能量守恒定律与能源教案-物理-教学设计-人教版

能量守恒定律与能源教案_物理_教学设计_人教版一、教学目标1.知识与技能目标理解能量守恒定律的内容，能举例说明常见的能量转化和转移现象。知道能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。了解能源与能量耗散，知道能源短缺和环境问题，认识能源开发和利用与可持续发展的关系。2.过程与方法目标通过对生活中各种能量转化和转移现象的分析，培养学生观察、分析和归纳总结的能力。通过探究能量守恒定律的实验，让学生经历科学探究的过程，体会科学探究的方法，提高实验操作和数据处理能力。3.情感态度与价值观目标通过对能量守恒定律的学习，培养学生辩证唯物主义的世界观，使学生认识到自然界的各种现象是相互联系的，激发学生探索自然规律的兴趣。通过了解能源危机和环境问题，增强学生的节能意识和环保意识，培养学生的社会责任感，树立可持续发展的观念。

二、教学重难点1.教学重点能量守恒定律的内容及应用。能源与能量耗散的概念，能源危机和环境问题。2.教学难点对能量守恒定律的理解，能正确分析各种能量转化和转移过程中的能量守恒关系。如何引导学生从能量转化和转移的角度认识能源危机和环境问题，树立可持续发展的观念。

三、教学方法讲授法、讨论法、实验探究法、多媒体辅助教学法

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示图片：展示水电站、风力发电场、太阳能热水器等图片，引导学生观察并思考这些装置是如何将一种形式的能量转化为另一种形式的能量的。2.提问：同学们，在我们的生活中，能量的转化和转移现象无处不在。比如，汽车行驶时，燃料的化学能转化为机械能；晒太阳时，太阳能转移到我们身上，使我们感到温暖。那么，在这些能量转化和转移的过程中，能量的总量会发生变化吗？这就是我们今天要学习的内容能量守恒定律与能源。

（二）新课教学（30分钟）1.能量守恒定律实验探究实验器材：带有斜面的木板、小车、打点计时器、纸带、钩码等。实验步骤让小车从斜面上某一高度由静止滑下，通过打点计时器记录小车下滑过程中的运动情况。改变小车下滑的高度，重复上述实验。在小车上加挂钩码，再次改变小车下滑的高度，进行实验。数据处理：分析纸带，计算小车下滑过程中重力势能的减少量、动能的增加量以及摩擦产生的热量等，比较它们之间的关系。实验结论：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。拓展延伸引导思考：如果存在摩擦力等其他力做功，机械能还守恒吗？举例分析：以滑块在粗糙水平面上滑动为例，分析滑块的机械能如何变化。滑块在滑动过程中，由于摩擦力做功，机械能不断减少，转化为内能。但在整个过程中，能量的总量保持不变，即减少的机械能等于增加的内能。总结能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。能量守恒定律的应用例题讲解：质量为m的物体从高为h的光滑斜面顶端由静止开始下滑，到底端时速度为v，求物体下滑过程中机械能的变化情况。分析：物体下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒。重力势能减少量为mgh，动能增加量为1/2mv²，减少的重力势能全部转化为动能，机械能总量不变。解题过程：根据机械能守恒定律，重力势能减少量等于动能增加量，即mgh=1/2mv²。总结：应用能量守恒定律解题的关键是明确研究对象和过程，分析各种能量的转化情况，然后根据能量守恒列出方程求解。

2.能源与能量耗散能源的概念讲解：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源。如化石能源（煤、石油、天然气）、太阳能、风能、水能、核能等。举例：让学生举例说明生活中常见的能源及其用途。能量耗散演示实验：在一个封闭的容器内，用酒精灯加热水，使水的温度升高，然后让水自然冷却。观察温度计示数的变化，并分析能量的转化和转移情况。现象分析：加热时，酒精的化学能转化为水的内能，水的温度升高。冷却过程中，水的内能逐渐散失到周围环境中，最终水和周围环境温度相同。在这个过程中，虽然能量的总量不变，但内能散失到周围环境后，很难再被收集起来重新利用，这就是能量耗散。总结能量耗散：能量耗散是指在能量的转化和转移过程中，能量的品质逐渐降低，可利用的能量越来越少的现象。能源危机和环境问题引导讨论：结合生活实际，讨论能源短缺和环境问题的表现及原因。学生发言：学生可能会提到化石能源的过度开采导致资源枯竭、燃烧化石能源产生的废气污染环境等问题。总结：随着人类对能源的需求不断增加，化石能源等不可再生能源日益短缺。同时，能源的大量使用带来了严重的环境问题，如温室效应、酸雨、大气污染等。这些问题不仅影响人类的生存环境，也制约了经济的可持续发展。能源开发和利用与可持续发展介绍新能源：为了应对能源危机和环境问题，人们正在积极开发和利用新能源，如太阳能、风能、水能、核能、生物质能等。这些新能源具有清洁、可再生等优点，是未来能源发展的方向。小组讨论：组织学生分组讨论新能源开发和利用的意义以及面临的困难和挑战。小组代表发言：各小组代表汇报讨论结果，教师进行总结和点评。强调可持续发展：能源的开发和利用必须与环境保护相协调，实现可持续发展。可持续发展是指既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的能力的发展。我们要树立节能意识和环保意识，合理开发和利用能源，保护我们的地球家园。

（三）课堂小结（5分钟）1.知识回顾引导学生回顾能量守恒定律的内容、能量转化和转移的实例以及能源与能量耗散的概念。2.重点强调强调能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它贯穿于整个物理学乃至自然界的各个领域。再次强调能源危机和环境问题的严重性，以及开发和利用新能源、实现可持续发展的重要性。

（四）课堂练习（10分钟）1.基础练习下列关于能量守恒定律的说法正确的是（）A.能量可以凭空消失B.能量可以凭空产生C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律D.能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变下列现象中，属于能量耗散的是（）A.利用水流能发电变成电能B.电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C.电池的化学能转化为电能D.火炉把房子烤暖，一部分内能散失到空气中2.拓展练习一个物体从光滑斜面顶端由静止开始下滑，经过时间t到达斜面底端，速度为v。若把斜面长度变为原来的2倍，其他条件不变，则物体下滑时间变为多少？到达斜面底端时的速度变为多少？一辆汽车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为P，行驶速度为v，求汽车受到的阻力大小。若汽车的功率不变，当行驶速度变为原来的2倍时，汽车的牵引力变为多少？汽车的运动状态将如何变化？

（五）布置作业（5分钟）1.书面作业完成课本课后练习题。调查自己家中一天的能源消耗情况，并分析哪些能源可以节约，提出节约能源的建议。2.拓展作业查阅资料，了解一种新能源的开发和利用现状，并撰写一篇短文介绍该新能源的特点、优势以及面临的问题和挑战。思考如何在学校或家庭中开展节能活动，设计一个简单的节能方案并实施。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对能量守恒定律有了较为深入的理解，能够正确分析各种能量转化和转移过程中的能量守恒关系。在教学过程中，通过实验探究、实例分析、小组讨论等多种教学方法，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的观察、分析、归纳总结和实验操作能力。同时，通过介绍能源危机和环境问题，增强了学生的节能意识和环保意识，培养了学生的社会责任感。但在教学过程中，也发现了一些不足