人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源学案

这是一份人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源学案，共9页。学案主要包含了能量守恒定律，能源和能量耗散等内容，欢迎下载使用。

课题
能量守恒定律与能源
课时
1课时
教
材
分
析
1．本节是对本章知识内容的总结和扩展。能量就是从千差万别的各种自然现象中抽象出来的概念。学生学习到这里，已经可以从机械能转化和守恒扩展到自然界各种能量的转化和守恒了。

2．能量从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。能量守恒定律是人们认识自然的重要工具。能源关系到人们的衣食住行，关系到国家的兴旺兴旺。能源的开发和利用，是关系人类生存和开展的一个重大的社会问题。这一节教学目标的落脚点是使学生树立科学的世界观、形成可持续开展的意识上。

3．本节“思考与讨论〞对能源问题做了讨论，引导我们考虑能量转化和转移的方向性。通过实例说明，在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可以被人直接利用的能量在逐渐减少，这就是能量耗散现象。所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源。
学
情
分
析
学生道功，能，动能，势能，重力势等概念。掌握了重力能变化与重力功的关系，合外力功与动能变化的关系等规律；会计算恒力的功，会用动能定理计算变力的功，会用动能定理计算描述变速运动的物理量。在能力方面已近学过许多物理规律的推导，具有一定的演绎推理能力。经过以往的多媒体教学，他们比拟熟悉和习惯用计算机课件上课的方式。学生对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面，学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。
教
学
探
讨
1．着重强调“守恒〞的思想和观念。它应该伴随学习物理学的全过程，但是它又是一个不断体验和深化理解的过程。因此在安排教学时，应采取循序渐进的方式。从现实经验入手，让学生先接受这么一种思想和观点，在此根底上不断加深认识。

2．由于能源与每个人都息息相关，大家都想更深入地了解它，所以这一课的教学应该让学生更多地参与进来。
3．在教学中通过各种教学手段，激发学生探索和发现物理规律的动机和兴趣，其中特别注意用相互联系的观点来使学生认识世界，启发学生发现各种现象的内
在联系。
教
学
目
标
知识与技能
理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点分析、解决实际问题。。
过程与方法
通过指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力.

情感，态度与价值观
1．学生领略物理规律的和谐美和简洁美，开展对科学的好奇心与求知欲。

2.了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题,树立环保意识.
3.感知我们周围能源的耗散，树立节能意识.

4．学生增强可持续开展的意识和为社会效劳的责任感。
重
点
难
点
教学重点
1．能量守恒定律的内容。

2．应用能量守恒定律解决问题。
教学难点


1．理解能量守恒定律确实切含义；

2．能量转化的方向性。
教
学
方
法
1．教师启发、引导。

2．学生独立思考，并合作、交流、讨论。
3．学生、老师共同参与实验。
设
计
理
念
1．对能量守恒定律这一知识点的教学，通过学生举例和演示实验，说明各种形式的能量可以相互转化，增强学生的感性认识，并激发学生的学习兴趣，唤起学生强烈的求知欲。应用先猜测、后用实验检验的方法，让学生亲历科学探究的过程，体会科学研究的方法，调动学生的能力，对学过的知识重新编排和整合，创造性地应用于新的物理情景之中，解决物理问题。

2．对能量耗散的教学，通过探究生活中的事例建立能量耗散的概念，并通过一个简单的小实验形象说明。用谈论的形势帮助学生建立能量和环境的关系，和节约能源、保护环境的紧迫感，使学生认识到可持续开展的重要意义，培养学生对社会的责任感。对设计的问题情景，先让学生独立思考，完成不了的，再小组讨论，组内交流，组与组之间交流，培养学生的合作意识。
教学流程设计

教师活动
学生活动
情
景
导
入
播放“多米诺骨牌效应〞视频，引出能量。
第一张骨牌是通过什么形式把后面的骨牌推到了呢？
看视频并答复以下问题
思考
进行新课
一、能量守恒定律
问题
1、能量的概念是什么？
2、我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式，并举例。
3.问题：这些能量之间有什么联系啊？
4：演示实验：动能与重力势能的转化实验
5.演示实验: 手摇发电机
6.演示小魔术：魔罐
翻开内部结构
7．学生举例并播放能量转化的资料图片，让学生观看后思考：有哪些能量发生了转化或转移？

