高中物理 《能量守恒定律》教案
高二物理上册《能的转化和能量守恒定律》优秀教学案例
2.运用问题驱动法，激发学生的求知欲，培养学生主动提问、合作探讨的学习习惯。
3.采用分组讨论、汇报交流等形式，促进学生之间的互动，提高学生的表达能力和团队合作精神。
4.鼓励学生从多角度思考问题，培养学生的创新意识和批判性思维。
2.提问：“能量可以从一种形式转化为另一种形式，那么在这个过程中，能量是否守恒呢？”引发学生对能量守恒定律的思考。
3பைடு நூலகம்利用多媒体播放能量守恒定律的相关视频，让学生对能量守恒定律有一个直观的认识。
（二）讲授新知
在讲授新知环节，我将按照以下步骤进行：
1.简要介绍能量守恒定律的发现历程，让学生了解科学家的探索精神。
5.跨学科整合，拓展视野
本案例在讲解能量守恒定律时，注重与其他学科的整合，如生态学、经济学等。这种跨学科的教学方式有助于拓展学生的知识视野，培养学生的综合素质，提高学生解决问题的综合能力。
2.注重启发式教学，鼓励学生独立思考，培养学生的创新意识。
3.深入挖掘教材内容，结合学生实际，设计富有针对性的教学活动。
4.营造轻松、和谐的学习氛围，使学生在愉悦的情感中学习物理。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
在导入新课环节，我将采用以下方式激发学生的兴趣和好奇心：
1.展示生活中能量守恒的实例，如滑滑梯、踢足球等，让学生思考这些现象背后的能量转化过程。
（三）情感态度与价值观
1.培养学生对物理学科的兴趣，激发学生学习物理的内在动机。
2.培养学生尊重科学、追求真理的精神，树立正确的价值观。
3.通过对能量守恒定律的学习，引导学生关注环境保护，培养学生的社会责任感。
高中物理热力学第一定律教案
高中物理热力学第一定律教案引言：热力学是物理学中的重要分支，旨在研究热能与功的转换关系以及物质的热平衡状态。
在高中物理教学中，热力学的学习对学生的科学素养和物理思维的培养至关重要。
本教案将以高中物理热力学第一定律为核心内容，通过理论讲解和实验探究相结合的方式，帮助学生深入理解热力学的基本原理和应用。
一、知识概述1. 定义：高中物理热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明在一个孤立系统中，能量可以相互转化，但总能量不会增加或减少。
2. 表示形式：ΔU = Q - W，其中ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热量，W代表功。
二、理论讲解1. 系统内能的概念系统内能是指物体中分子的热运动能量总和。
分子运动越剧烈，其内能越高。
2. 吸热和放热吸热是指系统从外界吸收热量，其符号为正；放热是指系统向外界释放热量，其符号为负。
3. 功的概念和形式功是指外界对系统做的可逆过程中的能量转移。
根据形式的不同，功可以分为以下几种情况：- 体积无限长做功：W = -PΔV，其中P代表压强，ΔV代表体积变化。
- 力沿直线做功：W = Fdcosθ，其中F代表力，d代表位移，θ代表力和位移间的夹角。
4. 第一定律的表达形式根据能量守恒定律，系统内能的变化等于吸热量与对外做的功的代数和。
三、实验探究为了加深学生对热力学第一定律的理解，我们将进行以下实验：1. 实验目的：通过加热水的方式，观察热能转化和功的变化。
2. 实验材料：烧杯、热水、温度计、测量缸、线圈等。
3. 实验步骤：a. 将温度计插入热水中，记录初始温度。
b. 加热水，直到水温升高一定程度。
c. 实时观察并记录温度变化。
d. 探究热能转化和功的关系，并记录结果。
4. 实验结果：实验结果表明，随着温度的升高，系统内能增加，吸热量增加，同时对外做的功也增加。
四、拓展应用热力学第一定律在现实生活中有着广泛的应用。
以下是一些典型的例子：1. 热机工作原理：汽车引擎、蒸汽机等都是基于热力学第一定律的热机。
