高二物理人教版必修2 7.10能量守恒定律與能源教案

1、.能量守恒定律與能源重/難點重點：能量守恒定律的內(nèi)容。難點：理解能量守恒定律確實切含義；能量轉化的方向性。知道既然能量守恒為什么還要節(jié)約能源。重/難點分析重點分析：理解什么是常規(guī)能源，什么是新型能源。知道能量轉化和轉移的方向性以及永動機不可能實現(xiàn)。通過能量轉化和轉移的方向性，認識進步效率的重要性。理解能源與人類生存和社會開展的關系，使學生認識能源的合理利用與環(huán)境保護對可持續(xù)發(fā)展的重要意義。難點分析：通過指導學生分析事例，培養(yǎng)學生分析問題和理論聯(lián)絡實際的才能。通過指導學生閱讀教材，培養(yǎng)學生的自學才能。理解大量的能源消耗帶來的全球性環(huán)境問題，樹立環(huán)保意識。感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識。打破

2、策略1、能量守恒定律引導學生閱讀教材，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？總結能量守恒定律的意義：能量守恒定律的建立過程，是人類認識自然的一次重大的飛躍，是哲學和自然科學長期開展和進步的結果，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，和諧美是科學的魅力所在。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、能源和能量耗散引導學生閱讀教材，理解人類應用能源的歷程，能源對人類社會開展所

3、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？從能量轉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。理解能量轉化的方向性，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，也是有代價的。實例探究對功能關系的理解例1：一小滑塊放在如下圖的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運動了一段間隔 。假設在這過程中，拉力F所做的功的大小絕對值為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

4、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 ；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 ；滑塊機械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此 閱讀材料：能量守恒定律的建立過程能量守恒定律的最后確定，是在19世紀中葉由邁爾、焦耳和荄姆霍茲等人完成。德國醫(yī)生邁爾是從生理學的角度開場對能量進展研究的。1842年，他從“無不生有，有不變無的哲學觀念出發(fā)。表達了對能量轉化和守恒思想，他分析了25種能量的轉化和守恒現(xiàn)象，成為世界上最先

5、闡述能量守恒思想的人。英國物理學家焦耳從1840年到1878年將近40年的時間里研究了電流的熱效應，壓縮空氣的溫度升高以及電、化學和機械作用之間的聯(lián)絡，做了400屢次實驗，用各種方法測定了熱和功之間的當量關系，為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)奠定了堅實的實驗根底。在1847年，當焦耳宜布他的能量觀點的時候，德國學者荄姆霍茲在柏林也宣讀了同樣課題的論文。在這篇論文里，他分析了化學能、機械能、電磁能、光能等不同形式的能的轉化和守恒，并且把結果跟永動機不可能制造成功聯(lián)絡起采，他認為不可能無中生有地創(chuàng)造一個永久的推動力，機器只能轉化能量，不能創(chuàng)造和消滅能量。荄姆霍茲在論文里對能量守恒定律作了一個明晰、全面而且概括

6、的闡述，使這一定律為人們廣泛承受在19世紀中葉，還有一些人也致力于能量守恒地研究。他們從不同的角度出發(fā)，彼此獨立地研究，卻幾乎同時發(fā)現(xiàn)了這一偉大的定律。因此，能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)是科學開展的必然結果。此時，能量轉化和守恒定律得到了科學界的普遍成認。這一原理指出：自然界的一切物質(zhì)都具有能量，對應于不同的運動形式，能量也有不同的形式，如機械運動的動能和勢能，熱運動的內(nèi)能。電磁運動的電磁能，化學運動的化學能等，他們分別以各種運動形式特定的狀態(tài)參量來表示。當運動形式發(fā)生變化或運動量發(fā)生轉移時，能量也從一種形式轉化為另一種形式，從一個系統(tǒng)傳遞給另一個系統(tǒng)：在轉化和傳遞中總能量始終不變。打破反思新課程更多地與社會實際相聯(lián)絡，鼓勵學生提出問題。本節(jié)對能源問題做了討論，這是一個質(zhì)疑的范例，它引導我們考慮能量轉化和轉移的方向性。從物理學的角度研究宏觀過程的方向性，在現(xiàn)階段只需用一些簡單的實例，讓學生初步地體會一下就可以了。例如：摩擦力做功的過程，要損耗機械能而生熱，產(chǎn)生的熱不可能全部轉化為機械功。在其他的宏觀過程中也是如此，例如：兩種氣體放到一個容器內(nèi)，總會均勻地混合到