2022年《能量守恒定律与能源》教案【答案】

1、学校：临清二中学科：物理编写人：王雪莲审稿人：马洪学必修二第七章第十节能量守恒定律与能源教案一、教材分析能量守恒定律与能源是人教版高中物理必修二第七章机械能第十节的教案内容,主要学习能量守恒定律和能源、能量耗散的定义；感知我们四周能源的耗散,树立节能意 识；二、教案目标 学问与技能 懂得能量守恒定律,知道能源和能量耗散；过程与方法 通过对生活中能量转化的实例分析,懂得能量守恒定律的准确含义 情感、态度与价值观 感知我们四周能源的耗散,树立节能意识；三、教案重点难点 教案重点 能量守恒定律的内容；教案难点 懂得能量守恒定律的准确含义；四、学情分析我们的同学属于平行分班,没有试验班,同学已有的学问

2、和试验水平有差距；需要老师 指导并多给实例分析赐予直观的熟悉；五、教案方法 探究、讲授、争论、练习 六、课前预备1同学的学习预备：预习能量守恒定律与能源,并填写学案；2老师的教案预备：多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延长拓展 学案；七、课时支配：1 课时 八、教案过程一预习检查、总结疑问 检查落实了同学的预习情形并明白了同学的疑问,使教案具有了针对性；（二）情形导入、展现目标；老师第一提问：我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式；我们仍 知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子；设计意图：步步导入,吸引同学的留意力,明确学习目标；（三）合作探

3、究、精讲点拨；引入新课 老师活动：提出问题：我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形 式；我们仍知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的 例子；同学活动：摸索并回答疑题,列举实例；1 / 9 第 1 页,共 9 页老师活动：演示试验 1：在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个小铁球分别从某一高度 释放,使其落到沙子中；摸索：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的 转化情形；演示试验 2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块,让小木块在水中上下 浮动,过一段时间,小木块停止运动；摸索：小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量 的转化情形；同学活动

4、：观看试验并积极摸索；争论后,选出代表发表见解；老师活动：听取同学汇报,总结点评；回答同学可能提出的问题；点评：通过同学举例和演示试验,说明各种形式的能量可以相互转化,增强同学的感 性熟悉,并激发同学的学习爱好,唤起同学剧烈的求知欲；老师活动：引入课题：以上试验说明,各种形式的能量可以相互转化,一种能量减 少,必有其他能量增加,一个物体的能量削减,必定其他物体能量增加,能量的总和并没有不化；这就是我们今日要学习的能量守恒定律；进行新课1、能量守恒定律 老师活动：引导同学阅读教材,说出能量守恒定律的内容,并引用教材上的话,说明 能量守恒定律的建立有何重大意义？历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任

5、何能源就可以不断做功的机 器,即永动机,这样的机器能不能制成？为什么？同学活动：仔细阅读教材,摸索并回答疑题 老师活动：提出问题,引出下一课题：既然能量是守恒的,不行能毁灭,为什么我们仍要节省能源？2、能源和能量耗散 老师活动：引导同学阅读教材,明白人类应用能源的历程,能源对人类社会进展所起 的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严峻污染；什么是能量耗散？能量耗散与能量守恒是否冲突,该怎样懂得？同学活动：仔细阅读教材,摸索并回答疑题；老师活动：听取同学汇报,总结点评；回答同学可能提出的问题；【课堂训练】 1功与能 能是状态量,功是过程量；不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的；做功的过

6、程就是各种形式的能量之间转化 或转移 的过程；且做了多少功 ,就有多少能量发生转化 或 转移 ,因此 ,功是能量转化的量度；如举重运动员把重物举起来 ,对重物做了功这一过程中 ,运 动员通过做功消耗了体内的化学能 ,转化为重物的重力势能 .并且 ,运动员做了多少功 ,就有多 少化学能转化为重力势能；能量的详细值往往无多大意义 ,我们关怀的大多是能量的变化量 ,能量的变化必需通过做功才能实现,某种力做功往往与某一详细的能量变化相联系；例 1分析常见力做功与能量转化的对应关系：重力做功：弹力做功：电场力做功：电流做功：解答：重力做功：重力势能和其他能相互转化；转化；电场力做功 :电势能与其他能相互