《第三章3能量守恒定律》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19选择性必修第三册
《能量守恒定律》教学设计方案（第一课时）一、教学目标本节课的目标是使学生理解并掌握能量守恒定律的基本概念。
学生应能认识并列举出日常生活中的能量转换现象，通过探究学习活动，学生将初步了解守恒定律的数学表达式及基本思想，并初步应用此定律解释和分析一些简单现象。
教学目标着重培养学生自主学习、观察、思考的能力。
二、教学重难点重点：通过实例和实验理解能量守恒定律，并能描述各种能量间的转化过程。
难点是对于守恒思想的理解以及如何在变化复杂的场景中准确运用守恒定律进行计算和问题解析。
针对难点，教师应准备直观的实验材料和例子进行引导。
三、教学准备1. 多媒体教学资源：包括PPT演示、相关视频或动画以帮助学生对能量转换的直观理解。
2. 实验材料：例如机械能转换的实验装置，热能转换的实验器材等，以供学生亲自动手操作和观察。
3. 课程相关学习资料：包括教材、习题集等，供学生课后巩固学习。
四、教学过程：一、引入阶段在课程开始之初，教师将通过一个生动的实例来引发学生的兴趣。
教师可以首先问学生：“大家是否注意到过在生活中的能量变化？比如当我们骑自行车上山时，身体需要消耗大量的能量，而到了山顶后，我们的能量是如何的？”随后，教师可以简要描述一下这个现象背后的能量变化过程，引出今天要学习的内容——能量守恒定律。
二、概念解析接着，教师将详细讲解能量守恒定律的概念。
首先，教师将解释什么是能量、能量的形式以及能量在自然界中的重要性。
然后，重点解释能量守恒定律的含义，即能量既不会消失也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为另一种形式。
通过图文并茂的方式，展示一些常见的能量转换过程，如机械能转化为电能、热能等。
三、实验演示为了让学生更好地理解能量守恒定律，教师可以进行一些简单的实验演示。
例如，教师可以准备一个水力发电的模型，让学生观察水流如何带动涡轮转动，进而产生电能的过程。
在这个实验中，教师需要着重引导学生观察和分析能量在过程中的变化情况，使学生对能量守恒有更直观的认识。
人教版高中物理新教材必修第三册第12章-能量守恒定律-教案
阻 R 成反比.
了一种测量电阻的方法,不能错误地认为“电
阻跟电压成正比,跟电流成反比”.
2.对伏安特性曲线的理解
D.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热
功率的10倍
(
b 表示线性元件,图
1)图甲中的图线a、
【解析】C 由于电饭煲是 纯 电 阻 元 件,
乙中的图线c、
d 表示非线性元件.
U
R1= =44Ω,
(
3)电动机的效率
P机
电动机的效率η=
×100%.
P电
12.
2 闭合电路的欧姆定律
一 电动势
(
1)定义:非静电力所做的功与所移动的
电荷量之比叫电动势,用符号 E 表示(注意与
电场强度区分).电动势在数值上等于非静电
2.闭合电路欧姆定律
(
1)内容:在外电路为纯电阻的闭合电路
中,电流 的 大 小 跟 电 源 的 电 动 势 成 正 比,跟
内、外电路的电阻之和成反比.
(
2)公式:
E
(只适用于纯电阻电路).
①I=
R+r
①当电路断路即I=0 时,纵坐标的截距
为电源电动势.
②当外电路短路即U =0 时,横坐标的截
距为短路电流.
(
2)公式:
Q=I2Rt.
2.电功率P=IU 和热功率P=I2R 的
应用
(
1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电
路,电流的电功率均为 P电 =UI,热功率均为
P热 =I2R.
(
2)对于纯电阻电路而言:
P电 =P热 =IU
U2
=I2R= .
