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1、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道能量守恒定律。
2.能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。
3.有用能量守恒的觀(guān)點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí)。
(二)過(guò)程與方法
1.通過(guò)學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。
2.通過(guò)學(xué)生討論體會(huì)能量不會(huì)憑空消失,培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的能力。
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)
1.通過(guò)學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.對(duì)能量的轉(zhuǎn)化和守恒有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),為建立科學(xué)世界觀(guān)和科學(xué)思維方法打基礎(chǔ)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節(jié)以能量為線(xiàn)索,通過(guò)提問(wèn)和討論的方式,讓學(xué)生對(duì)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)最后突出能量守恒定律及應(yīng)用的重要
2、性。能量的轉(zhuǎn)化和守恒是自然科學(xué)的核心內(nèi)容之一,從更深層次上反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和相互作用的本質(zhì),與日常生活息息相關(guān),學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容對(duì)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀(guān)、形成可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)以及進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他科學(xué)技術(shù),都是十分重要的。本節(jié)內(nèi)容由兩部分內(nèi)容組成,“能量的轉(zhuǎn)化”和“能量守恒定律”。能量守恒定律是本節(jié)重點(diǎn),能量的轉(zhuǎn)化和用能量守恒的觀(guān)點(diǎn)分析物理現(xiàn)象是本節(jié)難點(diǎn)。
三、教學(xué)策略
先從學(xué)生熟悉的能量入手,比如內(nèi)能、機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化,在擴(kuò)展到光能、電能、化學(xué)能等,同時(shí)結(jié)合圖片來(lái)加深學(xué)生的理解。能量轉(zhuǎn)化過(guò)程示意圖需要在學(xué)生們充分討論后再填寫(xiě),答案不要求統(tǒng)一,合理就行。在學(xué)生知道各種能量之間可以相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,組
3、織學(xué)生做好探究實(shí)驗(yàn),講解能量守恒定律時(shí),要突出定律的物理意義,即“轉(zhuǎn)化”和“守恒”。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體課件、黑塑料袋、水、溫度計(jì)、太陽(yáng)能電池、小電扇、鋼筆桿、碎紙屑、乒乓球、小球撞擊演示器。
五、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
復(fù)習(xí)引入
(5分鐘)
復(fù)習(xí)提問(wèn):
1.改變內(nèi)能的兩種方式是什么?本質(zhì)的區(qū)別是什么?
2.熱機(jī)是將什么能轉(zhuǎn)化成什么能的機(jī)器?壓縮沖程和做功沖程中能量又是如何轉(zhuǎn)化的?
學(xué)生回憶前面的內(nèi)容并回答。
做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能。做功改變內(nèi)能的本質(zhì)是其他形式的能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化,而熱傳遞是內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)移。
熱機(jī)是將內(nèi)
4、能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
為后面的學(xué)習(xí)作知識(shí)鋪墊。
從學(xué)生已學(xué)知識(shí)中體會(huì)不同形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。
新課教學(xué)
(30分鐘)
教師指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn),思考這些活動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化:
(1)來(lái)回迅速摩擦雙手。
(2)黑塑料袋內(nèi)盛水,插入溫度計(jì)后系好,放在陽(yáng)光下。
(3)將連在小電扇上的太陽(yáng)能電池對(duì)著陽(yáng)光。
(4)用鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細(xì)小的紙片。
教師總結(jié):經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索,發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象不是彼此孤立,而是相互聯(lián)系的。用能量的概念及能量轉(zhuǎn)化的觀(guān)點(diǎn),可以反映這種聯(lián)系,在一定的條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。
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5、
學(xué)生進(jìn)行活動(dòng),并思考、討論、得出結(jié)論:?
(1)來(lái)回迅速摩擦雙手,手會(huì)感覺(jué)到熱。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(2)黑塑料袋內(nèi)盛水,插入溫度計(jì)后系好,放在陽(yáng)光下,過(guò)一會(huì)兒,可觀(guān)察到溫度升高,光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(3)光能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(4)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
通過(guò)學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)物理規(guī)律有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。
教師通過(guò)圖片舉例并提問(wèn):認(rèn)真觀(guān)察以下圖片,你能發(fā)現(xiàn)圖片中有哪些不同形式的能的轉(zhuǎn)化?
