2019學(xué)習(xí)共同體一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案第12章機(jī)械能、內(nèi)能兩課時(shí)

2019學(xué)習(xí)共同體一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案第12章機(jī)械能、內(nèi)能兩課時(shí)一、教學(xué)內(nèi)容本章主要涉及機(jī)械能和內(nèi)能的概念、分類(lèi)、轉(zhuǎn)化和守恒定律。教材的章節(jié)分別為：1.機(jī)械能的概念、分類(lèi)和守恒定律。2.勢(shì)能的概念、分類(lèi)和轉(zhuǎn)化。3.動(dòng)能的概念、分類(lèi)和轉(zhuǎn)化。4.內(nèi)能的概念、分類(lèi)和轉(zhuǎn)化。5.熱力學(xué)第一定律和第二定律。二、教學(xué)目標(biāo)1.理解并掌握機(jī)械能和內(nèi)能的概念、分類(lèi)、轉(zhuǎn)化和守恒定律。2.能夠運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通交流能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)重點(diǎn)：機(jī)械能和內(nèi)能的概念、分類(lèi)、轉(zhuǎn)化和守恒定律的理解和應(yīng)用。難點(diǎn)：1.勢(shì)能的概念和分類(lèi)。2.內(nèi)能的概念和分類(lèi)。3.熱力學(xué)定律的應(yīng)用。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備教具：多媒體教學(xué)設(shè)備、黑板、粉筆。學(xué)具：課本、導(dǎo)學(xué)案、練習(xí)冊(cè)、筆記本。五、教學(xué)過(guò)程1.實(shí)踐情景引入：通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的滾擺實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察和感受機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。2.知識(shí)講解：講解機(jī)械能和內(nèi)能的概念、分類(lèi)、轉(zhuǎn)化和守恒定律，以及勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。3.例題講解：分析并解決幾個(gè)有關(guān)機(jī)械能和內(nèi)能的例題，幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)。4.隨堂練習(xí)：讓學(xué)生獨(dú)立完成幾道有關(guān)機(jī)械能和內(nèi)能的練習(xí)題，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。5.小組討論：讓學(xué)生分組討論熱力學(xué)定律的應(yīng)用，分享解題心得和經(jīng)驗(yàn)。7.課后作業(yè)：布置幾道有關(guān)機(jī)械能和內(nèi)能的應(yīng)用題，要求學(xué)生在課后完成。六、板書(shū)設(shè)計(jì)板書(shū)內(nèi)容：1.機(jī)械能的概念、分類(lèi)、轉(zhuǎn)化和守恒定律。2.勢(shì)能的概念、分類(lèi)和轉(zhuǎn)化。3.動(dòng)能的概念、分類(lèi)和轉(zhuǎn)化。4.內(nèi)能的概念、分類(lèi)和轉(zhuǎn)化。5.熱力學(xué)第一定律和第二定律。七、作業(yè)設(shè)計(jì)作業(yè)題目：1.簡(jiǎn)述機(jī)械能和內(nèi)能的概念、分類(lèi)、轉(zhuǎn)化和守恒定律。2.一個(gè)物體從高處自由落下，求落地時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能。3.解釋熱力學(xué)第一定律和第二定律的含義和應(yīng)用。答案：1.機(jī)械能是指物體由于運(yùn)動(dòng)和位置而具有的能量，包括動(dòng)能和勢(shì)能。內(nèi)能是指物體內(nèi)部微觀粒子的動(dòng)能和勢(shì)能總和。機(jī)械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化，但在轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量保持不變。2.落地時(shí)的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量乘以速度的平方除以2，勢(shì)能等于物體的質(zhì)量乘以重力加速度乘以高度。3.熱力學(xué)第一定律指出，在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量不會(huì)自發(fā)地消失或產(chǎn)生，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。熱力學(xué)第二定律指出，在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，熵（無(wú)序度）總是趨向于增加，即自然過(guò)程總是朝著熵增的方向進(jìn)行。八、課后反思及拓展延伸課后反思：本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)和講解，讓學(xué)生了解了機(jī)械能和內(nèi)能的概念、分類(lèi)、轉(zhuǎn)化和守恒定律。通過(guò)例題和隨堂練習(xí)，提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。但在講解熱力學(xué)定律時(shí)，部分學(xué)生表現(xiàn)出困惑，可能需要進(jìn)一步的解釋和引導(dǎo)。拓展延伸：1.讓學(xué)生研究不同因素對(duì)機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化效率的影響。2.探討熱力學(xué)定律在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用，如空調(diào)、冰箱等。3.