R
(
3)对于非纯电阻电路而言:
高中物理 第三章 热力学第一定律 第三节 能量守恒定律(含解析)3物理教案
能量守恒定律1．不同形式的能之间可以相互转化，例如，电流通过导体时，电能转化为内能，燃料燃烧时，化学能转化为内能，炽热的灯丝发光，内能转化为光能。
2．各种形式的能相互转化过程中守恒，能量守恒定律的内容为：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；在转化和转移过程中其总量不变。
3．能量守恒定律是自然界中的一条普遍规律，恩格斯把这一定律称为“伟大的运动基本定律”，并把这一定律和细胞学说、达尔文的生物进化论称为19世纪自然科学的三大发现。
4．第一类永动机是指不需要任何动力或燃料却能不断对外做功的机器，它不可能造成的原因是违背了能量守恒定律。
5．能量守恒定律的发现在物理学理论的发展上使经典物理学从经验科学发展成完整的理论科学，在哲学上为辩证唯物主义自然观提供了自然科学基础，揭示了自然界中各种不同的运动形式是相互联系的，且在转化过程数量上保持守恒。
所以，能量守恒定律论证了物质运动的不灭性和统一性。
能量守恒定律1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；在转化和转移的过程中其总量不变。
2．对能量守恒定律的理解(1)能量的存在形式及相互转化各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有诸如电磁能、化学能、原子能等。
各种形式的能，通过某种力做功可以相互转化，例如：利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能；煤燃烧，化学能转化为内能；列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能。
(2)与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的，例如，物体的机械能守恒，必须是只有重力做功；而能量守恒定律是没有条件的，它是一切自然界现象都遵守的基本规律。
(3)能量守恒定律的重要意义①找到了各种自然现象的公共量度——能量，从而把各种自然现象用定量规律联系起来，揭示了自然规律的多样性和统一性。
②突破了人们关于物质运动的机械观念的范围，从本质上表明了各种运动形式之间相互转化的可能性。
高中物理能量守恒教案
高中物理能量守恒教案
一、教学目标：
1. 理解能量守恒定律的概念和应用；
2. 掌握能量转化和能量守恒的相关知识；
3. 能够分析和解决与能量守恒相关的问题；
二、教学内容：
1. 能量守恒定律的基本概念；
2. 机械能守恒定律；
3. 热能守恒定律；
4. 能量转化和能量守恒的应用；
三、教学重点和难点：
1. 理解并应用能量守恒定律；
2. 理解机械能守恒定律和热能守恒定律的应用；
3. 解决与能量守恒相关的问题；
四、教学方法：
1. 理论讲解结合例题练习；
2. 实验观察和数据分析；
3. 课堂讨论和合作学习；
五、教学过程：
1. 引入：通过实例引入能量守恒定律的概念；
2. 理论讲解：讲解能量守恒定律的基本原理和应用；
3. 例题练习：老师对几道相关例题进行讲解和解答；
4. 实验探究：进行相关实验，观察并记录实验数据；
5. 数据分析：学生根据实验数据进行相关分析和总结；
6. 课堂讨论：学生分组讨论并分享实验结果，思考解决相关问题；
7. 练习测试：布置相关练习和测试题，检验学生学习效果；
8. 总结反思：对本节课的学习内容进行总结和反思。
六、教学资源：
1. 教材、课件、实验器材；
2. 相关试题、练习题、考试卷；
七、教学评估：
1. 学生表现及讨论参与程度；
2. 课堂练习和测试成绩；
3. 实验数据记录和分析能力。
以上为高中物理能量守恒教案范本，希最对您有所帮助。
高二物理选修热力学第一定律能量守恒定律教案
3. 几点说明
⑴.自然界存在着多种不同形式的运动每种运动对应着 一种形式的能量如机械运动对应机械能；分子热运动 对应内能；电磁运动对应电磁能பைடு நூலகம்
⑵.不同形式的能量之间可以相互转化摩擦可以将机械 能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能
3.热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定 律的具体体现
A
A．Q1—Q2=W2—W1 C．W1=W2
B．Q1=Q2 D．Q1>Q2
点拨：整个过程的内能不变 ΔU= 0
由热力学第一定律 ΔU=W总+Q总=0
Q总= - W总
∴ Q1—Q2=W2—W1
练习4.一定量的气体吸收热量体积膨胀并对外做
功则此过程的末态与初态相比
D
A．气体内能一定增加
B．气体内能一定减小
2.热传递改变物体内能的过程是内能从一个 物体转移到另一个物体的过程
总结 能量可以由一种形式转化为另一种
形式也可以从一个物体转移到另一个物 体.