7、转化；的能相互转化弹力做功 :弹性势能和其他能相互 电流做功 :电能和机械能等其他形式2 / 9 第 2 页,共 9 页2 能量守恒定律能量守恒定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是学习物理学的一条主线；要分清系统中有多少种形式的能 ,发生了哪些转化和转移 .滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系产生的内能、即 Q=FL 相留意 :1某种形式的能削减 ,肯定存在其他形式的能增加 ,且削减量肯定和增加量相等2某个物体的能量削减 ,肯定存在其他物体的能量增加 ,且削减量和增加量肯定相等；这也是我们列能量守恒表达式时的两条基本思路；例 2如图 2-10-1 所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定

8、滑轮 K,一条不行伸长的轻绳绕过 K 分别与物块 A、 B 相连, A、B 的质量分别为 mA、mB；开头时系统处于静止状态；现用一水平恒力 F 拉物块 A,使物块 B 上升；已知当 B 上升距离为 h 时, B 的速度为 v；求此过程中物块 A 克服摩擦力所做的功；重力加速度为 g；解答：由于连结 AB 绳子在运动过程中未松,故 AB 有一样的速度大小,对 AB 系统,由功能关系有：FhWmBgh=1 2 mA +m Bv2求得： W=Fh m Bgh1 2 mA +m Bv2F A K 2-10-2 2-10-1 B 例 3一小滑块放在如图2-10-2 所示的凹形斜面上,用力F 沿斜面对下

9、拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离；如已知在这过程中,拉力F 所做的功的大小（肯定值）为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为G,空气阻力做功的大小为 D；当用这些量表达时,小滑块的动能的转变（指末态动能减去初态动能）等于多 少？,滑块的重力势能的转变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的转变等 于多少？解读：依据动能定理,动能的转变等于外力做功的代数和,其中做负功的有空气阻 力,斜面对滑块的作用力的功（因弹力不做功,实际上为摩擦阻力的功）,因此 Ek=A - B+C - D ； Ep= - C；依据重力做功与重力势能的关系,重力势能的削减等于重力做的功,因此滑块

10、机械能的转变等于重力之外的其他力做的功,因此 3能源和能量耗散 E = A B D能量耗散说明 ,在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中 ,能量在数量上并未削减 ,但在利用的品质上降低了 ,从便于利用的变成不便于利用的了；是能源危机更深层次的含意 ,也是“ 自然界的能量虽然守恒,但仍是要节省能源” 的根本缘由；能量和能源是两回事；非再生能源和可再生能源是两回事；作为常规能源的煤炭、石油、自然气等面临枯竭 .节能和开发新的能源已是人类必需面对的实际问题 .能源对造福人类具有极重要的意义 ,节省每一份能源 ,不仅能提高能源的利用价值,对于保护人类赖以生存的环境也有不行忽视的作用新的能源有待于人类

11、去开发.有待开发和利用的新能源主要指:太阳能、地热能、风能、水、能、核能；由于煤、石油和自然气都是几亿年以前的生物遗体形成的,所以人们也称它们为化石燃料.由于这些能源是不能再次生产,也不行能重复使用的,所以称为非再生能源3 / 9 第 3 页,共 9 页例 4太阳能的储存始终是个难题 .科学家发觉 ,盐水湖被太阳晒久了 ,湖底的湿度会越来 越高 ,并难以通过湖水的对流将热散发出去,而淡水湖不具备这一特点 .依据这一特点 ,可以 .你能依据这规律设计出一种储存太阳能 利用盐水湖来储存太阳能 .你能分析这是为什么吗 的详细方案吗？（提示 :盐水湖中含盐量高的湖水密度大 ,总是留存湖底不会上浮 解答

12、 :在含盐量高的湖水的表面吸取了太阳能之后 ,部分水分被蒸发 ,使湖水表面水层含 盐量变大且温度也随之上升 .由于含盐量高的湖水密度大 ,所以这部分密度大、温度高的表层 湖水就会在重力作用下下沉 ,将所吸取的郜分太阳能带到湖底 ,使湖底温度越来越高 .由于湖 ,因此湖底的盐水不会再向上运动 ,将热量散失 ,这就使得太阳 底盐水密度大于上部湖水密度 能得到储存 . 【课后摸索】有人设计了这样一台“ 永动机 ”：距地面肯定高度架设一个水槽,水从槽底的管中流 出,冲击一个水轮机,水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮他盼望抽水机把地面水 槽里的水抽上去,这样循环不已,机器不停地转动,就可以永久地用砂轮

