《20. 3能的转化与能量守恒》教师参考用书
文档属性
| 名称 | 《20. 3能的转化与能量守恒》教师参考用书 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 7.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2009-05-11 06:41:00 | ||
图片预览
文档简介
新沪粤版《20. 3能的转化与能量守恒》教师参考用书
1、教学目标
知识与技能
1、知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分物理现象的意识。
2、初步了解现实生活中能量的转化和转移有一定的方向性。
3、通过能量转化和转移，认识效率。
过程与方法
4．经历能量转移和转化两个活动过程。参与“永动机”失败原因，以及能量在转移和转化过程中具有方向性的交流讨论过程。感悟实践活动和交流讨论的方式是学习物理知识途径。
情感、态度与价值观
5．通过对能量的转移和转化具有方向性的认识，知道能量在转移和转化的过程中有一部分能量将变成“无用的能量”，进而树立珍惜能源，节约能源，提高能源利用率的意识。同时认识科学技术的进步在节能和提高能源利用率中价值。
2、教材说明
本节教材首先通过“能量的转移”和“能量的转化”两个活动，让学生在活动中领悟能量不仅可以转移，而且可以转化。接着采用电动机提升物体的实例和永动机失败原因的分析，两个途径让学生接受能量守恒的思想和观点。最后通过大量实例分析得出能量在转移和转化的过程中具有方向的规律性，进而使学生感悟节能和提高能源的利用率的重要性，以及科学技术的进步在节能和提高能源利用率中意义和价值。
3、教学建议
本节设了三个段标，即“能的转移与转化”、“能量守恒定律”、“能在转移和转化过程中的方向性”。本节课建议用“观察与思考”、“讲解”、“阅读与交流讨论”三个活动来完成。
能的转移与转化
教材在这一段标下，首先说明自然界能量的形式多种多样，它们不仅能从一个物体转移到另一个物体，而且相互之间可以转化。接着用两个活动来让学生接受能量转移与转化的事实。
因此，建议教师采用教材编写思路，首先说明自然界物质运动的形式多种多样，每种运动形式都对应有一种能量，如机械运动对应有机械能，分子运动对应有内能，电磁运动对应有光能、电能，化学运动（化学变化）对应有化学能，原子运动对应有核能等。大量事实表明这些能量不仅可以转移，而且可以转化。接着组织学生完成教材展示的两个活动内容。
1） 观察图20-15，让学生说明（a）、（b）、（c）它们是通过何种方式传递能量的？
2） 观察图20-16，完成（a）、（b）图下的填空，以及图20-11所示的核电站工作过程中各种能量转化的填空，并组织学生补充能量转化的实例。
通过上述观察、填空、和补充实例等活动，学生自然会接受能量转移和转化的观点。
能量守恒定律
“能量守恒定律”是科学家们通过长期研究，从大量的事实和实验探究中，不约而同地发现的一条自然界普遍遵循的规律。教材从“设例”和“介绍历史上所有设想研制永动机的人的失败事实”两个方面，通过推理的方法得出能量守恒定律的。
我们建议教师在这里换一个“设例”，即“有同学设想将电动机和发电机对接起来使用，让电动机驱使发电机发电，再用发电机发出的电来驱使电动机转动，这样对接，能否周而复始地永不停息地进行下去？”
用这个问题启发学生思考，并展开交流讨论，至少有三个好处。一是让学生对电动机和发动机对接使用过程的分析中，通过推理接受能量守恒规律；二是让学生领悟自然规律是不可违背的，由于研制研制永动机的人违背了自然规律，所以他们注定要失败；三是对后面要探究的能量在转移和转化过程中的方向性，奠定基础。
上述问题在学生的交流讨论中可能会有两个答案，一是行，二是不行。无论是行，还是不行，都要学生说出理由。学生在说理中通过比较，就能辨别正确与错误。由此，能量守恒规律就能在学生中形成共识。由于研制永动机的人违背了自然规律，失败便是必然结果。至于能量转移和转化的方向性问题，学生可能不太容易想到，教师就此过度到下一个段标下的内容，也就顺理成章了。
能在转移和转化过程中的方向性
建议教师组织学生阅读该段标下的内容，并讨论下面的问题，参考问题如下：
1）能量是否能重复使用？
2）耗散的能量能否回收？
3）上面例举的电动机与发电机对接使用过程中，首先起动电动机的能量从哪里来？起动的能量在电动机和发电机的工作的过程中，什么能量被耗散了，且又是无法回收的？
