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2019-2020年高中物理《能量守恒定律與能源》教案13 新人教版必修2 ★新課標要求 （一）知識與技能 理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。 （二）過程與方法 通過對生活中能量轉(zhuǎn)化的實例分析，理解能量守恒定律的確切含義 （三）情感、態(tài)度與價值觀 感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識。 ★教學重點 能量守恒定律的內(nèi)容。 ★教學難點 理解能量守恒定律的確切含義。 ★教學方法 教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，并討論、交流學習成果。 ★教學工具 投影儀、教學錄像或課件、玻璃容器、沙子、小鐵球、水、小木塊 ★教學過程 （一）引入新課 教師活動：提出問題：我們已學習了多種形式的能，請同學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，請你舉幾個能量轉(zhuǎn)化的例子。 學生活動：思考并回答問題，列舉實例。 教師活動：演示實驗1：在一個玻璃容器內(nèi)放入沙子，拿一個小鐵球分別從某一高度釋放，使其落到沙子中。 思考：小球運動過程中機械能是否守恒？請說出小球運動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。 演示實驗2：在盛有水的玻璃容器中放一小木塊，讓小木塊在水中上下浮動，過一段時間，小木塊停止運動。 思考：小木塊運動過程中機械能是否守恒？請說出小球運動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。 學生活動：觀察實驗并積極思考。討論后，選出代表發(fā)表見解。 教師活動：聽取學生匯報，總結(jié)點評?；卮饘W生可能提出的問題。 點評：通過學生舉例和演示實驗，說明各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，增強學生的感性認識，并激發(fā)學生的學習興趣，喚起學生強烈的求知欲。 教師活動：引入課題：以上實驗表明，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習的能量守恒定律。 （二）進行新課 1、能量守恒定律 教師活動：引導學生閱讀教材，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？ 歷史上曾有人設想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機器，即永動機，這樣的機器能不能制成？為什么？ 學生活動：認真閱讀教材，思考并回答問題 教師活動：提出問題，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？ 2、能源和能量耗散 教師活動：引導學生閱讀教材，了解人類應用能源的歷程，能源對人類社會發(fā)展所起的作用；人類在利用能源的同時也對環(huán)境造成了嚴重污染。 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？ 學生活動：認真閱讀教材，思考并回答問題。 教師活動：聽取學生匯報，總結(jié)點評。回答學生可能提出的問題。 （三）課堂總結(jié)、點評 教師活動：讓學生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結(jié)，其他同學在筆記本上總結(jié)，然后請同學評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。 學生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。 點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結(jié)能力。 教師要放開，讓學生自己總結(jié)所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。 （四）實例探究 ☆ 對功能關系的理解 ［例1］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 斜面運動了一段距離。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。當用這些量表達時，小滑塊的動能的改變（指末態(tài)動能減去初態(tài)動能）等于多少？，滑塊的重力勢能的改變等于多少？滑塊機械能（指動能與重力勢能之和）的改變等于多少？ 解析：根據(jù)動能定理，動能的改變等于外力做功的代數(shù)和，其中做負功的有空氣阻力，斜面對滑塊的作用力的功（因彈力不做功，實際上為摩擦阻力的功），因此ΔEk=A - B+C - D； 根據(jù)重力做功與重力勢能的關系，重力勢能的減少等于重力做的功，因此ΔEp= - C； 滑塊機械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE = A – B – D ★課余作業(yè) 思考討論P30“問題與練習”中1、3題；書面完成第2題。 ★教學體會 思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 附1：課后思考與討論 有人設計了這樣一臺“永動機”：距地面一定高度架設一個水槽，水從槽底的管中流出，沖擊一個水輪機，水輪機的軸上安裝一個抽水機和一個砂輪．他指望抽水機把地面水槽里的水抽上去，這樣循環(huán)不已，機器不停地轉(zhuǎn)動，就可以永久地用砂輪磨制工件做功了（下圖）． 請你分析一下，高處水槽中水的勢能共轉(zhuǎn)變成哪幾種形式的能，說明這個機器是否能夠永遠運動下去． 高空的氣溫為什么低 　究大氣現(xiàn)象時常常用到熱力學第一定律．通常把溫度、壓強相同的一部分空氣作為研究的對象，叫做氣團，直徑上千米．由于氣團很大，邊緣部分和外界的熱交換對整個氣團沒有明顯的影響，所以氣團的內(nèi)能的增減只等于外界對它做功或它對外界做功的多少。 陽光烤暖了大地，地面又使得下層的氣團溫度升高，密度減小，因而上升．上升時氣團膨脹，推擠周圍的空氣，對外做功，因此內(nèi)能減小，溫度降低．所以，越高的地方，空氣的溫度越低．對于干燥的空氣，大約每升高1km溫度降低7℃（如下圖）． 飛機在萬米高空飛行的時候，艙外氣溫往往在－50℃以下．由于機上有空調(diào)設備，艙內(nèi)總是溫暖如春．不過這時空調(diào)的作用不是使空氣升溫，而是降溫．高空的大氣壓比艙內(nèi)氣壓低，要使艙內(nèi)獲得新鮮空氣必須使用空氣壓縮機把空氣從艙外壓進來．在這個過程中，空氣壓縮機對氣體做功，使氣體的內(nèi)能增加，溫度上升．如果不用空調(diào)，機艙內(nèi)的溫度可能達到50℃以上！