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1、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
一、教學目標
(一)知識與技能
1.知道能量守恒定律。
2.能舉出日常生活中能量守恒的實例。
3.有用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象的意識。
(二)過程與方法
1.通過學生自己做小實驗,發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。
2.通過學生討論體會能量不會憑空消失,培養(yǎng)學生探究物理規(guī)律的能力。
(三)情感態(tài)度和價值觀
1.通過學生自己做小實驗,激發(fā)學生的學習興趣。
2.對能量的轉(zhuǎn)化和守恒有一個感性的認識,為建立科學世界觀和科學思維方法打基礎。
二、教學重難點
本節(jié)以能量為線索,通過提問和討論的方式,讓學生對能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一個感性的認識最后突出能量守恒定律及應用的重要
2、性。能量的轉(zhuǎn)化和守恒是自然科學的核心內(nèi)容之一,從更深層次上反映了物質(zhì)運動和相互作用的本質(zhì),與日常生活息息相關,學習這部分內(nèi)容對學生樹立科學的世界觀、形成可持續(xù)發(fā)展的意識以及進一步學習其他科學技術,都是十分重要的。本節(jié)內(nèi)容由兩部分內(nèi)容組成,“能量的轉(zhuǎn)化”和“能量守恒定律”。能量守恒定律是本節(jié)重點,能量的轉(zhuǎn)化和用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象是本節(jié)難點。
三、教學策略
先從學生熟悉的能量入手,比如內(nèi)能、機械能之間的轉(zhuǎn)化,在擴展到光能、電能、化學能等,同時結合圖片來加深學生的理解。能量轉(zhuǎn)化過程示意圖需要在學生們充分討論后再填寫,答案不要求統(tǒng)一,合理就行。在學生知道各種能量之間可以相互轉(zhuǎn)化的基礎上,組
3、織學生做好探究實驗,講解能量守恒定律時,要突出定律的物理意義,即“轉(zhuǎn)化”和“守恒”。
四、教學準備
多媒體課件、黑塑料袋、水、溫度計、太陽能電池、小電扇、鋼筆桿、碎紙屑、乒乓球、小球撞擊演示器。
五、教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
復習引入
(5分鐘)
復習提問:
1.改變內(nèi)能的兩種方式是什么?本質(zhì)的區(qū)別是什么?
2.熱機是將什么能轉(zhuǎn)化成什么能的機器?壓縮沖程和做功沖程中能量又是如何轉(zhuǎn)化的?
學生回憶前面的內(nèi)容并回答。
做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能。做功改變內(nèi)能的本質(zhì)是其他形式的能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化,而熱傳遞是內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)移。
熱機是將內(nèi)
4、能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
為后面的學習作知識鋪墊。
從學生已學知識中體會不同形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。
新課教學
(30分鐘)
教師指導學生完成實驗,思考這些活動中能量的轉(zhuǎn)化:
(1)來回迅速摩擦雙手。
(2)黑塑料袋內(nèi)盛水,插入溫度計后系好,放在陽光下。
(3)將連在小電扇上的太陽能電池對著陽光。
(4)用鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細小的紙片。
教師總結:經(jīng)過長期的探索,發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象不是彼此孤立,而是相互聯(lián)系的。用能量的概念及能量轉(zhuǎn)化的觀點,可以反映這種聯(lián)系,在一定的條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。
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5、
學生進行活動,并思考、討論、得出結論:?
(1)來回迅速摩擦雙手,手會感覺到熱。機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(2)黑塑料袋內(nèi)盛水,插入溫度計后系好,放在陽光下,過一會兒,可觀察到溫度升高,光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(3)光能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機械能。
(4)機械能轉(zhuǎn)化為電能。
通過學生自己做小實驗,激發(fā)學生的學習興趣,對物理規(guī)律有一個感性的認識。
教師通過圖片舉例并提問:認真觀察以下圖片,你能發(fā)現(xiàn)圖片中有哪些不同形式的能的轉(zhuǎn)化?