4）能量在转移和转化过程中，具有什么规律性？
5）从能量在转移和转化过程中的规律性，你认为节约能源的意义和价值在哪里？
总之，希望教师在这里一定要组织学生交流讨论上述问题，因为教材在这一段标下所提供的内容很少，且都是一些简单的“问例”和“说明”。只有通过交流讨论，才能丰实我们的教学。否则学生会觉得虚无缥缈，教师也会感到空泛无味。为了使学生交流讨论热烈起来，教师必须要作适当启发和点拨。
教师启发和点播的要点建议如下：
1）通常能量在转移或转化过程中，总伴随有热能的产生，以发电机与电动机对接为例，无论是电动机或发电机，它们在转动过程中总是有摩擦存在的，摩擦生热现象必然发生，电流通过线圈时，电热效效应也是不可避免的。这样，什么能量的耗散无法回避？，被耗散的这种能量可以回收吗？
2）自然界中这种内能的耗散现象，被社会管理学中迁移过来，因此，在管理学中提出“管理要减内耗”的观点，也就是我们的企业和单位，要倡导团结协作，力求优势互补，进而形成合力，千万不能搞“窝里斗”。把自然科学和社会科学结合起来，是课标倡导的科学渗透理念。教师在这里作这样的补充，不仅便于学生理解能量在转移和转化过程中的方向性，而且也一定会使学生感到很有意思，同时又恰到好处地体现课标理念，何乐而不为！
可见，本节课的重点是“能量守恒和能量在转移转化过程中的方向性”两个重要自然规律和如何认识这两个规律的途径与方法上。
4、教学评价
课堂测评
1．你是怎样认识能量可以转移和转化的，进而又怎样认识能量在转移和转化过程中是守恒的？
2．从历史上制作各种永动机失败的结果中，你悟出了哪些道理？
参考答案
1．从事实中和观察实验中知道能量可以转移和转化的。如电能从发电厂通过输电线转移到用户的事实，又如从手机充电，将电能转化为化学能储存起来。
通过分析论证的途径认识能量总是守恒的。如电动机提升重物的过程中，除了将电能转化为机械能外，由于摩擦和电热现象，不可避免地还有部分电能转化为内能（热能），但机械能和内能之和一定等于电动机消耗的电能。这个结论可以从永动机失败的结果得到反证。由于摩擦和电热转化的内能被耗散无法回收，故永动机注定失败。如果耗散的内可以全部回收，那么，永动机的梦想就能实现。然而，事实是不可能的。因它反证了能量守恒的规律性。
2．可以得出能量在转移和转化过程中具有方向性和能量的守恒性的道理。
本节“自我评价与作业“指导
1．电灯、电风扇、电热水器等分别是电能转化为光能、机械能和热能。蓄电池充电是电能转化为化学能。
2．化学能 电能
3．B
4．B
1、教学目标
知识与技能
1、知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分物理现象的意识。
2、初步了解现实生活中能量的转化和转移有一定的方向性。
3、通过能量转化和转移，认识效率。
过程与方法
4．经历能量转移和转化两个活动过程。参与“永动机”失败原因，以及能量在转移和转化过程中具有方向性的交流讨论过程。感悟实践活动和交流讨论的方式是学习物理知识途径。
情感、态度与价值观
5．通过对能量的转移和转化具有方向性的认识，知道能量在转移和转化的过程中有一部分能量将变成“无用的能量”，进而树立珍惜能源，节约能源，提高能源利用率的意识。同时认识科学技术的进步在节能和提高能源利用率中价值。
2、教材说明
本节教材首先通过“能量的转移”和“能量的转化”两个活动，让学生在活动中领悟能量不仅可以转移，而且可以转化。接着采用电动机提升物体的实例和永动机失败原因的分析，两个途径让学生接受能量守恒的思想和观点。最后通过大量实例分析得出能量在转移和转化的过程中具有方向的规律性，进而使学生感悟节能和提高能源的利用率的重要性，以及科学技术的进步在节能和提高能源利用率中意义和价值。
3、教学建议
本节设了三个段标，即“能的转移与转化”、“能量守恒定律”、“能在转移和转化过程中的方向性”。本节课建议用“观察与思考”、“讲解”、“阅读与交流讨论”三个活动来完成。
能的转移与转化
教材在这一段标下，首先说明自然界能量的形式多种多样，它们不仅能从一个物体转移到另一个物体，而且相互之间可以转化。接着用两个活动来让学生接受能量转移与转化的事实。
因此，建议教师采用教材编写思路，首先说明自然界物质运动的形式多种多样，每种运动形式都对应有一种能量，如机械运动对应有机械能，分子运动对应有内能，电磁运动对应有光能、电能，化学运动（化学变化）对应有化学能，原子运动对应有核能等。大量事实表明这些能量不仅可以转移，而且可以转化。接着组织学生完成教材展示的两个活动内容。
