《能量的转化和守恒》学案分析新版人教版
知识目标
知识要点
课标要求
1.能量的转化
知道能的形成;会分析能量转化的过程
2.能量守恒定律
知道能量守恒定律;能列举生活中能量守恒的实例;会分析有关物理现象
(教学过程))教学过程
问题导入
出示课件:五一假期,我们会去逛公园放松心情,而荡秋千图片便是其中的一个项目.荡秋千时若不加外力自己会停下来,这是为什么?那么怎样才能使秋千越荡越高?从学生的交流、讨论中引入新课。
合作探究
探究点一能量的转化
活动1:指导学生完成下面四个小实验,观察实验发生的现象,讨论其能量转化情况:
实验1:来回迅速摩擦双手。
实验2:黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好,放在阳光下。
实验3:将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。
实验4:用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。
:讨论得出:实验1:机械能转化为内能。实验2:光能转化为内能。实验3:光能转化为电能再转化为机械能。实验4:机械能转化为电能及内能。
活动2:提出问题各种能量是不是孤立存在的?阅读书本27页,让学生交流、讨论将图3-1串联成一个能量转化的故事。
学生分组讨论填图。讨论如何按能量转化的过程,选择相应事例填上图表。看看哪组同学填得最多、最好。
归纳总结
(1)在自然界中能量的转化是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;
电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。
(2)自然界中的光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。
探究点二能量守恒定律
活动1:演示将乒乓球从一定高度落下,为什么乒乓球弹起的高度越来越低?损失的能量到哪儿去了?能量是否在不断消灭?
活动2:把烧热的金属块,投到冷水中,感觉冷水、盛水的容器以及周围的空气温度的变化,说明了什么问题?
学生根据实验现象,交流讨论,总结得出答案:(1)机械能越来越小,通过摩擦把机械能转化成了空气的内能。能量没有消失。(2)冷水、盛水的容器以及周围的空气温度会升高,因为此时发生了热传递,金属块放出热量,冷水、盛水的容器以及周围的空气会吸收热量,温度升高。
活动3:引导学生得出能量守恒定律的内容。
归纳总结:
(1)能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。——能量守恒定律。(“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是:能量相互转化或转移的过程)
(2)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。
活动4:阅读课本第29页想想议议内容。十大科技骗局之六:永动机神话,分析、讨论科学技术发展到一定的时候“永动机”能实现吗?
归纳总结:一定不能实现。因为违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。能量守恒定律的建立为永动机敲响了丧钟(真理与谬论有时就一步之遥,关键就在于是否按客观规律办事,培养学生尊重客观事实的意识)。
典例剖析
如图所示,把一个薄壁的金属管固定在桌子上,里面放一些乙醚,用塞子塞紧,拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动绳子,能够观察到什么现象?请用能量转化的观点解释你看到的现象。若用能量守恒定律的观点,你还能说出什么道理?
【点拨】此题中从两个阶段进行分析,一个是迅速地来回拉动绳子的过程,是将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,乙醚受热膨胀;在一个是气体膨胀做功过程,气体的内能转化为塞子的机械能,内能减小,温度降低,气体遇冷液化为水珠。
【自主解答】
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《能量的转化和守恒》教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.知道能量守恒定律。
2.能举出日常生活中能量守恒的实例。
3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
(二)过程与方法
1.通过学生自己做小实验,发现各种现象的内在联系。
2.通过学生讨论体会能量不会凭空消失,培养学生探究物理规律的能力。
(三)情感态度和价值观
1.通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣。
2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科学世界观和科学思维方法打基础。
二、教学重难点
本节以能量为线索,通过提问和讨论的方式,让学生对能量的转移和转化有一个感性的认识最后突出能量守恒定律及应用的重要性。能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一,从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质,与日常生活息息相关,学习这部分内容对学生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术,都是十分重要的。本节内容由两部分内容组成,“能量的转化”和“能量守恒定律”。能量守恒定律是本节重点,能量的转化和用能量守恒的观点分析物理现象是本节难点。
三、教学策略
先从学生熟悉的能量入手,比如内能、机械能之间的转化,在扩展到光能、电能、化学能等,同时结合图片来加深学生的理解。能量转化过程示意图需要在学生们充分讨论后再填写,答案不要求统一,合理就行。在学生知道各种能量之间可以相互转化的基础上,组织学生做好探究实验,讲解能量守恒定律时,要突出定律的物理意义,即“转化”和“守恒”。
四、教学准备
多媒体课件、黑塑料袋、水、温度计、太阳能电池、小电扇、钢笔杆、碎纸屑、乒乓球、小球撞击演示器。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
复习引入
(5分钟)
复习提问:
1.改变内能的两种方式是什么?本质的区别是什么?