引導(dǎo)學(xué)生思考機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的實(shí)際例子，如汽車(chē)行駛、人體運(yùn)動(dòng)等。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析一、勢(shì)能的概念和分類(lèi)1.重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量。其大小與物體的質(zhì)量、重力加速度和高度有關(guān)。計(jì)算公式為：Ep=mgh，其中m為物體的質(zhì)量，g為重力加速度，h為物體的高度。2.彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。其大小與物體的彈性系數(shù)和形變程度有關(guān)。計(jì)算公式為：Ee=1/2kx^2，其中k為彈簧的彈性系數(shù)，x為彈簧的形變程度。3.電勢(shì)能：帶電粒子由于在電場(chǎng)中具有的能量。其大小與帶電粒子的電荷、電場(chǎng)強(qiáng)度和位置有關(guān)。計(jì)算公式為：Ee=qV，其中q為帶電粒子的電荷，V為電場(chǎng)的電勢(shì)差。4.磁勢(shì)能：磁性物體由于在磁場(chǎng)中具有的能量。其大小與磁性物體的磁矩、磁場(chǎng)強(qiáng)度和位置有關(guān)。計(jì)算公式為：Em=mB，其中m為磁性物體的磁矩，B為磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。二、熱力學(xué)定律的應(yīng)用熱力學(xué)定律是物理學(xué)中的重要理論，主要包括熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律。1.熱力學(xué)第一定律：能量守恒定律。在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量不會(huì)自發(fā)地消失或產(chǎn)生，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。這個(gè)定律說(shuō)明了機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程是能量守恒的，即轉(zhuǎn)化前后的總能量保持不變。2.熱力學(xué)第二定律：熵增定律。在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，熵（無(wú)序度）總是趨向于增加，即自然過(guò)程總是朝著熵增的方向進(jìn)行。這個(gè)定律說(shuō)明了機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性，即能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熵增，導(dǎo)致系統(tǒng)趨向于熱平衡。在教學(xué)過(guò)程中，需要重點(diǎn)解釋和引導(dǎo)學(xué)生理解勢(shì)能的概念和分類(lèi)，以及熱力學(xué)定律的應(yīng)用。可以通過(guò)示例、圖形和實(shí)際問(wèn)題來(lái)幫助學(xué)生直觀地理解勢(shì)能的概念和分類(lèi)，以及熱力學(xué)定律的應(yīng)用。同時(shí)，通過(guò)練習(xí)題和討論，讓學(xué)生鞏固和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。繼續(xù)熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律，表明在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量的總和是恒定的，能量可以從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，或者在系統(tǒng)與外界之間傳遞，但總能量量保持不變。這個(gè)定律在機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化中起著關(guān)鍵作用。例如，當(dāng)一個(gè)物體被舉高時(shí)，它具有重力勢(shì)能；當(dāng)物體下落時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。在這個(gè)過(guò)程中，能量守恒，即重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。熱力學(xué)第二定律，通常被稱(chēng)為熵增定律，它描述了自然界中過(guò)程的方向性。熵是衡量系統(tǒng)無(wú)序度的量度，熱力學(xué)第二定律表明，在自然過(guò)程中，熵總是傾向于增加，這意味著系統(tǒng)總是向更高的無(wú)序狀態(tài)發(fā)展。這個(gè)定律對(duì)于理解機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性非常重要。例如，熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體，而不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。這種熱傳遞的方向性是由于熵增原理的存在。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)定律的應(yīng)用，并通過(guò)實(shí)例和問(wèn)題來(lái)解釋這些定律?？梢允褂脠D表和動(dòng)畫(huà)來(lái)展示能量轉(zhuǎn)換和熵增的過(guò)程，幫助學(xué)生直觀地理解這些概念?？梢酝ㄟ^(guò)小組討論和實(shí)驗(yàn)來(lái)讓學(xué)生更深入地探索熱力學(xué)定律的實(shí)際應(yīng)用，例如在熱機(jī)和空調(diào)系統(tǒng)中。在作業(yè)設(shè)計(jì)中，可以包括一些實(shí)際問(wèn)題，要求學(xué)生應(yīng)用熱力學(xué)定律來(lái)解決問(wèn)題。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)熱機(jī)的問(wèn)題，要求學(xué)生計(jì)算熱機(jī)的效率，并討論如何提高效率。這樣的問(wèn)題