學生討論并將圖補充完整。
讓學生對能量之間可以相互轉(zhuǎn)化進一步理解。
演示實驗:
實驗1:乒乓球在地面上彈起來,最終會靜止。
乒乓球彈起后為什么最終靜止?
6、
機械能減少了,并不是能量消失了,實際上是通過做功把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。減少的機械能就轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了,能量并沒有消失。
實驗2:演示小球撞擊的裝置,觀察現(xiàn)象。
原來小球的機械能減少了,最后小球都靜止了,是不是機械能就消失了?
能量除了會轉(zhuǎn)化,還會發(fā)生轉(zhuǎn)移。在發(fā)生能量轉(zhuǎn)移時,能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體的過程中,能量的形式是不變的。從實驗中可以看出,左右小球擺動的幅度基本上是相同的,也就意味著左邊小球的機械能基本上轉(zhuǎn)移給右邊小球。一個球的機械能減小,另一個小球的機械能增加,這就是能量的轉(zhuǎn)移。
通過前面能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的實例你可以得出什么結論?
師生互動:
歸納并分析能量守恒定律的內(nèi)容,
7、突出定律的物理意義,即突出“轉(zhuǎn)化”和“守恒”,強調(diào)各個詞語的意義。
說明:
1.盡管有的時候,物體某種形式的能量,可能轉(zhuǎn)移到幾個物體或轉(zhuǎn)化成幾種形式的能量,但能量的總量不變。就是說某物體損失的能量等于幾個物體得到的能量的總和。
2.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。能量守恒定律普遍適用。在形形色色的自然現(xiàn)象中,只要有能量的轉(zhuǎn)化,就一定服從能量守恒的規(guī)律。從物理的、化學的現(xiàn)象到地質(zhì)的、生物的現(xiàn)象,大到宇宙天體的演變,小到原子核內(nèi)部粒子的運動,都服從能量守恒的規(guī)律。
3.能量守恒定律是人類認識自然的重要依據(jù)。人類認識自然,就要根據(jù)種種自然現(xiàn)象,總結規(guī)律,能量守恒定律就
8、是人類總結出的規(guī)律之一,而且人類認識的其他規(guī)律也必定符合能量守恒定律。?
4.能量守恒定律是人類利用自然的重要武器。從原始人鉆木取火,到水能利用,從蒸汽機發(fā)明,到電能的利用,從太陽能,到核能的利用……人類科學技術進步的歷史就是一部認識能量、利用能量、實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的歷史。
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學生思考:乒乓球的機械能在逐漸減小,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
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學生觀察實驗,并描述實驗現(xiàn)象:左邊小球撞擊后靜止了,右邊的小球向右擺動,然后再反向發(fā)生類似現(xiàn)象。
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學生思考回答:
小球最終靜止下來的原因是小球的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能
9、。
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學生歸納能量守恒定律內(nèi)容:能量既不會憑空消滅,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
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培養(yǎng)學生觀察分析、推理的能力。
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使學生認識到能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體;也可以能量的形式發(fā)生轉(zhuǎn)化。但不管哪種變化,能量的總量總是保持不變。進一步向?qū)W生強調(diào)能量守恒定律的意義,是認識自然、改造自然的有力武器。
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培養(yǎng)學生的歸納能力。
教師展示永動機圖片,提問永動機可能實現(xiàn)嗎?
學生從能量守恒的角度說明它不能一直工作下去。
鍛煉學生的思維,使他們能用理論知識來解決問題。
課堂小結
(5分鐘)
這節(jié)課你學到了什么?
學生總結本節(jié)課的內(nèi)容。
1.多種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化。
2.能量守恒定律的內(nèi)容:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而能的總量保持不變。
培養(yǎng)學生的歸納總結的能力,對本節(jié)課內(nèi)容回顧鞏固。
作業(yè)布置
課本“動手動腦學物理”第1~3題。
按要求完成。
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