二.能量守恒定律
1. 历史过程 P54
2. 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其总 量不变这就是能量守恒定律
例1.一定质量的气体在被压缩过程中外界对气体 做功300J但这一过程中气体的内能减少300J 问此过程过程中气体是吸热还是放热吸收或放 出多少热量
•解：由题意知：W=300JΔU= -300J 由ΔU=W+Q可得： Q=ΔU-W =-300J-300J= -600J Q为负表示气体放热600J
• 通过前边的学习我们知道： 1.做功改变物体内能的过程是内能和其他形 式的能的转化过程
《第三章 3 能量守恒定律》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019选择性必修
《能量守恒定律》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解能量守恒定律的含义及其在自然界中的重要性。
2. 掌握能量守恒定律的基本公式及其应用。
3. 能够解决相关应用问题，包括一些实际应用和相关数学问题。
二、教学重难点1. 教学重点：理解能量守恒定律的含义，掌握其基本公式和应用。
2. 教学难点：如何将能量守恒定律应用于实际问题和抽象的数学问题。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包括相关图片、图表和案例。
2. 准备相关实验器械，以便进行实验演示和操作。
3. 准备一些练习题和作业，以便学生稳固所学知识。
4. 安排实验室或户外实地考察等活动，以增强学生对能量守恒定律的理解和兴趣。
四、教学过程：本节课为能量守恒定律第一课时，教学过程包括预习指导、探究新知、应用实践、当堂检测和归纳总结五个环节。
1. 预习指导：（1）引入能量守恒定律观点，诠释能量守恒定律的基本含义和适用范围；（2）通过PPT展示能量守恒定律的数学表达式，让学生了解其物理意义；（3）安置预习任务，包括能量守恒定律的证明方法、不同形式的能量及其转化等。
2. 探究新知：（1）通过实验探究不同形式的能量及其转化过程，如重力势能、动能、内能等；（2）引导学生观察实验现象，总结不同形式能量之间的转化干系；（3）组织小组讨论，让学生自主探究能量守恒定律的应用范围和注意事项。
3. 应用实践：（1）通过PPT展示一些实际生活中的能量转化问题，如太阳能发电、火力发电、核能利用等；（2）组织学生分组讨论，分析不同能量转化过程中的能量转化干系和守恒条件；（3）鼓励学生提出自己的解决方案，并引导学生尝试用能量守恒定律进行诠释和计算。
4. 当堂检测：（1）通过选择、填空、简答题等形式，检测学生对能量守恒定律的理解和应用情况；（2）鼓励学生分享自己的解题思路和方法，增强学生的自大心和表达能力；（3）教师对检测结果进行点评和总结，强调重点和难点。
5. 归纳总结：（1）引导学生回顾本节课的主要内容，梳理知识点；（2）鼓励学生总结自己在教室上的收获和不足，提出改进意见；（3）教师进行归纳总结，强调能量守恒定律的重要性和应用价值，鼓励学生将其应用于实际生活和未来工作中。
3.3能量守恒定律 教案-2021-2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修3
3.3能量守恒定律〖教材分析〗本节是对热力学知识内容的总结和扩展。
能量就是从千差万别的各种自然现象中抽象出来的概念。
学生学习到这里，已经可以从内转化和守恒扩展到自然界各种能量的转化和守恒了。
能量从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。
能量守恒定律是人们认识自然的重要工具。
学习本节使学生建立起能量的观点，学会用能量的观点看问题。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶通过学习物理学史，感受建立能量的观点的过程，树立能量守恒的世界观。
科学思维∶了解永动机模型，理解永动机不可制成的原因。
科学探究：通过学习能量概念的建立过程，体验科学家探究规律的艰辛与执着。
学习他们坚韧不拔的精神。
科学态度与责任∶理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象，指导实践活动。