學(xué)生討論并將圖補(bǔ)充完整。
讓學(xué)生對(duì)能量之間可以相互轉(zhuǎn)化進(jìn)一步理解。
演示實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1:乒乓球在地面上彈起來(lái),最終會(huì)靜止。
乒乓球彈起后為什么最終靜止?
6、
機(jī)械能減少了,并不是能量消失了,實(shí)際上是通過(guò)做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。減少的機(jī)械能就轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了,能量并沒(méi)有消失。
實(shí)驗(yàn)2:演示小球撞擊的裝置,觀(guān)察現(xiàn)象。
原來(lái)小球的機(jī)械能減少了,最后小球都靜止了,是不是機(jī)械能就消失了?
能量除了會(huì)轉(zhuǎn)化,還會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移。在發(fā)生能量轉(zhuǎn)移時(shí),能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體的過(guò)程中,能量的形式是不變的。從實(shí)驗(yàn)中可以看出,左右小球擺動(dòng)的幅度基本上是相同的,也就意味著左邊小球的機(jī)械能基本上轉(zhuǎn)移給右邊小球。一個(gè)球的機(jī)械能減小,另一個(gè)小球的機(jī)械能增加,這就是能量的轉(zhuǎn)移。
通過(guò)前面能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的實(shí)例你可以得出什么結(jié)論?
師生互動(dòng):
歸納并分析能量守恒定律的內(nèi)容,
7、突出定律的物理意義,即突出“轉(zhuǎn)化”和“守恒”,強(qiáng)調(diào)各個(gè)詞語(yǔ)的意義。
說(shuō)明:
1.盡管有的時(shí)候,物體某種形式的能量,可能轉(zhuǎn)移到幾個(gè)物體或轉(zhuǎn)化成幾種形式的能量,但能量的總量不變。就是說(shuō)某物體損失的能量等于幾個(gè)物體得到的能量的總和。
2.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。能量守恒定律普遍適用。在形形色色的自然現(xiàn)象中,只要有能量的轉(zhuǎn)化,就一定服從能量守恒的規(guī)律。從物理的、化學(xué)的現(xiàn)象到地質(zhì)的、生物的現(xiàn)象,大到宇宙天體的演變,小到原子核內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng),都服從能量守恒的規(guī)律。
3.能量守恒定律是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的重要依據(jù)。人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然,就要根據(jù)種種自然現(xiàn)象,總結(jié)規(guī)律,能量守恒定律就
8、是人類(lèi)總結(jié)出的規(guī)律之一,而且人類(lèi)認(rèn)識(shí)的其他規(guī)律也必定符合能量守恒定律。?
4.能量守恒定律是人類(lèi)利用自然的重要武器。從原始人鉆木取火,到水能利用,從蒸汽機(jī)發(fā)明,到電能的利用,從太陽(yáng)能,到核能的利用……人類(lèi)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的歷史就是一部認(rèn)識(shí)能量、利用能量、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的歷史。
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學(xué)生思考:乒乓球的機(jī)械能在逐漸減小,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
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學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn),并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:左邊小球撞擊后靜止了,右邊的小球向右擺動(dòng),然后再反向發(fā)生類(lèi)似現(xiàn)象。
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學(xué)生思考回答:
小球最終靜止下來(lái)的原因是小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能
9、。
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學(xué)生歸納能量守恒定律內(nèi)容:能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)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)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變。
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培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察分析、推理的能力。
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使學(xué)生認(rèn)識(shí)到能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體;也可以能量的形式發(fā)生轉(zhuǎn)化。但不管哪種變化,能量的總量總是保持不變。進(jìn)一步向?qū)W生強(qiáng)調(diào)能量守恒定律的意義,是認(rèn)識(shí)自然、改造自然的有力武器。
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培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力。
教師展示永動(dòng)機(jī)圖片,提問(wèn)永動(dòng)機(jī)可能實(shí)現(xiàn)嗎?
學(xué)生從能量守恒的角度說(shuō)明它不能一直工作下去。
鍛煉學(xué)生的思維,使他們能用理論知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。
課堂小結(jié)
(5分鐘)
這節(jié)課你學(xué)到了什么?
學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容。
1.多種形式的能量都可以相互轉(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)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而能的總量保持不變。
培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)的能力,對(duì)本節(jié)課內(nèi)容回顧鞏固。
作業(yè)布置
課本“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1~3題。
按要求完成。
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