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1、能量守恒定律与能源整体设计本节从能泣守恒定律人手，从机械能咨恒定律向普遍的能徒守恒定律拓展.闸述了能量 守恒定律推出的艰辛历程让学生感受物理规律悝出的历程，使学生体会科学家不驻艰辛的 探索精神.井旦指出能量守恒定律的建立，是人蛰认识自然的一次重大乜既，是哲学和号然 科学长期发展和进步的结果,展*；了科学的和谎美.教材第二部分，能源和能量耗散,从生活 实际出发，让学生了耕自然界中黑俺导过程和能量转化转移是有一定方向抽，让学生了解 能德对人类文明的意义和由能源带来的环境问题，引人可持续发展的概念让学生认识节约 能源开爰新能源与可持续发展的关系可以让学生通过茬阅相关:材料，提出自己的虬解-思 .生忠
2、样探素和使用未来的理.想能源，使学生体会物理学与技术发展的互动关系建议本节采取开放式的教学形式，止学生通过预习杏找资料.谈谈自己对能瓦的认诅 特别应该对教材中思考与讨论柱目中所说的一既然能吊是守恒的，不可消火，为什么我们 还要节约能源T的话题进行讨论，在讨论中逐渐使学生认识到，能,就从更深的层次上反映了 物质运动和相互作用的本舫.能埴守恒定律是人们认尺白然的重更工具能源关系到人们的234衣食住行，关系到国家的兴盛发达，能源的开发和利用，是关系人类生存和进展的一个重大 的社会问题.这一节教学目标的落脚点应放在使学生树立科学的世界观、形成可连续进展的 意识上.本节课为物理规律与实际生活的结合课程，
3、重点为物理规律与实际问题的辩证关 系，课堂教学要大量引用其他相关学科的知识，比如地理、历史等.教学重点能量守恒定律的内容.教学难点明白得能量守恒定律的确切含义，明白既然能量守恒什么缘故还要节约能源.课时安排1课时三维目标知识与技能1. 了解什么是常规能源，什么是新型能源.2. 明白能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现.3. 通过能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性.4. 了解能源与人类生存和社会进展的关系，使学生认识能源的合理利用与环境爱护对 可连续进展的重要意义.过程与方法1. 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.2. 通过指导学生阅读教材，培养学
4、生的自学能力.情感态度与价值观1. 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.2. 感知我们周围能源的耗散，树立节能意识.教学过程新课导入情形导入在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育 健康城综合馆和网球馆产生.中国、日本和韩国的62名青年学生成功推倒340多万张 骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.这确实是“多米诺骨牌效应”， 该效应产生的能量是十分庞大的.大不列颠哥伦比亚大学物理学家A.怀特海德曾经制作了 一组骨牌，共13张，第1张最小，长9. 53 mm，宽4. 76 mm，厚1. 19 mm，还不如小手 指甲大.以后
5、每张体积扩大1.5倍，那个数据是按照一张骨牌倒下的时候能推倒一张I.5 倍体积的骨牌而选定的.最大的第13张长61 mm，宽30. 5 mm，厚7. 6 mm，把这套骨牌 按适当间距排好，轻轻推倒第1张，必定会波及到第13张，第13张骨牌倒下时开释的能量 比第1张牌倒下时整整要扩大20多亿倍.而按同样比例制作的第32张骨牌倒下时开释的能量将高达1.24X1015J，又扩大了20多亿倍.只是A.怀特海德如何说未能制作第32张骨牌，因为 它将高达415m，两倍于纽约帝国大厦.假如真有人制作了如此一套骨牌，那摩天大厦就会 在一指之力下被轰然推倒！这种庞大的能量从何而来?能量之间又是如何转化的？故事导
6、入在2004年，某杂志报道，一位家住“河南郑州二七区齐扎阎乡”，自称是“新加坡籍华 人” “博士、院士、专家委员”名为“梁星人”的一个人，成了当时的网上名人，其缘故是 他声称建成了 “宇宙引力能永动机”，并获得了中国专利（实际上只是申请了专利，还未获得 批准），而且还有一家“海南星人永动机发电厂”正在生产改永动机装备的车辆，你分析一 下制造这种永动机的可行性.问题导入我国人均能源占有量只有世界平均值的1/4,解决我国的能源问题的差不多方针是：能 源开发与节约并重.但有人认为“能量是守恒的”，不需要节约，谈一下你对此的看法，并观 看周围可利用的能源哪些是“绿色的”.新闻导入2003年12月8日国
7、内某媒体报道了下面的这则消息：那个冬天，关于湖南长沙市的 150多万市民来说，将格外漫长，因为从今年11月30日起，可能一直要连续到明年三月份， 那个地点的市民，将分区分片“享受”每连续供电三天后，停电M小时的“待遇”.某某 晚报11月27日的报道中，差不多赫然显现了商店秉烛营业的景观.长沙并不是唯独的例子，从今年春天就开始逐步浮出水面的电力危机，在盛夏季节达到 一个短暂的高峰，至今那个阴影仍旧挥之不去，阻碍范畴先后涉及到全国几乎三分之二的省 份，有人戏称，中国电力市场又退回到了20世纪80年代.仅仅是电力吗?看起来没有这么简单，入秋之后，柴油的紧张状况，从珠江三角洲到长 江三角洲，从福建到浙
8、江，差不多形成了一种新的“流行病”，即使在北京地区，限量供应的 情形也再次显现，就差没有“凭票供应” 了.同学们摸索。什么缘故会显现能源危机?如何应对？推进新课一、能量守恒定律问题：在验证机械能守恒定律的实验中，重物带着纸带下落时，运算结果发觉，减少的重 力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少.缘故确实是纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气的阻力等.是不是考虑了各种摩擦和阻力后这部分能量就消逝了呢?学生依照所学知识总结归纳：没有.它转化成为除机械能外的其他的能量了.教师引导：它转化成了机械能外的其他形式的能量，除重力、弹力之类的力外，其他任 何力对物体做功使物体的机械能增加或减少的过
