6. 能源的开发与利用教案推荐

《能源的开发与利用》

教学设计

《能源的开发与利用》

一、教学内容分析

《能源的开发与利用》选自教科版高中物理必修2第四章第六节，主要内容是对能量守恒定律的理解和能源的利用与开发。从教材编排上看，它位于该章的章末。该部分内容主要是对前面所学内容的综合运用。从物理学的知识体系来看，能量守恒是物理学中基本的而又非常重要的一个守恒定律。本节课主要帮助学生在分析能量转化和转移中体验守恒的思想，培养学生的辩证思维，并运用该规律分析实际问题。同时，能量守恒与我们日常生活、生产、科学研究息息相关，学习该节内容具有广泛的现实意义。

二、学情分析

在前面的学习中，已经掌握了机械能守恒定律，已经具备了一定的守恒的思维。同时，高一下学期的学生具备基本的分析实验现象、探究规律的逻辑思维能力，为本节课学习物理规律提供可能，但考虑到本班学生的实际具体学习情况，结合学生对未知事物有较强的探究欲望，本课重视分析实际问题及应用，加强学生的体验，从而帮助学生自主建构知识。

三、设计理念

本节课按照“情景——分析——应用”的模式展开，具体做法是：通过生活实例，展示相关情境，激发学生的求知欲，引导学生对能量守恒定律的深刻理解，体会“生活走向物理”的理念。通过对生活中能见到的能量守恒实际问题分析，培养学生守恒的思维；并通过规律应用巩固知识，掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法，体会物体规律对生活实践的作用，领悟能量守恒定律解决问题的重要性，形成科学价值观。各环节都渗透新课程理念，注重学生的学习过程。

四、教学目标

知识与技能

1）能叙述能量守恒定律，体会能量守恒是自然界的基本规律之一。会初步运用能量守恒的观点分析问题

2）知道自然界中存在多种形式的能量

- 1 -

3）能举例说明能源与人类生存和社会发展的关系，让学生了解能源对社会，经济发展的影响

过程与方法

1）通过分析生活中的能量转化实例，体验守恒的思想

2）通过新能源和常规能燃料的对比，了解新能源的优点

情感态度与价值观

(1)树立“可持续发展”的意识，培养利用和开发能源的正确态度．在力所能及的范围内，为社会的可持续发展做出贡献．

(2)以实际行动节约能源，养成利用能源的良好习惯．

(3)关心世界范围内能源发展的现状，积极思考未来的能源发展趋势

五、教学重难点

重点

理解能量守恒定律

难点

能量守恒定律的理解及应用

六、教学准备

1）教学课件

2）能量守恒的视频

七、教学过程设计

教学环节

环

节

【展示图片】

通过学生感兴趣的体育项目引入，可以快速集中学生的注意力，激发学生的学习兴趣

教师活动

学生活动

设计意图与依据

运动员投掷标枪使其作斜抛运动，【观看、分析】

标枪的运动大致可以分为三个过程：

1、投掷到出手的过程

2、上升到最高处的过程

3、下落到地面的过程

标枪的运动

【思考、回答】

1．在（1）过程中人对标枪做正功；人体的化学能转化为标枪的动能

2.在（2）过程中重力对标枪做负功；动能转化为重力势- 2 -

一

、

创设

情景

，

激趣

导入

问题1：分析三个过程中哪些力做功，涉及哪些能量的转化？

问题2：从整个过程角度来讲能量转化如何

【播放视频】

播放桌球中两球相碰能量转移的实例

问题3：视频中的现象能量是如何变化的

问题4：你还能说说生活中，还有哪些能量转化和转移的例子？

【教师总结】能量的转化和转移时生活中普遍存在的现象。能量转化或转移的过程中是否存在某种定量的关系，遵循什么规律呢？

【播放视频】

生活中的一些能量转化现象和能量守恒定律的得出。

能

3.在（3）过程中重力对标枪做正功；重力势能转化为动能

4.整个过程是人体的化学能转化为标枪的机械能

3．通过碰撞作用白球的动能转移到黄球

4.电灯、热水器，天然气燃烧；冷热水的混合

由情景引发问题，激发学生感悟生活中的物理现象

引导学生从生活走向物理，帮助学生认识到不同形式的能量是可以相互转化的

【观察、思考】

观看短片中的内容

【回答】

通过实验，培养学生观总结归纳问题的能力

问题1：结合书中所述，能量守恒1．能量既不会凭空产生，定律的内容是什么？

问题2：用能量守恒定律分析自由落体运动、汽车刹车过程中的能量转化关系

也不会凭空消失，它只能由一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。

培养学生用物理2．做自由落体运动的物体重力势能转化为动能，减少的重力势能和增加的动能相等；

- 3 - 原理分析生活实例

环

节

二

、

合作

学习

，

建

构

新

知

【教师归纳】能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的定律。

汽车刹车动能转化为内能，

减少的动能和增加的内能相等

【理解定律】

问题1、“能量既不能凭空产生，也不能凭空消失”这句话说明了什么？

问题2、“它只能从一种形式转化为另一种形式，在转化的过程中总: 【思考、回答】

1、能量既不能无中生有，也不能消失，只能在一定条件下转化或者转移。

2、某种形式的能量减少，

培养学生分析问题的能力

通过对比理解培养学生正向迁移的能力

量保持不变”这句话说明了什么？

一定存在其他形式的能量问题3、“或者从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中总量保持不变”说明了什么

