具體的能量轉(zhuǎn)化的分析，說(shuō)明永動(dòng)機(jī)不能制造的理由．

內(nèi)容：有人設(shè)計(jì)了這樣一臺(tái)“永動(dòng)機(jī)”：距地面一定高度架設(shè)一個(gè)水槽，水從槽底的管中流出，沖擊一個(gè)水輪機(jī)，水輪機(jī)的軸上安裝一個(gè)抽水機(jī)和一個(gè)砂輪．他指望抽水機(jī)把地面水槽里的水抽上去，這樣循環(huán)不已，機(jī)器不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，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(guò)程并判斷能否制造．

設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)

本節(jié)重點(diǎn)是讓學(xué)生體會(huì)能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程與能源危機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的環(huán)保意識(shí)．教學(xué)中通過(guò)大量的實(shí)例，采取開(kāi)放式的教學(xué)形式，讓學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)查找資料，發(fā)表自己對(duì)能量的認(rèn)識(shí)．在能源和能量耗散方面，本教學(xué)設(shè)計(jì)從生活實(shí)際出發(fā)，讓學(xué)生了解了自然界中熱傳導(dǎo)過(guò)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(duì)人類文明的意義和由能源帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)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(hù)環(huán)境．

備課資料

一、能量守恒定律的建立過(guò)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(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、焦耳和亥姆霍茲等人完成．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)焦耳宣布他的能量觀點(diǎn)的時(shí)候，德國(guó)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(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)系起來(lái)，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．亥姆霍茲在論文里對(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的研究．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(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)．

二、高空的氣溫為什么低

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

陽(yáng)光烤暖了大地，地面又使得下層的氣團(tuán)溫度升高，密度減小，因而上升．上升時(shí)氣團(tuán)膨脹，推擠周圍的空氣，對(duì)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(duì)于干燥的空氣，大約每升高1 km溫度降低7 ℃.飛機(jī)在萬(wàn)米高空飛行的時(shí)候，艙外氣溫往往在－50 ℃以下．由于機(jī)上有空調(diào)設(shè)備，艙內(nèi)總是溫暖如春．不過(guò)這時(shí)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(jī)把空氣從艙外壓進(jìn)來(lái)．在這個(gè)過(guò)程中，空氣壓縮機(jī)對(duì)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(jī)艙內(nèi)的溫度可能達(dá)到50 ℃以上！

第五篇：云南省高中物理《7.10 能量守恒定律與能源》教案 新人教版必修2

云南省高中物理《7.10 能量守恒定律與能源》教案 新人教版必修2

一、內(nèi)容及其解析

1、內(nèi)容：(1).通過(guò)了解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.(2).就節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查、開(kāi)展討論，提出可行的方案.2、解析：本屆是對(duì)本章知識(shí)內(nèi)容的總結(jié)和擴(kuò)展，結(jié)合機(jī)械能的學(xué)習(xí)逐漸體會(huì)能量是從千差萬(wàn)別的各種自然現(xiàn)象中抽象出來(lái)的概念，是各種自然現(xiàn)象聯(lián)系的橋梁和紐帶.二、目標(biāo)及其解析

1.敘述能量守恒定律的內(nèi)容，能用能量守恒的觀點(diǎn)分析、解釋實(shí)際問(wèn)題.2.了解能量耗散，了解自然界中宏觀過(guò)程的方向性.3.知道能源短缺和環(huán)境惡化是關(guān)系人類社會(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).三、教學(xué)問(wèn)題診斷分析

①能量守恒定律是自然界中最普遍的規(guī)律之一；②要靈活運(yùn)用的前提是明確能量的來(lái)源和去向，準(zhǔn)確表達(dá)各種形式能的變化量.四、教學(xué)支持條件分析

不要求用能量守恒定律進(jìn)行較復(fù)雜的定量計(jì)算.五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1、教學(xué)基本流程

學(xué)生閱讀→回答問(wèn)題 →就能量守恒定律談?wù)勛约旱目捶ā毩?xí)→小結(jié)。

2、教學(xué)情景

問(wèn)題1:什么是能量守恒定律？

問(wèn)題2:你能結(jié)合能量耗散分析我們要節(jié)約能源的原因嗎？

例題評(píng)析 應(yīng)用點(diǎn)一：能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的應(yīng)用

例1：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；（5）風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn).思路分析： 物體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移時(shí)，能量的形式不變；而發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化時(shí)，能的形式要發(fā)生改變，在確定能量轉(zhuǎn)化的方向時(shí)，可從消耗什么能，得出什么能進(jìn)行比較確定.解析：（1）光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能.（2）電能轉(zhuǎn)化為聲能、內(nèi)能和光能.（3）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.（4）動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能.（5）風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)移給帆船.答案： 見(jiàn)解析

拓展練習(xí)1-1： 下列說(shuō)法正確的是（）

A.隨著科技的發(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，又讓馬兒不吃草”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，卻能一直走動(dòng)，說(shuō)明能量可以憑空產(chǎn)生

應(yīng)用點(diǎn)二：利用功能關(guān)系解決綜合問(wèn)題

例2：電機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖所示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，求：

