能量的转化和守恒教学设计

课题：16.5能量的转化和守恒教学目标 一、知识与技能 1.知道能量守恒定律。 2.能举出日常生活中能量守恒的实例。 3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 二、过程与方法 1.通过学生做一些小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种能量之间的相互转化。 2.通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。 三、情感态度与价值观 1.通过学生自己动手做实验，激发学生的学习兴趣。 2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学的世界观和科学思维打基础。 3.通过学生讨论活动，锻炼学生分析问题的能力。 教学重点 理解能量守恒定律。 教学难点 有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 教具选择 投影、多媒体课件。 教学过程 一、创设问题情境，引入新课 复习提问：(1)到目前为止，同学们都学过了哪些形式的能量？(2)能量之间可以相互转化吗？请举例说明。学生讨论，总结回答：(1)已经学过的能量形式有电能、机械能、内能、化学能。教师补充还有一些我们以前没有提过一些能量形式比如与光现象有关的光能，与原子弹有关的核能等等。(2)能量之间可以相互转化，比如两手互搓取暖就是将机械能转化为内能，电风扇工作就是将电能转化为机械能，等等。【师】同学们举的例都很好，他让我们知道了能量与能量之间是有某种联系的，他们可以相互转化，在转化的时候有没有规律可循呢？今天我们就一起来学习能量守恒定律。自然中的能(播放视频)：以短片联播的形式，介绍自然界中各种各样的能量形式，比如沸腾的岩浆具有内能，奔腾的河水具有机械能，雷雨天的闪电具有电能，植物燃料具有化学能，太阳光具有光能，原子弹具有核能等等。 【师】自然界中存在这么多种形式的能，他们都是孤立存在的吗？他们之间有没有联系呢？二、师生共同活动，进行新课1.能的转化【师】我们先一起来做下面的实验，思考从摩擦想到的能量的转化情况。(1)冬天，人们取下手套，两手摩擦取热。(2)用塑料圆珠笔在头发上摩擦，再用他靠近小纸屑。 学生分组做上面的实验，认真的观察和体会，教师组织学生讨论、分析上面的实验发生的能的转化以及判断依据。(1)双手感觉暖和，说明手的温度上升内能增加，这是运动的机械能转化而来的。(2)小纸屑被吸引了起来，说明圆珠笔带了电，这是通过摩擦做功使物体带电，将机械能转化为了电能。在让学生分析书上“想想议议”的实验发生的能的转化和转移，学生体会到在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移。【师】在自然界中能量的转化也是普遍存在的，同学们能不能举一些能量转化和转移的例子呢？学生举例并分析其中发生的能量转化和转移。比如小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。【师】同学们举的例子很多，也很好，他们都向我们传达了同一个思想，自然界中的能量之间是相互联系的，他们之间可以相互转化。下面请同学们快速完成图16.5-1中所缺的现象，看谁填得又多又准。 学生自己思考完成填图。教师请同学将答案公布出来，学生进行判断是否正确。2.能量守恒定律【师】能量之间是可以相互转化的，但是我们在实践中发现了一个问题，请同学看图16.5-2“想想议议”中的问题，思考一下：减少的机械能跑到哪里去了？学生分组讨论得出结论：减少的机械能是因为小球运动过程中遇到空气阻力，克服阻力做功去了，还有撞击地面时摩擦生热了。【师】大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。例如，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周围的空气等，都要吸收热量，它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。水电站剖面图：水电站里，水从高处流下，损失了机械能，一方面由于推动发电机转动而转化为电能，一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。以上规律是人类经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律能量的守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这个规律对物理学、化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。【师】了解了能量守恒定律后，我们再来看看发生物理学界的一个笑话永动机的幻想世界，世界上第一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出来的。我们来看看书后作业里的永动机的构思。学生阅读题目，观察图片，教师讲解其理想工作过程：水槽上方的水流下，使叶轮转动，转动的叶轮一方面可以用来打磨工件，一方面又带动抽水机将水从下面的水槽抽回到上面的水槽，水槽的水再流下冲动叶轮，这样就能循环往复下去，这台打磨机就可以永远工作下去，不耗费任何其他能量了。学生分组讨论、得出解释：这种构思是不能实现的，因为要使机器不断地做功，就要消耗能量，不能把相同多的水从低处抽到高处，最终会因为上面没有水而停下来，显然这种永动机是违反能量守恒定律的。1775年法国巴黎科学院通过决议，宣布永不接受永动机，现在美国专利与商标局严禁向授予永动机类申请授予专利证书，而永动机这个名词现在更多地作为一种修辞被用来描述那些充满活力，不知疲倦的人。三、课堂小结教师利用投影展示小结：能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。1.能量守恒定律普遍适用。2.能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。3.能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。4.能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。四、巩固复习1.光电池在供电的过程中，它的作用是 ( C )A.光能转化为内能 B.电能转化为光能 C.光能转化为电能 D.光能转化为机械能2.2 kg 80的热水与4 kg 20的冷水混合。如不计热损失，则热水放出热量Q放与冷水吸收热量Q吸的关系为( C )A.Q放Q吸 B.Q放Q吸 C.Q放Q吸 D.无法判断3.直升机在空中匀速上升过程中，它的 ( C )A.重力势能增加，动能和机械能不变 B.重力势能和动能增加，机械能不变C.动能不变，重力势能增加使机械能增加 D.动能、重力势能和机械能都增加4.我国大力发展火力发电，火电厂进的是“煤”，出的是“电”，在这个过程中能量的转化是 ( A )A.化学能内能机械能电能 B.化学能重力势能动能电能C.机械能内能化学能电能 D.内能化学能机械能电能五、课后作业完成课后的动手动脑学物理第1