能量守恒定律與能源教案-物理-教學(xué)設(shè)計(jì)-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(jì)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(shí)背景中考慮問題,提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力奠定基礎(chǔ),使得學(xué)生的有關(guān)能量的知識(shí)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(jī)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(huì)到能量概念是對自然現(xiàn)象的抽象和概括。從而從“機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒”聯(lián)想擴(kuò)展到“自然界中各種能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)換中總能量守恒”?！緦W(xué)情分析】學(xué)生通過機(jī)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(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒”聯(lián)想擴(kuò)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)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能1．知道能量是一個(gè)重要的物理量，知道能量守恒確立的兩類重要事實(shí)。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(rèn)識(shí)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(huì)能否持續(xù)發(fā)展的重大問題，增強(qiáng)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。2、過程與方法通過文獻(xiàn)查閱和調(diào)查研究的方法、問題討論法3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過文獻(xiàn)查閱和調(diào)查研究的方法，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到能量守恒定律是人們認(rèn)識(shí)自然的重要工具，能源關(guān)系到人類的衣食住行，關(guān)系到國家的興旺發(fā)達(dá)。培養(yǎng)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1、教學(xué)重點(diǎn)能量守恒定律、能量的耗散2、教學(xué)難點(diǎn)能量守恒定律的理解【教學(xué)方法】查閱文獻(xiàn)+調(diào)查研究+交流討論【教學(xué)思路】通過學(xué)生進(jìn)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(jìn)行分析研究，形成自己的觀點(diǎn)和想法，以便在課堂上進(jìn)行討論交流?！窘虒W(xué)過程】一、課前準(zhǔn)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(diǎn)的過程，認(rèn)真體會(huì)能量是更深層次上反映運(yùn)動(dòng)和相互作用的本質(zhì)，能量守恒定律是人類認(rèn)識(shí)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(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)移過程中，能量的總量保持不變．4

、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(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教師點(diǎn)評：⑴能量守恒定律是貫穿整個(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。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(dòng)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：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(gè)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(dá)式時(shí)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(jī)以的速度撞擊紐約世界大廈，已知波音757飛機(jī)質(zhì)量為7t，攜帶航空汽油質(zhì)量為30t，汽油的燃燒值為，飛機(jī)長，求：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）⑴飛機(jī)撞擊世貿(mào)大廈釋放多少能量？⑵試估算飛機(jī)對世貿(mào)大廈的平均沖擊力是多大？（設(shè)機(jī)尾恰好插入大樓）解答:⑴飛機(jī)撞擊世貿(mào)大廈釋放的能量等于飛機(jī)及汽油的動(dòng)能與汽油燃燒放出的化學(xué)能：⑵飛機(jī)撞擊世貿(mào)大廈時(shí)，速度由變?yōu)榱?，飛機(jī)長80m看作作用距離，所以飛機(jī)對世貿(mào)大廈的平均沖擊力為：≈1.4×107N說明:能源和高新技術(shù)一旦被恐怖分子所掌握，就會(huì)成為人類的災(zāi)難，紐約世貿(mào)大廈就是被飛機(jī)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(shí)，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(jìn)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(dòng)運(yùn)動(dòng)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(jī)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(chǔ)存一直是個(gè)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(huì)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(diǎn)。根據(jù)這一特點(diǎn),可以利用鹽水湖來儲(chǔ)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(jì)出一種儲(chǔ)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(huì)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(huì)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(huì)再向上運(yùn)動(dòng)，將熱量散失，這就使得太陽能得到儲(chǔ)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(jì)十.機(jī)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