3.8能量的转化与守恒 教案

第三章 能量的转化与守恒
第8节 能量的转化和守恒
一、【教材分析】
通过前面几节课的学习，学生已经了解了不同形式能量的特点及相互转化，同时对机械能守恒也有所了解，这节课在此基础上做进一步地学习，能量的转化和守恒。能量的转化和守恒定律是一个普遍适用的定律，对生产、生活中几个实例的分析不能说明它的普遍意义，教材对几个最普遍，最简单的实例进行归纳。
二、【教学目标】
（一）、知识目标：
1、理解能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例；
2、初步形成用能量转化和守恒的观点分析自然现象的意识
3、初步了解现实生活中能量的转化与转移有一定方向性
（二）、技能目标：
会用能量守恒定律来描述一些生产和生活实例中反映的能量转化的情况。
三、【教学重点和难点】能量转化和守恒定律 能量转移和转化的方向性
四、【课时安排】1课时
五、【教学过程设计】
一、引入新课
分析下列事例中能量的转化
1 树木生长
2 木材燃烧
3 利用燃料火力发电
过渡:各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化。
二、新课学习
一、能量转化和守恒定律
【读图】根据能量转化的顺序，分别将下面两组图串联成一个能量转化的故事。
各图名称的顺序： 太阳 树木 燃煤电厂 剃须刀充电
能量转化的顺序： 太阳能 化学能 电能 化学能
各图名称的顺序： 太阳 小麦 人进食 自行车
能量转化的顺序： 太阳能 化学能 化学能 机械能
小结：能量彼此之间都可以相互转化
大量事实告诉我们：能量的形式发生相互转化的过程中，某种形式的能量减少了多少，另一种形式的能量一定会相应地增加多少，同样，某种形式的能量增加了多少，另一种形式的能量一定会相应地减少多少，而能的总量保持不变。
能量转化和守恒定律：
能量既不会消失，也不会创生，它只是从一种形式转化到另一种形式，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，能的总量保持不变。
这个定律是自然界中最普遍、最中的基本定律之一，无论是机械运动，生命运动，无论是宇宙天体，还是微观粒子，都要遵守这个定律。任何违反这个定律的现象或机械都是不存在的。
【讨论】
达·芬奇曾设计了一个 “永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球，如图所示，利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边的距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，使轮子转动不息，。
提问：你认为这个“永动机”，能旋转不息吗？为什么？
生：不能，因为能量不会创生。
永动机不可能制成的原因
历史上不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。这种机器被称为永动机。虽然很多人，进行了很多尝试和各种努力，但无一例外地以失败告终。失败的原因是设计者完全违背了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。如果它对外做功必然消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，因而永动机是永远不可能制造成功的。
【过渡】
“永动机”不可能成功的事实告诉我们：任何违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的，那么遵循能量的转化定律的事件是否一定会发生？
能量的转移和转化的方向性：
事例1：当一块炙热的铁块投入水中，将有热量从铁块传递给水，从而使铁块的温度降低，水的温度升高，最后达到相同的温度。但是，相反的事件并不会自然地发生，铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热量，使自己变的炙热，尽管这个过程并违反能量转化和守恒定律。
事例2：当杂技演员沿竹竿下滑时，演员的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，是手和竹竿的温度升高，但是，相反的现象也不会自发地发生，即手和竹竿可可能自发地降低温度，而使人的位置升高，竟着一过程也不违反能量转化和守恒定律。
【学生举例】
自然界中有大量的现象表明，能量的转化和转移有一定的方向性，你能举出哪些例子？
问：能量的转移和转化的方向性有什么实际的意义？
【阅读】能量的转化和守恒定律是怎样发现的
三、课堂小结
自然界的物质有不同的运动形式，每一种运动都对应着一种能。能不能凭空产生，也不能凭空消失，自然界各种形式的能存在着相互转化过程，转化过程中总量是守恒的。能的转化和守恒定律是自然界最基本的物理定律。能量的转化和守恒定律是自然界中最普遍的、最重要的定律之一，任何违反这个定律的事件都是不可能发生的。而且能量的转移和转化有一定的方向性。
板书设计：
能量的转化和守恒
一、能量转化和守恒定律
能量既不会消失，也不会创生，它只是从一种形式转化到另一种形式，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，能的总量保持不变。
教学后记
1、能的转化和守恒定律是自然界中的基本定律，也是物理学中的一个重要定律。但是能的概念比较抽象，这就为教学增加了难度，建议教师除课本内容外，努力补充大量的实例。使学生能了解这一定律。
　　2、能的转化只有通过做功才能完成，做功实现了能的转化。能是表示物体状态的，做功是物体的状态发生改变的过程。这个思想贯穿物理学的始终，教师应在教学中有意识地进行渗透，但是要求不宜过高。
PAGE