一、能量守恒定律优质课一等奖教案

第十一章

物理学与能源技术

第1节

能量守恒定律

【教学目标】

一、知识与能力

1.认识能量存在的不同形式，能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。

2.理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成。

3.通过能量的转化和转移，认识效率。

4.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。

二、过程与方法

1.通过回顾已学过的各种能量及能量转化的实例，了解生产、生活中各种形式能量的转化过程。

2.通过观察实验及课件演示，理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能应用能量守恒定律独立地分析问题。

三、情感、态度与价值观 1.通过分析自然界中各种能量的转化过程，渗透事物之间相互联系的观点。

2.让学生体会物理学中自然规律之美。

3.通过讲解永动机是不可能制成的，让学生了解事物的发生和发展都有其自然规律，使学生形成尊重科学、尊重规律的意识。

【教学重点】

理解能量守恒与转化定律并应用其解释实际问题。

【教学难点】

能量的转化与转移的方向性。

【教学突破】

通过举例分析的方法，如人类利用火炉散发的热量取暖来说明这一原理。

【课前准备】

◆教师准备

多媒体材料(模拟单摆从运动到停止的整个过程，分析能量转化守恒问题)、滚摆、空气压缩引火仪等。

◆学生准备

玩具小车、悠悠球、细线和小球等。

┃教学过程设计┃

教学过程

一、演示实验，引入新课

老师演示：滚摆实验

引导学生分析能量转化过程。

滚摆实验现象直观生动，能够激发学生的观察研究兴趣，而且滚摆自由转动的过程中存在动能和重力势能的相互转化。滚摆慢慢停下的过程说明机械能可以转化为内能。

批注

二、进行新课

1.不同形式能量的相互转化

学生讨论：列举出自己知道的能量存在形式——机械能、内能、光能、电能、核能、化学能等。

学生活动：分析教材第39页如图11－1－3所示的几个情景中能量转化情况，并自己利用课前准备的器材进行实验。

通过对教材第39页如图11－1－3所示的第三个图的观察，可以发现推动带滚动轮的小车效果更好。

演示：空气压缩引火仪。

学生活动：讨论从能量利用和转化角度讲，现代化生活以电为中心的能量转化和利用的过程是怎样的。

各种电池、发电机把________能转化为________能；

电饭锅、电动机、日光灯等用电器把________能转化为________能。

2.讨论交流能量从哪里来

学生活动：结合教材第40页如图11－1－5所示的太阳能的转化和利用，讨论人们利用太阳能的过程。

——太阳能：直接加热物体(太阳能热水器，内能的转移)、太阳能电池(光能转化为电能)、风能和水能(太阳能转化为机械能)、动植物生长(太阳能转化为生物质能)等。

3.能量守恒定律

学生活动：做小实验，分析能量转化或转移情况。

学生讨论：打台球时，两颗台球之间发生了动能的转移；人们通过热水袋取暖，就是热水的内能转移至人体。

要求学生回忆，并举出一些例子，分析其中的能量转化或转移情况。

结论：能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式时，总量不变。这称为能量守恒定律。

4.永动机是不可能实现的

教师：能量是维持我们的生产、生活得以正常进行的源泉。正是这样，在历史上，许多人煞费苦心，希望能够制造出一个不需要向其提供能量，就能持续对外做功的机器，也就是永动机。然而，我们根据能量守恒定律就可以知道，这样的机器是不存在的。

举出历史上比较有名的永动机，多媒体展示图片，说明设计初衷。如达芬奇的永动机等。

学生活动：观察永动机图片，展开讨论，分析永动机不能永动的原因。再让学生分析教材如图11－1－8所示的永动机，以小组为单位，进行讨论，指出其中的不可能之处。特意指出“完全转化”往往是不可能的。

教师引导说明：永动机是非常美妙诱人的设想，多少人为了永动机熬白了头发，甚至耗尽一生精力。但是，在科学规律面前，幻想终究是幻想。

课前可以让学生每人准备一个涉及能量转化和守恒定律的实验，如单摆实验等。引导学生思考实验研究对象中哪几种能量相互转化，哪种能量减少，哪种能量增加，以及二者的关系。

通过各种各样永动机设计的失败，能够使学生明确理论指导实践的实际意义。培养学生学科学、用科学的科学素养。

三、反思总结，布置思考题

1.检查学生的练习情况，请同学总结本节课的主要内容，教师再做适当的补充。

2.布置思考题及课后作业。

活动：安排学生课外做“魔筒”实验。

┃教学小结┃

【板书设计】

第1节

能量守恒定律

1.不同形式能量的相互转化

2.讨论交流能量从哪里来

3.能量守恒定律

能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另一种形式时，总量不变。这称为能量守恒定律。

4.永动机是不可能实现的

【教学反思】

本节学习的重点是能量守恒定律及其应用。能量是物理学的重要概念，在本套教材中也贯穿始终，本节课具有重要意义。但是能量守恒定律往往不便采用探究活动式的教学来开展，在本节教学中，通过归纳总结的方式给出这一重要定律，并把教学重心后移，着重通过其应用让学生理解并巩固。这一构思基本符合教学实际与一般的教学思维。本节课的情感、态度与价值观教学目标也较为重要，需让学生接受物理的守恒思想，并具有通过物理规律去伪存真的意识。