体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。
〖教学重难点〗教学重点：能量守恒定律及其应用。
教学难点：能量守恒定律及其应用。
〖教学准备〗多媒体课件等。
〖教学过程〗一、新课引入让"饮水小鸭""喝"完一口水后，直立起来。
直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再"喝"一口，然后又会直立起来。
如此循环往复、、、、、这种"饮水小鸭"玩具是一架永动机吗?动态图展示“饮水小鸭”。
二、新课教学（一）探索能量守恒的足迹1.人类对能量的认识动态图分别展示：描述热运动的内能、描述机械运动的机械能、描述光辐射的光能。
能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。
所有自然现象都涉及能量，不同形式的运动都可以用能量来描述。
动态图分别展示：各种能量之间的相互转化。
要用联系的观点去观察自然，我们可以用能量的观念把热、电、光、磁等都统一起来描述。
2.能量守恒观念的形成科学家贡献盖斯化学反应放出的热量与反应步骤无关焦耳功热等价迈尔提出能量守恒的思想亥姆霍兹概括和总结能量守恒定律（二）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其他形式，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。
高中物理-高二热力学第一定律能量守恒定律教案
高中物理-高二热力学第一定律能量守恒定律教案教学目标：1. 理解热力学中的能量守恒定律，即第一定律。
2. 掌握能量守恒定律的基本概念和公式。
3. 能够通过应用能量守恒定律解决实际问题。
教学重点：能量守恒定律的概念和应用。
教学难点：能量守恒定律的应用。
教学方法：讲授法、探究法、案例分析法、归纳法。
教学手段：黑板、彩色笔、PPT。
教学准备：教材、习题册、PPT课件。
教学过程：一、导入（5分钟）教师通过向学生提问开展导入环节，引导学生回顾热力学的内容，例如热和温度之间的区别，温度与热量的关系等。
二、讲授（25分钟）1. 能量守恒定律的概念教师介绍能量守恒定律的基本概念，即能量不能被创造或毁灭，只能由一种形式转化为另一种形式，能量的总量在任何时刻都保持不变。
2. 能量守恒定律的公式教师通过示意图展示能量守恒定律的公式：$\Delta E=\DeltaQ-\Delta W$，其中$\Delta E$表示系统内部能量的变化量，$\Delta Q$表示系统所吸收的热量，$\Delta W$表示系统所做的功；讲解各项表达式的含义和单位。
3. 能量守恒定律的应用教师通过案例分析法和归纳法，引导学生掌握能量守恒定律的应用方法和技巧。
三、练习（25分钟）教师布置若干道练习题，学生结合教师的讲解，独立或小组完成练习题，检查掌握情况。
四、总结（5分钟）教师通过提问的方式，帮助学生回顾本节课的重点内容，加强记忆。
五、作业（无）教师以巩固知识为目的，不布置任何作业。
教学反思：本节课通过讲授法和案例分析法，让学生掌握了热力学中能量守恒定律的概念和应用方法。
应用能量守恒定律解决实际问题是学生从理论角度深入了解能量守恒定律的重要手段。
教学过程中，教师还可以增加学生的动手能力，引入更多实验环节，提高学生的学习兴趣和求知欲。
能量守恒定律高中教案模板
课时：2课时年级：高中教材：人教版物理教材教学目标：1. 让学生了解能量守恒定律的基本概念，理解能量在转化和转移过程中的守恒性。
2. 培养学生运用能量守恒定律解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理学习的兴趣，培养学生的科学探究精神。
教学重点：1. 能量守恒定律的基本概念。
2. 能量在转化和转移过程中的守恒性。
教学难点：1. 能量守恒定律的应用。
2. 能量转化和转移过程中的守恒性。
教学过程：第一课时一、导入1. 通过生活中的实例，如太阳能、水能等，引导学生思考能量的来源和利用。
2. 提出问题：能量在转化和转移过程中，能量是否会发生变化？二、新课讲授1. 介绍能量守恒定律的基本概念，包括能量、能量形式、能量转化和能量转移等。