（1）小木塊的位移；（2）傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)的路程；（3）小木塊獲得的動(dòng)能；

（4）摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦熱.思路分析： 木塊剛放上時(shí)速度必為零，必受到向右的摩擦動(dòng)力作用而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到與傳送帶共速后不再相互滑動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中木塊獲得一定的能量，系統(tǒng)要產(chǎn)生摩擦熱.解析：（1）由牛頓第二定律：μmg=ma得a=μg 由公式v=at得t=v ?gvv2小木塊的位移s1=t=.22?gv2（2）傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，路程s2=vt=.?g（3）對(duì)小木塊獲得的動(dòng)能Ek=

2mv.2（4）滑動(dòng)摩擦力對(duì)物塊做了正功，使的物塊的機(jī)械能增加且增加的機(jī)械能為 ΔE=μmgs1=12mv，2而滑動(dòng)摩擦力對(duì)傳送帶做了負(fù)功，使傳送帶輸出了能量，且輸出的能量為 ΔE輸出=μmgs2=mv2，所以整個(gè)系統(tǒng)在這一過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能（摩擦熱）為 Q=ΔE輸出-ΔE=μmg（s2-s1）=

mv.21212v2v2答案：（1）（2）（3）mv（4）mv

22?g2?g思維總結(jié)：滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移的乘積，在數(shù)值上等于一對(duì)相互作用的摩擦力所做的功的代數(shù)和，等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能.六、目標(biāo)檢測(cè) 1.能量守恒定律______________________________________________.2.能源和能量耗散

（1）能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ).人類利用能源大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即-_______________、_____________、______________.（2）能量耗散：燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會(huì)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)化為_(kāi)______________，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的____________.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____________.（3）能量的耗散從___________的角度反映出了自然界中宏觀過(guò)程的方向性.配餐作業(yè)

從下列三組題中任意選擇兩組題完成，建議選擇AB或BC

A組題

1.在墻壁與外界無(wú)熱傳遞的封閉房間里，夏天為了降低溫度，同時(shí)打開(kāi)電冰箱和電風(fēng)扇，兩電器工作較長(zhǎng)時(shí)間后，房?jī)?nèi)氣溫將會(huì)（）

A.升高

B.降低

C.不變

D.無(wú)法判斷 2.利用下列哪種能源時(shí)給人類帶來(lái)的污染較小（）

A.煤

B.石油

C.天然氣

D.核能 3.關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中正確的是（）

A.舉重運(yùn)動(dòng)員把重物舉起來(lái)，體內(nèi)的一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重物的重力勢(shì)能 B.電流通過(guò)電爐子后電爐絲變熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C.內(nèi)燃機(jī)做功的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程 D.做功過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，某過(guò)程中做了10 J的功，一定有10 J的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 設(shè)計(jì)意圖：基礎(chǔ)知識(shí)練習(xí)

B組題

1.石塊自由下落過(guò)程中，由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力做的功是10 J，下列說(shuō)法正確的是（）

A.由A到B，石塊的勢(shì)能減少了10 J B.由A到B，功減少了10 J C.由A到B，10 J的功轉(zhuǎn)化為石塊的動(dòng)能 D.由A到B，10 J的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為石塊的動(dòng)能

2.質(zhì)量為4 kg的物體被人由靜止開(kāi)始向上提升0.25 m后速度達(dá)1 m/s，則下列判斷正確的是（）

A.人對(duì)物體做功12 J B.合外力對(duì)物體做功2 JC.物體克服重力做功10 J D.人對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能 能力提升

3.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)化成機(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)能源 C.能源利用的過(guò)程，是一種形式的能向另外一種形式的能轉(zhuǎn)化的過(guò)程 D.無(wú)論是節(jié)約能源還是開(kāi)發(fā)能源，我國(guó)都要外國(guó)支援 4.關(guān)于“節(jié)約能源”，下面的說(shuō)法中正確的是（）

A.浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人的金錢，所以節(jié)約能源是毫無(wú)意義的

B.浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人的金錢，對(duì)整個(gè)社會(huì)和自然界來(lái)講，反正能量是守恒的，所以就社會(huì)而言，節(jié)約能源毫無(wú)意義 C.從能量轉(zhuǎn)化的角度看，自然界中宏觀過(guò)程是有方向性的，能源的利用受這種方向性的制約，且能源的利用過(guò)程對(duì)環(huán)境有污染，所以“節(jié)約能源”對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有很大的影響

D.上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的

設(shè)計(jì)意圖：提高學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解、運(yùn)用能力

C組題

1.大型水力發(fā)電站是一種具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)及養(yǎng)殖蓄水等巨大綜合利用效益的大型水利水電工程，某水力發(fā)電站其主要數(shù)據(jù)如表

一、表二所示表一

請(qǐng)根據(jù)表

一、表二的有關(guān)數(shù)據(jù)完成下列問(wèn)題：

（1）最大蓄水位h=，平均年流量V=，年平均消耗水能E=，轉(zhuǎn)化為電能的百分比η=.（2）若26臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電，按設(shè)計(jì)要求年發(fā)電時(shí)間為多少天？ 設(shè)計(jì)意圖：提高部分學(xué)生的能力 教學(xué)反思：