【定律对比】

问题1:回顾机械能守恒定律的内容及使用条件。

问题2：从机械能守恒定律和能量守恒的内容上对比，以及实例分析。机械能守恒定律和能量守恒定律存在什么样的关系？

【公式推导】

问题1：机械能守恒的表达式如何？

增加，且减少量和增加量一定相等。

3、某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。

【回顾、回答】

1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能会相互转化，但机械能的总量保持不变

适用条件：只有重力或弹力做功的物体系统内或者只有动能和势能相互转化的物体系统内

【对比、回答】

机械能守恒定律是能量守恒定律在特种背景下的一种特殊表现形式

【归纳、回答】

1、E初＝E末

- 4 -

问题2：仿照机械能守恒定律表达式如何得出能量守恒表达式？

【教师归纳】

（1）E初=E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。

（2）ΔE增=ΔE减，能量的增加量等于能量的减少量

建立定律的重要事实

第一类永动机是不可能制成的

ΔEk＝－ΔEp

【观察、思考】

永动机的图片，并思考为什么不能制成

【分析、回答】

永动机违背了能量守恒定律，因为能量不能够凭空产

生。

培养学生严谨的科学态度

问题：分析永动机的错误在哪里

？

【定律的应用】

能量守恒定律的应用的基本思路

1、选定研究的系统：确定初、末状态

2、分析过程：分析状态变化过程中哪种形式的能量在减小，哪种形式的能量在增加

3、利用能量守恒定律列方程：能量的减少量与能量的增加量一定相等

【投影例题】

类型一:对能量守恒定律的理解

例1：下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是（

）

【分析、解答】

- 5 - A．某种形式的能减少,一定存在其

他形式的能增加

巩固并运用所学知识，解决实际问题

B．某个物体的能减少,必然有其他

物体的能增加

C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——

永动机，不可能制成

D．石子从空中落下,最后停止在地

面上,说明机械能消失了

例2：自由摆动的秋千摆动幅度越

来越小，下列说法正确的是（

）

【分析、解答】

A．机械能守恒

B．能量正在消失

C．只有动能和重力势能的相互转化

D．减少的机械能转化为内能，但

总能量守恒

例3：质量为m，速度为v0的子弹，

水平匀速飞行，击中前方悬挂于绳

长为L的下端的木块，质量为M；【分析、解答】

子弹未能穿出木块，使悬绳偏离竖直方向的最大偏角为θ ，则子弹

击中木块后产生的内能为多少？

例4：

如图所示，质量为1 kg的木块m在水平面上运动，经过A点时速度v0＝2 m/s，已知A、B之间距离L＝0.5 m，且粗糙，其他部

【分析、解答】

- 6 -

分均光滑，m与A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，木块经过B点后将压缩右端固定的劲度系数较大的弹簧，g取10 m/s2，求：

(1)弹簧能够具有的最大弹性势能？

(2)木块m是否还能到达A点？

【投影展示】

问题1：合外力做功与动能变化有怎样的关系；重力做功与重力势能变化有怎样的关系？

问题2:由这些关系可以得出做功与能量有怎样的关系？

问题3：我们已经学到的做功与能量变化关系有哪些？

【投影展示】

展示表格，并详细描述各种做功与能量变化的关系。

【例题讲解】

某人将原来放在地面上质量为1 kg的物体匀加速向上提升1 m，这时物体获得2 m/s的速度，在这个过程中，以下说法正确的是(g取10 m/s2)(

)

A．手对物体做功为10 J

B．合外力对物体做功为12 J

C．合外力对物体做功为2 J

D．物体重力势能增加了12 J

【思考、回答】

1、合外力做功等于动能的变化；重力做功等于重力势能的变化

2、在力现象中能量变化通过做功来实现；功是能量变化的量度

3、WG＝－ΔEp

WF＝－ΔEp

W合＝ΔEk

W＝ΔE机

通过知识回顾，总结知识，培养学生迁移能力

- 7 -

培养学生节约能阅读课本70页到80页，思考常规【总结、回答】

源的意识

能源（旧的能源)有哪些，有什么常规能源：如水力，风力，

样的缺点；新能源有哪些，有什么煤、石油，缺点：化石燃料

样的优点？

有污染，不可再生

新能源：如太阳能、地热能，

【阅读思考】

优点：清洁、可再生

环

节

三

、

课堂

小结

、

巩固

练习

【投影展示】

1、展示本节课的主要内容，并对内容总结叙述。

2、布置作业

九、板书设计

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