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1、能量转化的基本规律【教案目标】一、知识与技能1通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化 2知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例3初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性4、认识到日常生活中合理利用能源与节约能源的重要性。二、过程与方法1 能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。2 通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性。有对信息的有效性作出判 断的意识。3 学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些 具体问题。有初步的分析概括能力。三、情感态度与价值观1能保持对自然
2、界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、 和谐相处的情感。2具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。3养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科 学规律的初步意识。【重点难点】1、能量转化与守恒2、能量的转移与转化有一定的方向性【教案器材】 演示用玻璃毛细管一套、适量红墨水、烧杯两只、水、少量棉花。【课前准备】上网查询有关历史上的永动机方案，能大概说明它不能永动的原因。 【教案过程】教案阶段 与时间分 配教师主导学牛主体点评一、复习 与引入 （约5钟）请冋学们阅读课本第一段，并注意 回答以下问题：1、举例说明什么叫
3、能量的转移？什 么叫量的转化？2、煤、石油、天然气在燃烧的过程中，能转化为能。3、高温蒸气推动发电机发电的过程中， 能转化为能,再转化能。4、电流通过电动机，能转化为能。电流通过白炽灯或荧光灯，能转化为能，电流通过电解槽， 能转化为 能。5、内燃机在工作过程时，在做功冲 程中， 能转化为 能,在压 缩冲程中， 能转化为能。看书思考：1、转移：热传递过程中， 内能由高温物体转移到低 温物体。转化：摩擦生热 是机械能转化为内能。2、化学能、内能。3、内能、机械能、电能4、电能、机械能。电能、 光能。电能、化学能。5、内能、机械能。机械 能、内能。6、化学能、电能。电能、 化学能。1、培养学 生阅读
4、 与、理解 与思考的 能力。2、这些思 考题可以 用课件的 形式投影 在屏幕 上。6、蓄电池在放电的过程中，能 转化为能，充电的过程中，能转化为能。板书1：能量可以从一个物体转移 到另一个物体，不同形式的能量可 以互相转化.1、由于能源对于我们的生活与工作 实在是太重要了，同学们可以设想 一下，我们的生活中如果没有电能 会怎样？如果没有汽油或柴油会怎 样？2、由于能源的重要性，所以历史上 曾有人想制造出不要消耗能量，又 能对外做功，又能自动运转的机械 呢？（就是大名鼎鼎的达芬奇也曾有 过这种想法。）二、永动 机能否制 成。（10 分钟）3、学生活动1：在一烧杯中盛入红 水，将棉花捻成条状，将其
5、一端放 入烧杯中，另一端用手提着，观察 现象。若将另一端悬挂在外面，并 且低于水面，再观察现象。演示实验2：用内径不同的毛细管 演示毛细现象，同学们观察此实验 中液体上升的高度有什么规律？ 由于毛巾是由若干纤维组成，而纤 维与纤维之间就象若干细管一样， 液体会顺着这些细管向上运动。问：实验1对你有什么启发？师：这样的猜想正确吗？如果真能 通过毛巾将水从低处抽向高处，我 们就可以做成下左图所示的“永动 机”。1、电灯不亮、晚上会一片 漆黑等等。如果没有汽油 或柴油，大部分交通工具 都会瘫痪，给人们的出行 带来不便。2、学生思考生活中有没有 这样的机器，有的学生可 能举出一些例子，通过分 析让学生
6、知道，它们都是 要消耗某一种形式的能量 的，这些能量一旦停止供 给，机械就会停止运转。3、实验1 :学生观察现 象：红色墨水会顺着棉花 向上运动。红色墨水会顺 着棉花向上运动，并从另 一端出来。实验2 :内径赿细，液体 上升得赿高。思考并猜想：可以将水从 低处引向高处。观察永动机的图片并思 考：在媒体上好象听说 过，永动机是不可能制成 的，这样的永动机可能永 动吗？问题会出在什么地 方呢？观察到：右边的棉纱有水 滴出，而左边没有。当容 器外的棉纱低于水面时， 才会有水滴出。1、通过学 生回答与 思考，让 学生知道 能源对于 我们的生 活与工作 的重要 性。1、通过实 验2来解 释实验1， 至于