13、磨制工件做功了（下图）请你分析一下,高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能,说明这个机器是否能 够永久运动下去（四）反思总结,当堂检测；老师组织同学反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测；设计意图：引导同学构建学问网络并对所学内容进行简洁的反馈订正；（课堂实录）（五）发导学案、布置预习；我们已经学习了机械能一章的全部内容,下节课我们复习本章内容,这节课后大家可以回 顾一下本章内容,重点是建立学问结构；并完成本节的课后练习及课后延长拓展作业；设计意图：布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高；老师课后准时批阅本节的延长 拓展训练；九、板书设计 一、能量守恒定律 二、能源和能量耗散 三、实例

14、十、教案反思 本课的设计采纳了课前下发预习学案,同学预习本节内容,找出自己困惑的地方；课 堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及同学学习过程中易忘、易混点 等,最终进行当堂检测,课后进行延长拓展,以达到提高课堂效率的目的；本节课中学问的懂得仍是好把握的只是同学的感性熟悉少,在实际的应用中不能敏捷驾 驭,所以这节课重要的是多展现实例,增强同学的感性熟悉,同时这也充分的调动了同学 学习的爱好和积极性；4 / 9 第 4 页,共 9 页学校：临清二中学科：物理编写人：王雪莲审稿人：马洪学一、预习目标必修二第七章第八节机械能守恒定律 学案懂得能量守恒定律,知道能源和能量耗散；二、预习内容1

15、 能量1概念 .一个物体能够对外 ,我们就说这个物体具有；如 :运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动 , 对被推动的物体做功 , 说明运动的物体具有能量；又如流淌的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体 都能对外做功 . 因此都具有能量；2 形式：能量有各种不同的形式；运动的物体具有；被举高的重物具有；发生弹性形变的物体具有；由大量粒子构成的系统具有；另外自然界中仍存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能；不同的能与物体的不同运动形式相对应, 如机械能对应；内能与大量微观粒子的相对应3 能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化 , 而且在转化

16、过程中保持不变；也就是说当某个物体的能量时 , 肯定存在其他物体的能量且削减量肯定增加量；当的能量削减时, 肯定存在其他形式的能量增加 , 且削减量肯定增加量；（4）功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的；做功的过程就是各种形式的的过程；且做了多少功 ,就有能量发生转化 2 能量守恒定律或转移 ,因此 ,功是能量转化的；1内容 :能量既不会,也不会 ,它只会从一种形式为其地势式 ,或者从一个物体另一个物体 ,而在转化和转移过程中 .能量的总量 ,这个规律叫做能量守恒定律 . 2定律的表达式：3.能源和能量耗散1能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经受了三个时期,即

17、,；2能量耗散 :燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会起来供人类重新利用；电池中的化学能转化为电能 ,它又通过灯泡转化为内能和光能 ,热和光被其他物质吸取之 后变成四周环境的内能 ,我们也无法把这些内能起来这种现象叫做能量的耗散；答案1做功能量、动能、重力势能、弹性势能、内能机械运动热运动总量减少增加 等于某种形式等于能量之间转化或转移 多少 量度毁灭创生转化转移 保持不变E 初= E 终 E 增= E 减柴薪时期、煤炭时期、石油时期自动集合收集重新利用三、提出疑问 同学们,通过你的自主学习,你仍有哪些疑问,请把它填在下面的表格中 疑问点 疑问内容5 / 9 第 5 页,共 9 页课内

18、探究学案一、学习目标 学问与技能 懂得能量守恒定律,知道能源和能量耗散；过程与方法 通过对生活中能量转化的实例分析,懂得能量守恒定律的准确含义 情感、态度与价值观 感知我们四周能源的耗散,树立节能意识；二、学习过程【探究学习】引入新课 问题 1：我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式；我们仍知 道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子；演示试验 1：在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个小铁球分别从某一高度释放,使其落到 沙子中；摸索：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情形；演示试验 2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块,让小木块在水中上下浮

