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物理能量守恒的教案設(shè)計(jì)

時(shí)間:2021-09-09 16:58:44 物理教案 我要投稿

物理能量守恒的教案設(shè)計(jì)

  能量守恒定律能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消滅,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)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,總量保持不變。這就是能量守恒定律。能量守恒定律與能源課題能量守恒定律與能源課時(shí)1課時(shí)教材分析1.本節(jié)是對本章知識內(nèi)容的總結(jié)和擴(kuò)展。能量就是從千差萬別的各種自然現(xiàn)象中抽象出來的概念。學(xué)生學(xué)習(xí)到這里,已經(jīng)可以從機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒擴(kuò)展到自然界各種能量的轉(zhuǎn)化和守恒了。

物理能量守恒的教案設(shè)計(jì)

  目錄

  1.能量守恒定律

  2.能量守恒定律與能源

  1.能量守恒定律

  能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消滅,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)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,總量保持不變。這就是能量守恒定律。

  2.能量守恒定律與能源

  課題:能量守恒定律與能源

  課時(shí):1課時(shí)

  教材分析

  1.本節(jié)是對本章知識內(nèi)容的總結(jié)和擴(kuò)展。能量就是從千差萬別的各種自然現(xiàn)象中抽象出來的概念。學(xué)生學(xué)習(xí)到這里,已經(jīng)可以從機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒擴(kuò)展到自然界各種能量的轉(zhuǎn)化和守恒了。

  2.能量從更深的層次上反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和相互作用的本質(zhì)。能量守恒定律是人們認(rèn)識自然的重要工具。能源關(guān)系到人們的衣食住行,關(guān)系到國家的興旺發(fā)達(dá)。能源的開發(fā)和利用,是關(guān)系人類生存和發(fā)展的一個(gè)重大的社會(huì)問題。這一節(jié)教學(xué)目標(biāo)的落腳點(diǎn)是使學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀、形成可持續(xù)發(fā)展的意識上。

  3.本節(jié)“思考與討論”對能源問題做了討論,這是一個(gè)質(zhì)疑的范例,它引導(dǎo)我們考慮能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性。通過實(shí)例說明,在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,能量是守恒的,但能量的品質(zhì)卻降低了,可以被人直接利用的能量在逐漸減少,這就是能量耗散現(xiàn)象。所以,能量雖然守恒,但我們還要節(jié)約能源。

  內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

  通過能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性,認(rèn)識提高效率的重要性。了解能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系,知道可持續(xù)發(fā)展的重大意義。

  具體要求

  1.了解能量守恒,了解能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有方向性,知道不可能把已耗散的能量又沿相反方向自發(fā)地聚集起來,知道提高能源利用效率的重要性。

  2.了解人類對能源的開發(fā)與利用和人類生存、社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。

  3.能用一些事例說明能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系,有節(jié)約能源的意識,知道可持續(xù)發(fā)展的意義。

  教學(xué)探討

  1.著重強(qiáng)調(diào)“守恒”的思想和觀念。它應(yīng)該伴隨學(xué)習(xí)物理學(xué)的全過程,但是它又是一個(gè)不斷體驗(yàn)和深化理解的過程。因此在安排教學(xué)時(shí),應(yīng)采取循序漸進(jìn)的方式?梢詮臍v史的淵源入手,從現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)入手,讓學(xué)生先接受這么一種思想和觀點(diǎn),在此基礎(chǔ)上不斷加深認(rèn)識。也可以在機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)上認(rèn)識和理解。

  2.由于能源與每個(gè)人都息息相關(guān),大家都想更深入地了解它,所以這一課的教學(xué)應(yīng)該讓學(xué)生更多地參與進(jìn)來。從課前的資料搜集到課上的成果展示都是以學(xué)生為主體,老師只是導(dǎo)演,學(xué)生成為“明星演員”。

  3.在教學(xué)中通過各種教學(xué)手段(包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)),激發(fā)學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的動(dòng)機(jī)和興趣,其中特別注意用相互聯(lián)系的觀點(diǎn)來使學(xué)生認(rèn)識世界,啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生通過這一階段的學(xué)習(xí),認(rèn)識實(shí)物的能力將會(huì)產(chǎn)生質(zhì)的變化。

  教學(xué)目標(biāo)

  知識與技能

  理解能量守恒定律,知道能源和能量耗。

  過程與方法

  通過對生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析,理解能量守恒定律的確切含義。

  情感,態(tài)度與價(jià)值觀

  1.通過能量守恒定律的教學(xué),讓學(xué)生領(lǐng)略物理規(guī)律的和諧美和簡潔美,發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲。

  2.培養(yǎng)學(xué)生參與科技活動(dòng)的熱情,勇于探索與日常生活有關(guān)的物理問題。

  3.通過能源和環(huán)境的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的意識和為社會(huì)服務(wù)的責(zé)任感。

  重點(diǎn)難點(diǎn)

  教學(xué)重點(diǎn)

  1.能量守恒定律的內(nèi)容;

