能量守恒教案.doc

教案示例教案示例一教案示例二教案示例一教学目标一、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.通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式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其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。三、情感、态度与价值观1.通过学生自己做小实验，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，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。教学重点：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。教学难点：运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。教学过程一、引入新课我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热是因为通过摩擦力做功，机械能转化为内能。在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。这些实例中，物体的内能为什么增加了？是凭空产生的还是由其他形式能转化来的？这就是今天要学习的内容。二、新课学习1能的转化想想做做：按照书中的操作，观察发生的现象，说一说发生了那些能量的转化。（1）摩擦手，手发热：机械能转化为内能。（2）黑塑料袋盛水，阳光下，温度升高：光能转化为内能。（3）连在太阳电池的小电扇对着阳光，转动起来：光能转化为机械能。（4）钢笔杆摩擦后会吸引小纸片：机械能转化为电能。看来各种形式的能，在一定的条件下是可以相互转化的，仔细观察下面的能量相互转化的图示，你能不能找到更多的实例？（1）运动的汽车紧急刹车，汽车最终停下来。这过程中汽车的动能（机械能）转化为轮胎和路面的内能。（2）把一铁块放入盛有水的烧杯中，用酒精灯加热烧杯内水，直至水沸腾。在这一过程中，铁块从周围水中吸收了热量使它温度升高，内能增加。这过程中水的一部分内能通过热量传递使铁块内能增加。其他形式的能也可以和内能相互转化。（1）介绍其他形式能：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。（2）不仅机械能和内能可以相互转化，其他形式能也可以和内能相互转化，举例说明：（同时放映幻灯片） 电炉取暖：电能内能 煤燃烧：化学能内能 炽热灯灯丝发光：内能光能（3）其他形式的能彼此之间都可以相互转化。播放动画：RT0400006514_大自然中能量的转换2能量守恒定律大量事实证明：各种形式的能都可以相互转化，并且在转化过程中守恒。“能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。”这就是能量守恒定律。在学习力学知识时，学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件限制的定律，而且实际现象中是不可能实现的。而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的研究，如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。3永动机不可能制成历史上不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。这种机器被称为永动机。虽然很多人，进行了很多尝试和各种努力，但无一例外地以失败告终。失败的原因是设计者完全违背了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。如果它对外做功必然消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，因而永动机是永远不可能制造成功的。4运用能的转化和守恒定律进行物理计算例题：用铁锤打击铁钉，设打击时有80的机械能转化为内能，内能的50用来使铁钉的温度升高。问打击20次后，铁钉的温度升高多少摄氏度？已知铁锤的质量为 1.2kg，铁锤打击铁钉时的速度是 10m/s，铁钉质量是 40g，铁的比热是5.0102J/（kg）。首先让学生分析铁锤打击铁钉的过程中能量的转化。归纳学生回答结果，指出铁锤打击铁钉时，铁锤的一部分动能转化为内能，而且内能中的一半被铁钉吸收，使它的温度升高。如果用E表示铁钉的内能增加量，铁锤和铁钉的质量分别用M和m表示，铁锤打击铁钉时的速度用v表示。依据能的转化和守恒定律，有铁钉的内能增加量不能直接计算铁钉的温度，我们把机械能转化为内能的数量等效为以热传递方式完成的，因此等效为计算打击过程中铁钉吸收多少热量，这热量就是铁钉的内能增加量。因此有Q=cmt上式中c为铁钉的比热，t表示铁钉的温度升高量。将上面两个公式联立，得出经计算得出铁钉温度升高 24。在这个物理计算过程中突出体现了如何应用能的转化和守恒定律这一基本原理。应该注意，有的同学把上述题目中铁锤打击铁钉过程中的能量转化，说成“铁锤做功转化为热量”是不正确的。只能说做功与热量传递在使物体内能改变上是等效的。三、课堂小结自然界的物质有不同的运动形式，每一种运动都对应着一种能。能不能凭空产生，也不能凭空消失，自然界各种形式的能存在着相互转化过程，转化过程中总量是守恒的。能的转化和守恒定律是自然界最基本的物理定律。同学们要会分析一些自然现象中能是怎样转化的。应该知道，根据能的转化和守恒定律，永动机是不可能制造成功的。教案示例二【目 标】 1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。 2过程与方法 （1）通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式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其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。 3情感、态度与价值观 （1）通过学生自己做小实验，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，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 （3）通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。 【教学过程】 一能的转化 本节课文主要讲述两个内容：第一，通过完成一组小实验来讨论自然界各种现象的内在联系，体会能量之间的相互转化；第二，介绍能量守恒定律。 想想做做 1来回迅速摩擦双手，手会感觉到热，机械能转化为内能。 2黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下，过一会儿，可观察到温度升高，光能转化为内能。 3将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光，小电扇会转动起来，光能转化为电能再转化为机械能。 4用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片，小纸片会被吸到笔杆上，笔杆会发热，机械能转化为电能及内能。 课本举了五个学生学过的相互有联系的现象。教学时可重点分析摩擦生热，说明摩擦是机械运动现象，生热是热现象，摩擦能够生热，说明机械运动现象和热现象有联系。其他几个实例可引导学生自己分析。在此基础上，说明长期的探索，发现各种现象间常常存在着能量的转化，能量可以反映这种联系。 课本图15.5-1是转化过程示意图，要让学生充分讨论后填写，不要强调答案统一，只要学生认真思考，合理就行。主要通过此图对能量转化有一个具体的理解。例如摩擦可以使机械能转化为内；电动机可以使电能转化为机械能；火力发电站可以使内能转化为电能；太阳能电池可以把光能转化为电能；植物的光合作用可以把光能转化为化学能；炽热的铁水可以使部分内能转化为光能；蓄电池在充电时可以把电能转化为化学能。 想想议议 通过讨论秋千和小球的运动，提示学生思考机械能减少了，是不是能量就丢失了？实际上是通过摩擦把机械能转化成了内能。从而引出能量守恒定律 二能量守恒定律 讲能量守恒定律的内容时，要突出定律的物理意义，即突出“转化”和“守恒”。教学时要向学生强调定律的普遍性和重要性。比如，向学生介绍这个定律与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现，以引起学生对这个定律的重视。要在课本图15.5-1的有关事实的基础上，进一步展开说明人的一切活动，包括生活和生产活动，都含有能的转化问题，自然界的任何实际变化，也都含有能的转化问题。因此有关能在转化中守恒的规律，就成为最重要的自然科学规律了。 科学世界向地球要热 学生可通过阅读自学这部分内容,了解地热这种新能源,以及利用地热供暖、发电，给人们的生活带来方便。 动手动脑学物理 1能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。通过这道题可以锻炼学生应用能量守恒定律解释人自身的能量转化和守恒的问题。食物储藏的能量转化为内能，使人们保持体温；转化为机械能，使人们能够进行日常活动，能够走、跑、跳，能够说话、唱歌；另外维持呼吸、心跳、血液流动，等一切生理活动也需要能量。没有食物提供的能量，人们就无法生存。 2通过讨论“永动机”的问题，加深学生对能量守恒定律的理解。课本图15.5-5所示的“永动机”是