高中物理 第三章3.3《能量守恒定律》教案 粤教版选修3-3

用心 爱心 专心 1 能量守恒定律能量守恒定律 一 教学目标一 教学目标 1 在物理知识方面的要求 1 理解量守恒定律 能列举出量守恒定律的实例 2 理解 永动机 不能实现的原理 2 让学生初步学会运用量守恒定律计算一些简单的内能和机械能相互转化的 问题 3 量守恒定律是自然科学的基本定律之一 应用量守恒的观点来分析物理现 象 解决物理问题是很重要的物理思维方法 二 重点 难点分析二 重点 难点分析 1 重点内容是量守恒定律 强调量守恒定律是自然科学中最基本定律 学习运用量守恒原理计算一些物理习题 2 运用量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 对 学生来说是有难度的 三 教三 教 具具 幻灯 幻灯片 其内容是 1 反映电能 机械能 化学能与内能相互转化的实例插图 2 反映自然界各种形式能相互转化的实例插图 3 历史上有人设计的 永动机 插图 四 主要教学过程四 主要教学过程 一 引入新课 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 能的转化过程中数量之间有什么关系 这 是今天要学习的内容 二 教学过程设计 二 教学过程设计 1 机械能与内能转化过程中能量守恒 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 假定这过程没有与周围物体有热交换 即不 散热也不吸热 摩擦力做了多少功 内能就增加多少 公式 W U 表示了 做功与内能变化的关系 这公式也反映出做功过程中 机械能的损失数量恰 好等于物体内能增加的数量 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 铁块吸收多少热量 它 内能就增加多少 公式 Q U 表示吸收的热量与内能变化量的关系 也反映 出铁块增加的内能数量与水转移给铁块的内能数量相等 一般情况下 如果物体跟外界同时发生做功和热传递过程 那么 外界对物 体所做的功 W 加上物体从外界吸收的热量 Q 等于物体内能的增加 U 即 W Q U 上式所表示的是功 热量和内能之间变化的定量关系 在物理学中叫做热力 第一定律 它也反映了一个物体的内能增加量等于物体的机械能减少量和另 用心 爱心 专心 2 外物体内能减少量 内能转移量 之和 进而说明 内能和机械能转化过程 中能量是守恒的 2 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 画出图表让学生回答分析 3 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 而量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 4 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量守恒 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 5 运用量守恒定律进行物理计算 三 课堂小结 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 量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 根据量守恒定律 永动机是不可能制造成功的 通过课上的例题计算 学会运用量守恒定