  2.應(yīng)用能量守恒定律解決問題。

  教學(xué)難點(diǎn)

  1.理解能量守恒定律的確切含義;

  2.能量轉(zhuǎn)化的方向性。

  教學(xué)方法

  1.教師啟發(fā)、引導(dǎo);

  2.學(xué)生自主閱讀、思考,并討論、交流學(xué)習(xí)成果。

  設(shè)計(jì)理念

  1.對能量守恒定律這一知識點(diǎn)的教學(xué),通過學(xué)生舉例和演示實(shí)驗(yàn),說明各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,喚起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。應(yīng)用先猜想、后用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法,讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程,體會(huì)科學(xué)研究的方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生的能力,對學(xué)過的知識重新編排和整合,創(chuàng)造性地應(yīng)用于新的物理情景之中,解決物理問題。通過中微子發(fā)現(xiàn)這一歷史事件培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀和方法論。同時(shí)從能量守恒的教學(xué)中嘗試讓學(xué)生品味科學(xué)美。

  2.對能量耗散的教學(xué),先舉例幫助學(xué)生建立自然界的宏觀過程具有方向性的概念,然后通過探究生活中的事例建立能量耗散的概念。用專題的形式幫助學(xué)生建立能量和環(huán)境的關(guān)系,和節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的'緊迫感,使學(xué)生認(rèn)識到可持續(xù)發(fā)展的重要意義,培養(yǎng)學(xué)生對社會(huì)的責(zé)任感。對設(shè)計(jì)的問題情景,先讓學(xué)生獨(dú)立思考,完成不了的,再小組討論,組內(nèi)交流,組與組之間交流,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。

  教學(xué)流程設(shè)計(jì)

  教師活動(dòng)

  學(xué)生活動(dòng)

  情景導(dǎo)入新課

  1.提出問題:我們已學(xué)習(xí)了多種形式的能,請同學(xué)們說出你所知道的能量形式。我們還知道不同能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,請你舉幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化的例子。

  2.播放能量轉(zhuǎn)化的資料,讓學(xué)生觀看后思考:有哪些能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化?

  3.演示實(shí)驗(yàn)1:在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放入面粉,拿一個(gè)小鐵球分別從某一高度釋放,使其落到面粉中。

  思考:小木塊運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能是否守恒?請說出小球運(yùn)動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。

  4.演示實(shí)驗(yàn)2:用手提物理課本勻速上升,讓學(xué)生分析機(jī)械能的變化情況。這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能是否守恒,如果不守恒,原因是什么,機(jī)械能是怎樣變化的?

  5.指出:物體所處的系統(tǒng)機(jī)械能守恒是有條件的,當(dāng)外力對物體做功時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,此時(shí)外力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化.

  6.聽取學(xué)生匯報(bào),總結(jié)點(diǎn)評;卮饘W(xué)生可能提出的問題。

  7.引入課題:從這兩個(gè)例子中我們可以看到,機(jī)械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律,當(dāng)涉及到多個(gè)能量之間的相互轉(zhuǎn)化時(shí),我們應(yīng)該怎樣研究這些能量之間的關(guān)系呢?各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,一種能量減少,必有其他能量增加,一個(gè)物體的能量減少,必定其他物體能量增加,能量的總和并沒有不化。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的能量守恒定律。

  1.思考并回答問題,列舉實(shí)例。

  2.觀看資料,進(jìn)行思考。

  3.思考:小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能是否守恒?請說出小球運(yùn)動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。

  4.小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律成立的條件是只有重力或彈力做功,在小球下落的過程中,除了受到的重力做功之外,還有面粉對它做功,面粉對鐵球做負(fù)功,鐵球在下落過程中機(jī)械能是減少的。

  5.觀察實(shí)驗(yàn)并積極思考。在各自獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上相互交流。討論后發(fā)表見解。這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒,原因是不符合機(jī)械能守恒定律成立的條件,有外力對物體做了功,這個(gè)力是人對物體向上的拉力.在運(yùn)動(dòng)過程中,物體動(dòng)能沒有發(fā)生變化,而物體的重力勢能增加了,所以系統(tǒng)的機(jī)械能是增加的。

  進(jìn)行新課

  一、能量守恒定律

  1.讓學(xué)生閱讀28頁的有關(guān)能量守恒定律建立的過程,回答相應(yīng)的問題。

  2.引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,說出能量守恒定律的內(nèi)容,并引用教材上的話,說明能量守恒定律的建立有何重大意義?導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是什么?

  3.引導(dǎo)學(xué)生理解變式表述:①物體系統(tǒng)內(nèi),某些形式能的增加等于另一些形式能的減;②物體系統(tǒng)內(nèi),某些物體的能量的增加等于另一些物體的能量的減小。上述表述是利用能量守恒定律分析問題時(shí)建立數(shù)學(xué)關(guān)系式的依據(jù)。

  4.多媒體播放能量守恒定律的建立過程。

  5.歷史上曾有人設(shè)想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機(jī)器即永動(dòng)機(jī),這樣的機(jī)器能不能制成?為什么?