2.热机是将什么能转化成什么能的机器?压缩冲程和做功冲程中能量又是如何转化的?
学生回忆前面的内容并回答。
做功和热传递都可以改变物体内能。做功改变内能的本质是其他形式的能和内能的相互转化,而热传递是内能之间的转移。
热机是将内能转化为机械能的机器。压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。
为后面的学习作知识铺垫。
从学生已学知识中体会不同形式的能量是可以相互转化的。
新课教学
(30分钟)
教师指导学生完成实验,思考这些活动中能量的转化:
(1)来回迅速摩擦双手。
(2)黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好,放在阳光下。
(3)将连在小电扇上的太阳能电池对着阳光。
(4)用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片。
教师总结:经过长期的探索,发现各种现象不是彼此孤立,而是相互联系的。用能量的概念及能量转化的观点,可以反映这种联系,在一定的条件下,各种形式的能量可以相互转化。
学生进行活动,并思考、讨论、得出结论:
(1)来回迅速摩擦双手,手会感觉到热。机械能转化为内能。
(2)黑塑料袋内盛水,插入温度计后系好,放在阳光下,过一会儿,可观察到温度升高,光能转化为内能。
(3)光能转化为电能再转化为机械能。
(4)机械能转化为电能。
通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣,对物理规律有一个感性的认识。
教师通过图片举例并提问:认真观察以下图片,你能发现图片中有哪些不同形式的能的转化?
学生讨论并将图补充完整。
让学生对能量之间可以相互转化进一步理解。
演示实验:
实验1:乒乓球在地面上弹起来,最终会静止。
乒乓球弹起后为什么最终静止?
机械能减少了,并不是能量消失了,实际上是通过做功把机械能转化为内能。减少的机械能就转化为内能了,能量并没有消失。
实验2:演示小球撞击的装置,观察现象。
原来小球的机械能减少了,最后小球都静止了,是不是机械能就消失了?
能量除了会转化,还会发生转移。在发生能量转移时,能量从一个物体转移到另一个物体的过程中,能量的形式是不变的。从实验中可以看出,左右小球摆动的幅度基本上是相同的,也就意味着左边小球的机械能基本上转移给右边小球。一个球的机械能减小,另一个小球的机械能增加,这就是能量的转移。
通过前面能量的转化和转移的实例你可以得出什么结论?
师生互动:
归纳并分析能量守恒定律的内容,突出定律的物理意义,即突出“转化”和“守恒”,强调各个词语的意义。
说明:
1.尽管有的时候,物体某种形式的能量,可能转移到几个物体或转化成几种形式的能量,但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到的能量的总和。
2.能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中,只要有能量的转化,就一定服从能量守恒的规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象,大到宇宙天体的演变,小到原子核内部粒子的运动,都服从能量守恒的规律。
3.能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然,就要根据种种自然现象,总结规律,能量守恒定律就是人类总结出的规律之一,而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。
4.能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。从原始人钻木取火,到水能利用,从蒸汽机发明,到电能的利用,从太阳能,到核能的利用……人类科学技术进步的历史就是一部认识能量、利用能量、实现能量转化或转移的历史。
学生思考:乒乓球的机械能在逐渐减小,转化为内能。
学生观察实验,并描述实验现象:左边小球撞击后静止了,右边的小球向右摆动,然后再反向发生类似现象。
学生思考回答:
小球最终静止下来的原因是小球的机械能转化为空气的内能。
学生归纳能量守恒定律内容:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
培养学生观察分析、推理的能力。
使学生认识到能量可以从一个物体转移到另一个物体;也可以能量的形式发生转化。但不管哪种变化,能量的总量总是保持不变。进一步向学生强调能量守恒定律的意义,是认识自然、改造自然的有力武器。
培养学生的归纳能力。
教师展示永动机图片,提问永动机可能实现吗?
学生从能量守恒的角度说明它不能一直工作下去。
锻炼学生的思维,使他们能用理论知识来解决问题。
课堂小结
(5分钟)
这节课你学到了什么?
学生总结本节课的内容。
1.多种形式的能量都可以相互转化。
2.能量守恒定律的内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
培养学生的归纳总结的能力,对本节课内容回顾巩固。
作业布置
课本“动手动脑学物理”第1~3题。
按要求完成。
知识巩固。
文章来源:http://m.jab88.com/j/12791.html
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