第十節能量守恒定律與能源（宗彥峰陜西師大附中710061）【教材版本】人教版【設計理念】通過對本節課的學習，幫助學生樹立科學的世界觀,形成科學理論是發展的觀念,也為學生能夠在廣闊的知識背景中考慮問題,提高理論聯系實際的能力奠定基礎,使得學生的有關能量的知識結構更加的完善。【教材分析】本節內容安排在學習了機械能之后，學生已經有了有關能量轉化的一些圖景，體會到能量概念是對自然現象的抽象和概括。從而從“機械能的轉化與守恒”聯想擴展到“自然界中各種能量在轉化和轉換中總能量守恒”。【學情分析】學生通過機械能的學習，已經形成了有關能量轉化的一些圖景，具備了從“機械能的轉化與守恒”聯想擴展到“自然界中各種能量在轉化和轉換中總能量守恒”的基礎。【教學目標】1、知識與技能1．知道能量是一個重要的物理量，知道能量守恒確立的兩類重要事實。2.能應用能量守恒解決一些問題。3.知道能量耗散，了解自然界中宏觀過程中的能量守恒以及能量轉化和轉移的方向性，認識到提高效率的重要性，4.知道能源短缺和環境惡化是關系到人類社會能否持續發展的重大問題，增強節約能源和環境保護的意識。2、過程與方法通過文獻查閱和調查研究的方法、問題討論法3、情感、態度與價值觀通過文獻查閱和調查研究的方法，使學生認識到能量守恒定律是人們認識自然的重要工具，能源關系到人類的衣食住行，關系到國家的興旺發達。培養節約能源和環境保護的意識。【重點難點】1、教學重點能量守恒定律、能量的耗散2、教學難點能量守恒定律的理解【教學方法】查閱文獻+調查研究+交流討論【教學思路】通過學生進行素材的采集和整理，通過上網查詢、資料檢索等形式查找能量守恒定律的形成和建立過程的資料，通過調查訪問的形式搜集生產、生活中與能源有關的材料，對自己獲取的材料進行分析研究，形成自己的觀點和想法，以便在課堂上進行討論交流。【教學過程】一、課前準備A、查找有關能量守恒定律形成和建立過程的資料。B、通過調查的形式，搜集生產、生活中與能源有關的資料，能弄清楚涉及了那些能量、能量的轉化方向、能量轉化中那些力做工引起了各種形式能量的轉化和轉移。C、通過獲取素材、整理素材、形成觀點的過程，認真體會能量是更深層次上反映運動和相互作用的本質，能量守恒定律是人類認識自然的重要工具。二．新課教學一）能量守恒定律1、能量形式的多樣性2、能量的轉化3、能量守恒定律:能量既不可會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變．4

、能量守恒定律的普遍性和重要性二）、能源和能量耗散1、能源的利用經歷2、能量耗散三．教學過程過程環節1、各組的調查研究的成果的展示和交流根據重力做功與重力勢能的關系，重力勢能的減少等于重力做的功，因此ΔEp=-C；滑塊機械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE=A–B–D教師點評：⑴能量守恒定律是貫穿整個物理學的基本規律之一,是學習物理學的一條主線。⑵要分清系統中有多少種形式的能,發生了哪些轉化和轉移.⑶滑動摩擦力與相對距離的乘積在數值上等于系產生的內能、即：注意:(1)某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加,且減少量一定和增加量相等(2)某個物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等。這也是我們列能量守恒表達式時的兩條基本思路。例3：2001年9月11日，恐怖分子劫持波音757飛機以的速度撞擊紐約世界大廈，已知波音757飛機質量為7t，攜帶航空汽油質量為30t，汽油的燃燒值為，飛機長，求：（結果保留兩位有效數字）⑴飛機撞擊世貿大廈釋放多少能量？⑵試估算飛機對世貿大廈的平均沖擊力是多大？（設機尾恰好插入大樓）解答:⑴飛機撞擊世貿大廈釋放的能量等于飛機及汽油的動能與汽油燃燒放出的化學能：⑵飛機撞擊世貿大廈時，速度由變為零，飛機長80m看作作用距離，所以飛機對世貿大廈的平均沖擊力為：≈1.4×107N說明:能源和高新技術一旦被恐怖分子所掌握，就會成為人類的災難，紐約世貿大廈就是被飛機攜帶的航空汽油燃燒釋放的化學能而轉化為內能，融化了世貿大廈的鋼結構導致坍塌。世界各國在積極開發和利用能源的同時，也十分注意能源的使用安全問題。問題4：既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節約能源?教師進行情景的引導：勻速的汽車剎車后可以停下來，但是停下來的汽車不能主動運動起來；沙漠沙化后不能自發變成綠洲；打碎的鏡子不能恢復原狀，人死不能復生等，在提示著我們自然界的一些宏觀過程有著一定的方向性。學生舉例：1、2、3、從上面的例子我們可以看出:在能量的轉化和轉移過程中，能的總量是守恒的，但能量的品質卻降低了，這叫做能量耗散。在能源的利用過程中，即在能量的轉化過程中,能量在數量上并未減少,但在利用的品質上降低了,從便于利用的變成不便于利用的了。是能源危機更深層次的含意,也是“自然界的能量雖然守恒,但還是要節約能源”的根本原因。例4：太陽能的儲存一直是個難題.科學家發現,鹽水湖被太陽曬久了,湖底的濕度會越來越高,并難以通過湖水的對流將熱散發出去，而淡水湖不具備這一特點。根據這一特點,可以利用鹽水湖來儲存太陽能.你能分析這是為什么嗎?你能根據這規律設計出一種儲存太陽能的具體方案嗎？（提示:鹽水湖中含鹽量高的湖水密度大,總是留存湖底不會上浮)解答:在含鹽量高的湖水的表面吸收了太陽能之后，部分水分被蒸發，使湖水表面水層含鹽量變大且溫度也隨之升高.由于含鹽量高的湖水密度大，所以這部分密度大、溫度高的表層湖水就會在重力作用下下沉，將所吸收的郜分太陽能帶到湖底，使湖底溫度越來越高。由于湖底鹽水密度大于上部湖水密度，因此湖底的鹽水不會再向上運動，將熱量散失，這就使得太陽能得到儲存。師生總結：1、能量耗散：流散的內能無法重新收集起來加以利用的現象叫做能量耗散。2、能量耗散從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性。環節三：布置作業：1、查閱資料：知道能源的分類及其常規能源的利用帶來的環境問題2、知道綠色能源有哪些及其我國利用綠色能源的現狀板書設計十.機械能守恒定律與能源一）能量守恒定律1、能量形式的多樣性