  6.總結(jié)能量守恒定律的意義:能量守恒定律的建立過程,是人類認(rèn)識自然的一次重大的飛躍,是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展和進(jìn)步的結(jié)果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一,而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式,和諧美是科學(xué)的魅力所在。

  7.引出下一課題: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?

  二、能源和能量耗散

  8.引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,了解人類應(yīng)用能源的歷程,能源對人類社會(huì)發(fā)展所起的作用;人類在利用能源的同時(shí)也對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

  9.什么是能量耗散?能量耗散與能量守恒是否矛盾,該怎樣理解?從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性理解能量的耗散。

  10.我們?yōu)槭裁匆?jié)約能源呢?

  11.指出:正是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化的方向性,能量的利用受這種方向性的制約,所以能量的利用是有條件的,也是有代價(jià)的。

  12.多媒體播放世界能源的解決途徑。

  1.在教師的指導(dǎo)下閱讀教材并大聲朗讀能量守恒定律的內(nèi)容:能量既不會(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)移到另外一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總和保持不變。

  2.在教師引導(dǎo)下理解變式表述。

  3.導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是確立了永動(dòng)機(jī)的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。

  4.認(rèn)真觀看。感受能量守恒定律的建立過程,是人類認(rèn)識自然的一次重大的飛躍,是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展和進(jìn)步的結(jié)果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一,而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式,和諧美是科學(xué)的魅力所在。

  5.認(rèn)真閱讀教材,思考并回答問題。

  6.認(rèn)真閱讀教材,思考并回答問題。理解能量轉(zhuǎn)化的方向性,能量的利用受這種方向性的制約,所以能量的利用是有條件的,也是有代價(jià)的。

  7.燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去,它就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來供人類重新利用;電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能,熱和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能,我們也無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。

  8.理解能量耗散和能量守恒并不矛盾,能量耗散表明,在能源利用的過程中,即在能量的轉(zhuǎn)化過程中,能量在數(shù)量上并沒有減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用變?yōu)椴槐阌诶昧恕?/p>

  9.通過材料的閱讀,加深對能源的理解。

  課堂總結(jié)

  引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容;

  組織學(xué)生在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行小結(jié);

  對學(xué)生在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行小結(jié)。

  1.根據(jù)要求回顧本節(jié)知識內(nèi)容;

  2.認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容;

  3.在相互交流的基礎(chǔ)上做好小結(jié)。

  4.聽講。

  當(dāng)堂鞏固

  1.下列說法正確的是()

  A.燃料燃燒時(shí)把自己的熱量釋放出去,它還會(huì)自動(dòng)聚集起來供人類重新利用

  B.熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫問題,但卻不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體

  C.自然界的能量雖然守恒,但還是要節(jié)約能源

  D.兩種氣體放到一個(gè)容器內(nèi),總會(huì)均勻地混合到一起,但不會(huì)再自發(fā)地分離開來。

  2.指出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移情況:

  (1)植物的光合作用;

  (2)雨天時(shí)發(fā)生雷電;

  (3)人在跑步時(shí),身體發(fā)熱;

  (4)手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電使燈泡發(fā)光;

  風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn)。

  3.如圖所示,某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn),接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止。人與雪橇的總質(zhì)量為70 kg。表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù),請根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問題:

  位置ABC速度(m/s)2.012.00時(shí)刻(s)0410

  (1)人與雪橇從A到B的過程中,產(chǎn)生的熱量為多少?

  (2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小。(g=10m/s2)

  4.一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑塊,小滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離。若已知在這過程中,拉力F所做的功的大。ń^對值)為A,斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為B,重力做功的大小為G,空氣阻力做功的大小為D。當(dāng)用這些量表達(dá)時(shí),小滑塊的動(dòng)能的改變(指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能)等于多少?,滑塊的重力勢能的改變等于多少?滑塊機(jī)械能(指動(dòng)能與重力勢能之和)的改變等于多少?

  1.根據(jù)要求完成隨堂練習(xí)設(shè)計(jì)。

  2.通過練習(xí)總結(jié)得出:利用能量守恒定律解題的步驟:

 、龠x取研究對象:物體系。

 、诜治鲅芯繉ο笏(jīng)歷的物理過程,判斷有哪些形式的能參與了相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移。

 、鄯治鲇心男┬问侥艿脑黾恿,哪些形式能的減小了;或分析哪些物體的能量的增加了,哪些物體的能量的減小了。

  ④根據(jù)能量守恒定律的變式表述列方程,進(jìn)行求解。

  板書設(shè)計(jì)

  5.10能量守恒定律與能源

  1.在一定的條件下,各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化;

  2.能量守恒定律的內(nèi)容:能量既不會(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;蛘邚囊粋(gè)物體轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總和保持不變。

  3.能量守恒定律的變式表述:

  (1)物體系統(tǒng)內(nèi),某些形式能的增加等于另一些形式能的減。

 。2)物體系統(tǒng)內(nèi),某些物體的能量的增加等于另一些物體的能量的減小。

  4.能源和能量耗散

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