高中物理《能量守恒定律與能源》教案6 新人教版必修2

1、§7.10 能量守恒定律與能源教學(xué)目標(biāo)：知識與技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散過程與方法通過對生活中能量轉(zhuǎn)化的實例分析，理解能量守恒定律的確切含義情感態(tài)度與價值觀感知我們周圍能源的耗散，樹立節(jié)能意識教學(xué)重點能量守恒定律、應(yīng)用能量守恒定律解決問題教學(xué)難點理解能量守恒定律的確切含義、能量轉(zhuǎn)化的方向性教具準(zhǔn)備玻璃容器、沙子、小鐵球、水、小木塊教學(xué)過程：一、課前導(dǎo)學(xué)實驗引入：演示實驗1：在一個玻璃容器內(nèi)放入沙子，拿一個小鐵球分別從某一高度釋放，使其落到沙子中。（思考：小球運動過程中機械能是否守恒？請說出小球運動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。）演示實驗2：在盛有水的玻璃容器中放一小木塊，讓小木

2、塊在水中上下浮動，過一段時間，小木塊停止運動。（思考：小木塊運動過程中機械能是否守恒？請說出小球運動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。學(xué)生活動：觀察實驗并積極思考。討論后，選出代表發(fā)表見解。）（教師聽取學(xué)生匯報，總結(jié)點評：說明各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，增強學(xué)生的感性認識，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚起學(xué)生強烈的求知欲。）引入課題：以上實驗表明，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種能量減少，必有其他能量增加，一個物體的能量減少，必定有其他物體的能量增加，但能量的總和并沒有變化。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的能量守恒定律。二、質(zhì)疑討論（一）能量守恒定律引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P75質(zhì)疑1：說出能量守恒定律的內(nèi)容，并引用教材上的話，

3、說明能量守恒定律的建立有何重大意義？質(zhì)疑2：歷史上曾有人設(shè)想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機器，即永動機，這樣的機器能不能制成？為什么？（學(xué)生認真閱讀教材，思考并回答問題）質(zhì)疑3：既然能量是守恒的，不可能消滅（或創(chuàng)生），為什么我們還要節(jié)約能源？（二）能源和能量耗散引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，了解人類應(yīng)用能源的歷程，能源對人類社會發(fā)展所起的作用；人類在利用能源的同時也對環(huán)境造成了嚴重污染。質(zhì)疑4：什么是能量耗散？能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解？（學(xué)生閱讀教材，思考并回答問題。）三、反饋矯正1、功與能能是狀態(tài)量，功是過程量。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。做功的過程就是各種形式

4、的能量之間轉(zhuǎn)化的過程。且做了多少功,就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化,因此,功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量的具體值往往無多大意義,我們關(guān)心的大多是能量的變化量,能量的變化必須通過做功才能實現(xiàn),某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系。例1、分析常見力做功與能量轉(zhuǎn)化的對應(yīng)關(guān)系：重力做功： 彈力做功： 電場力做功： 電流做功：解答：重力做功：重力勢能和其他能相互轉(zhuǎn)化；彈力做功:彈性勢能和其他能相互轉(zhuǎn)化； 電場力做功:電勢能與其他能相互轉(zhuǎn)化；電流做功:電能和機械能等其他形式的能相互轉(zhuǎn)化2、能量守恒定律能量守恒定律是貫穿整個物理學(xué)的基本規(guī)律之一,是學(xué)習(xí)物理學(xué)的一條主線。要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能,發(fā)生了哪些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移

5、.滑動摩擦力與相對距離的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q=FL相注意:(1)某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加,且減少量一定和增加量相等；(2)某個物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等。這也是我們列能量守恒表達式時的兩條基本思路。ABKF2-10-1例2、如圖2-10-1所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過K分別與物塊A、B相連，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB。開始時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升。已知當(dāng)B上升距離為h時，B的速度為v。求此過程中物塊A克服摩擦力所做的功（重力加速度為g）。解答

6、：由于連結(jié)AB繩子在運動過程中未松，故AB有一樣的速度大小，對AB系統(tǒng)，由功能關(guān)系有：FhWmBgh=(mA+mB)v2 求得：W=FhmBgh(mA+mB)v22-10-2例3、一小滑塊放在如圖2-10-2所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運動了一段距離。若已知在這過程中，拉力F所做的功的大小（絕對值）為A，斜面對滑塊的作用力所做的功的大小為B，重力做功的大小為G，空氣阻力做功的大小為D。用這些量表達小滑塊的動能改變量（指末態(tài)動能減去初態(tài)動能）等于多少？，滑塊的重力勢能的改變量等于多少？滑塊機械能（指動能與重力勢能之和）的改變量等于多少？解析：根據(jù)動能定理，動能的改變等

7、于外力做功的代數(shù)和，其中做負功的有空氣阻力，斜面對滑塊的作用力的功（因彈力不做功，實際上為摩擦阻力的功），因此Ek=A - B+C - D；根據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系，重力勢能的減少等于重力做的功，因此Ep= - C；滑塊機械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此E = A B D3、能源和能量耗散能量耗散表明,在能源的利用過程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過程中,能量在數(shù)量上并未減少,但在利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用的變成不便于利用的了。是能源危機更深層次的含意,也是“自然界的能量雖然守恒,但還是要節(jié)約能源”的根本原因。能量和能源是兩回事；非再生能源和可再生能源是兩回事。作為常規(guī)能源的煤炭、石油、

8、天然氣等面臨枯竭.節(jié)能和開發(fā)新的能源已是人類必須面對的實際問題.能源對造福人類具有極重要的意義,節(jié)約每一份能源,不僅能提高能源的利用價值,對于維護人類賴以生存的環(huán)境也有不可忽視的作用新的能源有待于人類去開發(fā).有待開發(fā)和利用的新能源主要指:太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、水、能、核能。由于煤、石油和天然氣都是幾億年以前的生物遺體形成的,所以人們也稱它們?yōu)榛剂?由于這些能源是不能再次生產(chǎn),也不可能重復(fù)使用的,所以稱為非再生能源例4、太陽能的儲存一直是個難題.科學(xué)家發(fā)現(xiàn),鹽水湖被太陽曬久了,湖底的濕度會越來越高,并難以通過湖水的對流將熱散發(fā)出去，而淡水湖不具備這一特點.根據(jù)這一特點,可以利用鹽水湖來儲存太陽能.你能分析這是為什么嗎?你能根據(jù)這規(guī)律設(shè)計出一種儲存太陽能的具體方案嗎？（提示:鹽水湖中含鹽量高的湖水密度大,總是留存湖底不會上浮)解答:在含鹽量高的湖水的表面吸收了太陽能之后,部分水分被蒸發(fā),使湖水表面水層含鹽量變大且溫度也