7、分子 间的作用 力，一带 而过，不 必在此停 留。2、关于内 径赿细， 液体上升 得赿高， 让学生知 道这个现 象，并向 学生说 明，目前 的知识还 不能够解 释。3、通过投 影，展示 永动机的 图片。4、培养学 生的观察 能力事实上，它是不可能永动的，为了 说明这一现象（演示实验3）,请注意 上右图所示的实验，你观察到什 么？要想使水从棉纱的另一端滴出 来，必须满足什么条件？ 通过以上实验可知：棉纱不可能自 动地将水从低处抽到高处，相反， 它会将上方容器里的水抽向低处。 所以，上右图所示的永动机是不可 能制成的。板书2：永动机是不可能制成的。（永动机是 指那些不需要消耗能量，又能源源 不断地
8、向外做功的机器）三，能的 转化与守 恒定律（10 分钟）问：上述永动机为什么不能制成？ 因为它违反了自然界中一个重要的 规律，这就是能量守恒定律： 能量既不会消灭，也不会凭空产 生，它只会从一种形式转化成另一 种形式，或者从一个物体转移到另 一物体，而在转化或转移的过程 中，其总能量保持不变。板书3：能的转化与守恒定律的内 容问：水滴永动机是如何违反能量的 转化与守恒定律的？（教师引导）能量守恒定律的建立经历了 100多年的漫长历史，永动机的不 可能实现，是导致能量守恒定律确 立的一个重要线索。历史上曾有很 多的人从事永动机的制作（其中也有 在科学史上名声显赫的人，如 达芬奇），都以失败而告终
9、，1755 年，法国科学院宣布，不再审查有 关永动机的任何设计。分析几个能量转移或转化的例子（1），将一高温物体放入冷水中，在 不计能量损耗的情况下，内能是如 何守恒的？（2） 个物体从高处自由落下，机 械能是如何守恒的？（3） 一个小朋友从滑滑梯上匀速滑 下，动能不变，势能在减小，所能 量不守恒，你怎么看？如有可能，可以再让学生分析几个永动机。如下图:学生齐声朗读后再背颂。学生思考：水滴的重力势 能不断增加，不停地对水 轮机做功，而没有消耗其 它的能量。（叽吸=0放（2）动能加势能保持不变， 动能增加，势能一定减 小。机械能不守恒，在减 小，部分机械能转化成了 内能，摩擦生热，但总能 量仍守
10、恒。这两个永动机主要从两边 的力矩平衡去考虑。四、能量 转移和转 化的方向 性（10分 钟）自然界中许多自发的过程都是有方 向性的。请学生们思考以下几个问 题1、热传递过程中，内能的转移有什 么规律？内能能否自发地由低温物 体转移到高温物体？假如能，它违 反能量守恒定律吗？这个世界会变 成什么样，列举一两个例子。内能 的这种转移说明了什么？（请注意由高温物体转移到低温 物体。不能。不违反能量 守恒定律。地球上有的地 方将十分寒冷，有的地方 将十分炎热，空调也不需 要了，一杯水，下面的水 将热传给上面的水，导致 上面的水沸腾，下面的水 结冰。内能的这种转移特能量的转 化和守恒 定律、细 胞学说、
11、 生物进化 论被马克 思称为19 世纪的三 大发现。每一条科 学规律的 诞生，都 要经历艰 难的历 程，向学 生说明科 学探究是 没有捷径 可走的， 学习也是 这样。直接进入 主题。设置一系 列同学们 熟知的问 题，让学 生逐步理 解能量转 化或转移“自发”）2、在气体膨胀做功的实验中，内能 转化成了机械能，膨胀出去的气体 能否再自动地回到容器中，将机械 能转化成内能？假设若成立，是否 违反能量守恒定律？在这个实验中，能量的这种转化，说明了什么 问题？3、黄果树瀑布中的水，它下落的过 程，是自发的过程，水能否自发地 从低处流往高处？板书4：自然界中许多自发的过程 都是有方向性的，或者说能量的转
12、 化和转移也是有方向性的。请同学们再列举一些实例，说明能 量的转化与转移是有方向性的？ 板书5： 切与热现象有关的过程 都是有方向性的（不可逆的）。点说明了内能的转移是有 方向性的。不能。不违反能量守恒定 律。能量的转化也是有方 向性的。不能，若用抽水机将其 抽到高处，这不能叫自发 的。水在下落的过程中， 有部分机械能转化成内 能,这也是自发的，不可 逆转的。燃料的燃烧，电池的放 电，摩擦生热等等。看书并举例：人的生老病 死（不可能返老还童）、扩散 现象，生M煮成熟饭等 等。的方向 性。充分发挥 学生的想 象力。人造卫星 在运动的 过程中， 动能与势 能的转化 都是自发 的，不具 有方向 性。
13、五、思考（3分钟）学习能量守恒定律的时候，同学们 可能有过这样的疑问：既然自然界 的能量是守恒的，那么，为什么还 会产生能源危机？为什么还经常说 要节约能源呢？同学看书思考：原来，有 的能量便于利用，有的能 量不便于利用.例如，流 动的水带动水磨做功，由 于磨盘之间的摩擦、磨盘 和粮食之间的摩擦和挤 压，使磨盘、粮食的温度 升咼，水流的一部分机械 能转变成了内能这些内 能最终流散到周围的环境 中，我们没有办法把这些 流散的内能重新收集起来 加以利用，这种现象叫做 能量的耗散电池中的化 学能转变成电能，电能又 在电灯中转变成光能.光 能变成周围环境的内能， 我们无法把这些内能收集 起来重新利用火炉把屋 子烤暖，这时高温物体的 内能变成低温物体的内 能,谁也不能把这些散失 的能量重新收集到火炉中 再次用来取暖如海水和空气中的内能就 很难或无法再被利用。目前从中 央到地方 都在大力 强调节 能，我们 应该从我 做起，从 现在做 起，从小 事做起。六、布置 作业（7分 钟）1、课堂作业：课本“WWW”2、完成评价手册有关内容