7．提出问题：既然能量之间可以转化和转移，能否制造出一种机器只输入较少的能量就能输出较多的能量，或者不消耗能量却能源源不断地对外做功输出能量？
8.演示实验：椎体爬坡
疑惑：好似永动机啊
9.讲解永动机
10．引导能量守恒定律的归纳
11.介绍能量守恒定律建立的过程
12.介绍能量守恒定律的意义：能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期开展和进步的结果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式，和谐美是科学的魅力所在。
1．稳固练习
1.以下对能的转化和守恒定律的认识正确的选项是( )
A.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B.某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的
D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
2、物体获得一定初速度后，沿粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统〔 〕
A、机械能守恒
B、总能量守恒
C、机械能和内能都增加
D、机械能减少，内能增加
二、能源和能量耗散
1．问题：既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？
情景引导：有些事可以倒过来进行，但有些事情却是不可能倒过来进行的.你可以向前走路，也可以倒退着走路,但是，打碎的镜子不可能自动复原成原来完好的样子,冒起的煤烟和散开的炭灰不可能重新组合成一堆煤炭.类似的，自然界中自发的能量的转化和转移也具有某种方向性.
问题：根据上面的提示，能否举出生活中关于这种方向性的例子，并说明其中能量的变化?
师生总结：与热现象有关的能量转化过程是具有方向性的.例如：摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部转化为机械能.在其他的宏观过程中也是如此，例如：两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地别离开来.通过实例说明，在能量的转化和转移过程中，能的量是守恒的，但能量的品质却降低了，可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象.所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源.
让学生了解能源和环境是两个全球所关注的问题，能源是现代社会生活的重要物质根底，而常规能源的有限储藏量与人类的需求存在矛盾，同时大量消耗常规能源带来了环境问题，正确地协调和解决这一矛盾和问题是生活在地球上每一个人的职责.
总结：能量耗散
1.能量耗散：流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象叫做能量耗散.
2.能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性.
阅读材料：多媒体播放视频能源的利用和防止
课堂练习
3．以下说法正确的选项是〔 〕

A．燃料燃烧时把自己的热量释放出去，它还会自动聚集起来供人类重新利用

B．热量会自发地从高温物体传给低温问题，但却不能自发地从低温物体传给高温物体

C．自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源

D．两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地别离开来。
4.能源短缺和环境恶化指的是( )
①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺
②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺
③煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚存在空气中污染空气，使环境恶化
④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了成分使环境恶化
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

问题
为了解决世界能源能源的危机,从个人的角度讲,你能做些什么?从社会的角度讲,你能为决策者提出什么建议
引出世界能源问题的解决途径
能源，是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源．近年来，随着生产力的开展和能源消费的增长．能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一．解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是广泛开源，其二是认真节流．所谓开源，就是积极开发和利用各种能源．在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能，生物能等常规能源，加强核能、太阳能，风能、沼气，海洋能，地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源．所谓节流，就是要大力提倡节约能源．节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源〞，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列．在节能方面，在有方案地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率．如果世界各国家和各地区都能改良各种用能设备，不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗，加强科学管理，适当控制生活能源的合理使用，就能使能源更加有效地用于生产和生活之中，从而解决人类面临的能源问题．
思考并答复
思考并答复
学生参与实验
学生讨论猜测
学生恍然大悟
思考并答复以下问题，列举实例。

答复能量的转化情况
学生参与实验
讨论思考
说说椎体有没爬到高处，永动机能否制成
归纳能量守恒定律的内容
听
体会能量守恒定律的意义
学生答复并板演

思考并讨论
分组讨论并答复

学生交流：自然现象的变化也具有类似的不可逆性，例如沙漠化的土地不会自发地再变为绿洲.因此人类不仅要珍惜能源和资源，还要自觉地保护自然.
开放性思考
可以学生增强可持续开展的意识和为社会效劳的责任感
课
堂
小
结
一、能量守恒定律
1．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其他形式，或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变．
2．建立过程．
二、能源和能量耗散
1．内容：能量转化具有方向性．
2．节约能源的重要意义
3. 世界能源危机的解决途径
根据要求回忆本节知识内容；
认真总结概括本节内容；
在相互交流的根底上做好小结。

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板书设计
10．能量守恒定律与能源
一、能量守恒定律
1．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其他形式，或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变．
2．建立过程．
二、能源和能量耗散
1．内容：能量转化具有方向性．
2．节约能源的重要意义
3. 世界能源危机的解决途径