9、程，实质上差不多上其他形式的能与机械能 相互转化的过程，在转化的过程中，能的总量是不变的.这是大自然的一条普遍的规律，而机械 能守恒定律只是这一条普遍规律的一种专门情形.问题：验证机械能守恒定律中，减少的机械能转化为内能.生活中还有专门多如此能量 转化或转移的例子，同学们能否举出几例，并说明其中的能量转化或转移过程？参考案例：1. 风吹动柳枝摆动一空气的机械能转移到柳枝上.2. 放在火炉旁的冰融解变热一内能由火炉转移到冰3. 电流通过灯泡，灯泡发光一电能转化为光能.4. 植物进行光合作用一光能转化为化学能.思维拓展课件展现各种图片，让学生认真观看，并说明各种装置能量的转化情形.通过图片展现，
10、让学生更加形象地感受能量的转化或转移过程，为能量守恒定律的提出作预备.学生通过认真观看图片并回忆相关知识，归纳总结：图1：太阳能电站：太阳能转化为电能图2：内燃机车：内能转化为机械能图3：水电站：机械能转化为电能 图4：水果电池：化学能转化为电能从上面的例子我们能够看出，能量之间是能够相互转化或转移的.引导学生阅读教材，说出能量守恒定律的内容，并引用教材上的话，说明能量守恒定律 的建立有何重大意义.师生总结：1. 能量守恒定律的内容：能量既可不能消灭，也可不能创生，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一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持 不变.2.定律的表达式：E
11、初丑终AE增=展减3. 发觉能量守恒定律的意义：能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃， 是哲学和自然科学长期进展和进步的结果，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.重点说明：该定律是贯穿整个物理学的差不多规律之一，是学习物理学的一条主线.在 应用中，要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移.例1 一小滑块放在凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一 段距离.若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为c,空气阻力做功的大小为D,当用这些量表达时，小
12、滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少?滑块的重力势能的改变等于多 少?滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？解答：依照动能定理，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力、 斜面对滑块的作用力的功（因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功），因此E=AB+CD；依照重力做功与重力势能的关系，重力势能的减少等于重力做的功，因此Ep =C 滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此AE=ABD.二、能源和能量耗散问题：既然能量是守恒的，不可能消灭，什么缘故我们还要节约能源？情形引导：有些事能够倒过来进行，但有些情况却是不可能倒过来进行的.你能够向前 走路，也能
13、够倒退着走路，然而，打碎的镜子不可能自动复原成原先完好的模样，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：依照上面的提示，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？参考案例：1. 草地上滚动的足球，逐步慢下来，最后静止，足球不能主动从静止开始运动.足球的机械能减少，转化成内能，内能不能自发地转化为机械能.2. 同学们围着火炉取暖，热量从高温的火炉转移到同学们身上，同学们却不能利用比 自身温度低的物体取暖.热能够自动地从高温的火炉向人体传输却不能从低温物体自发地向高温物体传输.师生总结：与热现象有关的能量转化
14、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，总会平均地混合到一起，但可不能再自发地分离开来.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 直截了当利用的能在逐步减少，这是能量耗散现象.因此，能量尽管守恒，但疆们还要节约 能源.阅读课本，举例说明自然界能量转化过程的方向性，如：冰箱制冷、瀑布中水的机械能 转化、喷出的香水、放松后的发条等.学生交流：自然现象的变化也具有类似的不可逆性，例如沙漠化的土地可不能自发地再 变为绿洲.因此人类不仅要珍爱
15、能源和资源，还要自觉地爱护自然.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.例1下列判定正确的是（）A. 电流的能不可能全部变为内能B. 在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C. 热机中，燃气内能不可能全部变为机械能D. 在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体解析：凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电流的能可全部变为内能（由电流热 效应中的焦耳定律可知），而内能不可能全部变成电流的能机械能可全部变为内能，而内 能不可能全部变成机械能.在热传导中，热量只能白发地从高温物体传递给低温物体，而不 能自发地从低温物体传递给高温物体，因此选项B、C、D正确.答案：BCD阅读材料：课件展现阅读材料，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基础，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，正确地和谐和解决这一矛盾和问题是生活在地球上每一 个人的职责.（一）常规能源1. 能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源.2常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源，人类消耗的能量要紧是常规能 源.3. 常规能源