1） 观察图20-15，让学生说明（a）、（b）、（c）它们是通过何种方式传递能量的？
2） 观察图20-16，完成（a）、（b）图下的填空，以及图20-11所示的核电站工作过程中各种能量转化的填空，并组织学生补充能量转化的实例。
通过上述观察、填空、和补充实例等活动，学生自然会接受能量转移和转化的观点。
能量守恒定律
“能量守恒定律”是科学家们通过长期研究，从大量的事实和实验探究中，不约而同地发现的一条自然界普遍遵循的规律。教材从“设例”和“介绍历史上所有设想研制永动机的人的失败事实”两个方面，通过推理的方法得出能量守恒定律的。
我们建议教师在这里换一个“设例”，即“有同学设想将电动机和发电机对接起来使用，让电动机驱使发电机发电，再用发电机发出的电来驱使电动机转动，这样对接，能否周而复始地永不停息地进行下去？”
用这个问题启发学生思考，并展开交流讨论，至少有三个好处。一是让学生对电动机和发动机对接使用过程的分析中，通过推理接受能量守恒规律；二是让学生领悟自然规律是不可违背的，由于研制研制永动机的人违背了自然规律，所以他们注定要失败；三是对后面要探究的能量在转移和转化过程中的方向性，奠定基础。
上述问题在学生的交流讨论中可能会有两个答案，一是行，二是不行。无论是行，还是不行，都要学生说出理由。学生在说理中通过比较，就能辨别正确与错误。由此，能量守恒规律就能在学生中形成共识。由于研制永动机的人违背了自然规律，失败便是必然结果。至于能量转移和转化的方向性问题，学生可能不太容易想到，教师就此过度到下一个段标下的内容，也就顺理成章了。
能在转移和转化过程中的方向性
建议教师组织学生阅读该段标下的内容，并讨论下面的问题，参考问题如下：
1）能量是否能重复使用？
2）耗散的能量能否回收？
3）上面例举的电动机与发电机对接使用过程中，首先起动电动机的能量从哪里来？起动的能量在电动机和发电机的工作的过程中，什么能量被耗散了，且又是无法回收的？
4）能量在转移和转化过程中，具有什么规律性？
5）从能量在转移和转化过程中的规律性，你认为节约能源的意义和价值在哪里？
总之，希望教师在这里一定要组织学生交流讨论上述问题，因为教材在这一段标下所提供的内容很少，且都是一些简单的“问例”和“说明”。只有通过交流讨论，才能丰实我们的教学。否则学生会觉得虚无缥缈，教师也会感到空泛无味。为了使学生交流讨论热烈起来，教师必须要作适当启发和点拨。
教师启发和点播的要点建议如下：
1）通常能量在转移或转化过程中，总伴随有热能的产生，以发电机与电动机对接为例，无论是电动机或发电机，它们在转动过程中总是有摩擦存在的，摩擦生热现象必然发生，电流通过线圈时，电热效效应也是不可避免的。这样，什么能量的耗散无法回避？，被耗散的这种能量可以回收吗？
2）自然界中这种内能的耗散现象，被社会管理学中迁移过来，因此，在管理学中提出“管理要减内耗”的观点，也就是我们的企业和单位，要倡导团结协作，力求优势互补，进而形成合力，千万不能搞“窝里斗”。把自然科学和社会科学结合起来，是课标倡导的科学渗透理念。教师在这里作这样的补充，不仅便于学生理解能量在转移和转化过程中的方向性，而且也一定会使学生感到很有意思，同时又恰到好处地体现课标理念，何乐而不为！
可见，本节课的重点是“能量守恒和能量在转移转化过程中的方向性”两个重要自然规律和如何认识这两个规律的途径与方法上。
4、教学评价
课堂测评
1．你是怎样认识能量可以转移和转化的，进而又怎样认识能量在转移和转化过程中是守恒的？
2．从历史上制作各种永动机失败的结果中，你悟出了哪些道理？
参考答案
1．从事实中和观察实验中知道能量可以转移和转化的。如电能从发电厂通过输电线转移到用户的事实，又如从手机充电，将电能转化为化学能储存起来。
通过分析论证的途径认识能量总是守恒的。如电动机提升重物的过程中，除了将电能转化为机械能外，由于摩擦和电热现象，不可避免地还有部分电能转化为内能（热能），但机械能和内能之和一定等于电动机消耗的电能。这个结论可以从永动机失败的结果得到反证。由于摩擦和电热转化的内能被耗散无法回收，故永动机注定失败。如果耗散的内可以全部回收，那么，永动机的梦想就能实现。然而，事实是不可能的。因它反证了能量守恒的规律性。
2．可以得出能量在转移和转化过程中具有方向性和能量的守恒性的道理。
本节“自我评价与作业“指导
1．电灯、电风扇、电热水器等分别是电能转化为光能、机械能和热能。蓄电池充电是电能转化为化学能。
2．化学能 电能
3．B
4．B