19、动,过一段时 间,小木块停止运动；摸索：小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情形；以上试验说明,各种形式的能量可以相互转化,一种能量削减,必有其他能量,一个物体 的能量削减,必定其他物体能量,能量的总和并没有变化；这就是我们今日要学习的能量 守恒定律；进行新课1、能量守恒定律（1）、阅读教材,说出能量守恒定律的内容,并引用教材上的话,说明能量守恒定律的建 立有何重大意义？（ 2）、历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器,即永动 机,这样的机器能不能制成？为什么？6 / 9 第 6 页,共 9 页（3）、既然能量是守恒的,不行能毁灭,为什么我们仍

20、要节省能源？2、能源和能量耗散阅读教材,明白人类应用能源的历程,能源对人类社会进展所起的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严峻污染；什么是能量耗散？能量耗散与能量守恒是否冲突,该怎样懂得？（三）反思总结 四 当堂检测1功与能能是状态量,功是过程量；不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的；做功的过程就是各种形式的能量之间转化 或转移 的过程；且做了多少功 ,就有多少能量发生转化 或转移 ,因此 ,功是能量转化的量度；如举重运动员把重物举起来 ,对重物做了功这一过程中 ,运动员通过做功消耗了体内的化学能 ,转化为重物的重力势能 .并且 ,运动员做了多少功 ,就有多少化学能转化为重力势能；能

21、量的详细值往往无多大意义 ,我们关怀的大多是能量的变化量 ,能量的变化必需通过做功才能实现,某种力做功往往与某一详细的能量变化相联系；例 1分析常见力做功与能量转化的对应关系：重力做功：弹力做功：电场力做功：电流做功：解答：2 能量守恒定律能量守恒定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是学习物理学的一条主线；要分清系统中有多少种形式的能 ,发生了哪些转化和转移 .滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系产生的内能、即 Q=FL 相留意 :1某种形式的能削减 ,肯定存在其他形式的能增加 ,且削减量肯定和增加量相等2某个物体的能量削减 ,肯定存在其他物体的能量增加 ,且削减量和增加量肯定相等；这也是

22、我们列能量守恒表达式时的两条基本思路；例 2如图 2-10-1 所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮 K,一条不行伸长的轻绳绕过 K 分别与物块 A、 B 相连, A、B 的质量分别为 mA、mB；开头时系统处于静止状态；现用一水平恒力 F 拉物块 A,使物块 B 上升；已知当 B 上升距离为 h 时, B 的速度为 v；求此过程中物块 A 克服摩擦力所做的功；重力加速度为 g；解答：7 / 9 第 7 页,共 9 页例 3一小滑块放在如图2-10-2 所示的凹形斜面上,用力F 沿斜面对下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离；如已知在这过程中,拉力F 所做的功的大小（肯定值）为A,斜面

23、对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为G,空气阻力做功的大小为 D；当用这些量表达时,小滑块的动能的转变（指末态动能减去初态动能）等于多少？,滑块的重力势能的转变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的转变等于多少？解读：3能源和能量耗散能量耗散说明 ,在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中 ,能量在数量上并未削减 ,但在利用的品质上降低了 ,从便于利用的变成不便于利用的了；是能源危机更深层次的含意 ,也是“ 自然界的能量虽然守恒,但仍是要节省能源” 的根本缘由；能量和能源是两回事；非再生能源和可再生能源是两回事；作为常规能源的煤炭、石油、自然气等面临枯竭 .节能和开发新的

24、能源已是人类必需面对的实际问题 .能源对造福人类具有极重要的意义 ,节省每一份能源 ,不仅能提高能源的利用价值,对于保护人类赖以生存的环境也有不行忽视的作用新的能源有待于人类去开发.有待开发和利用的新能源主要指:太阳能、地热能、风能、水、能、核能；由于煤、石油和自然气都是几亿年以前的生物遗体形成的,所以人们也称它们为化石燃料.由于这些能源是不能再次生产 ,也不行能重复使用的 ,所以称为非再生能源例 4太阳能的储存始终是个难题 .科学家发觉 ,盐水湖被太阳晒久了 ,湖底的湿度会越来越高 ,并难以通过湖水的对流将热散发出去,而淡水湖不具备这一特点 .依据这一特点 ,可以利用盐水湖来储存太阳能 .你能分析这是为什么吗 .你能依据这规律设计出一种储存太阳能的详细方案吗？（提示 :盐水湖中含盐量高的湖水密度大 ,总是留存湖底不会上浮 解答