2. 通过实例分析，如水力发电、太阳能电池等，让学生理解能量在转化和转移过程中的守恒性。
3. 引导学生掌握能量守恒定律的数学表达式。
三、课堂练习1. 学生独立完成练习题，巩固对能量守恒定律的理解。
2. 教师讲解练习题，解答学生疑问。
四、小结1. 总结本节课所学内容，强调能量守恒定律的重要性。
2. 引导学生思考能量守恒定律在生活中的应用。
第二课时一、复习导入1. 回顾上节课所学内容，提问学生能量守恒定律的基本概念和数学表达式。
2. 引导学生思考能量守恒定律在实际问题中的应用。
二、新课讲授1. 介绍能量守恒定律在物理学中的应用，如热力学第一定律、机械能守恒定律等。
2. 通过实例分析，如热机、火箭等，让学生理解能量守恒定律在各个领域的应用。
三、课堂练习1. 学生独立完成练习题，巩固对能量守恒定律在物理学中的应用。
2. 教师讲解练习题，解答学生疑问。
四、小结1. 总结本节课所学内容，强调能量守恒定律在物理学中的重要性。
2. 引导学生思考能量守恒定律在生活中的应用。
教学反思：1. 通过实例分析和课堂练习，让学生更好地理解能量守恒定律的基本概念和应用。
2. 注重培养学生的科学探究精神，激发学生对物理学习的兴趣。
高中物理《能量守恒定律》教案
高中物理《能量守恒定律》教案一、教学目标1.知识与技能：o理解能量守恒定律的基本内容和意义。
o掌握能量守恒定律在日常生活和物理学中的应用。
o学会用能量守恒定律分析和解决物理问题。
2.过程与方法：o通过实验和观察，让学生感受能量守恒定律的存在和重要性。
o引导学生通过推理和讨论，深入理解能量守恒定律的内涵和应用。
3.情感态度与价值观：o激发学生对能量守恒定律的兴趣，培养学生的科学思维和探究精神。
o通过小组合作和讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。
二、教学重点与难点1.教学重点：能量守恒定律的基本内容和应用。
2.教学难点：能量守恒定律的深入理解和应用。
三、教学准备1.实验器材：摆锤、滑轮组、弹簧等。
2.多媒体课件：包含能量守恒定律的定义、实验演示、应用案例、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o通过生活中的例子（如小球在摆锤上的运动、弹簧的伸缩等）引出能量守恒的概念。
o提问学生：“你们知道为什么这些物体会运动或变化吗？能量是如何转化和守恒的？”引出本节课的主题。
2.新课内容讲解o能量守恒定律的基本内容：解释能量守恒定律的基本含义，即能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从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，而在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
o能量守恒定律的应用：通过举例和实验演示，让学生感受能量守恒定律在日常生活和物理学中的应用，如机械能守恒、热力学第一定律等。
3.实验探究o利用摆锤、滑轮组、弹簧等实验器材，让学生亲自操作并观察能量的转化和守恒现象。
o引导学生分析实验数据，理解能量守恒定律在实验中的应用和验证。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题，让学生用能量守恒定律分析和解决物理问题。
o讨论能量守恒定律在现代科技和社会发展中的重要作用，如能源利用、环境保护等。
5.课堂小结o总结本节课的主要内容，强调能量守恒定律的基本内容和应用。
o提醒学生注意能量守恒定律的重要性和应用广泛性，鼓励他们在日常生活中多观察、多思考。
高中物理能量守恒定律教案
高中物理能量守恒定律教案一、教学目标1. 理解能量守恒定律的基本概念和内容；2. 能够应用能量守恒定律解决实际问题；3. 掌握能量守恒定律相关计算方法；4. 培养学生的观察、实验、推理和解决问题的能力。
二、教学内容1. 能量守恒定律的概念介绍；2. 动能与势能的转换；3. 能量转化与能量损失；4. 能量守恒定律在实际问题中的应用。
三、教学重点1. 能量守恒定律的理解和应用；2. 能量转化与能量损失的概念和计算方法。
四、教学步骤【引入】通过引入日常生活中的例子，如弹簧秤实验或小车滑坡实验，让学生观察和思考能量转化过程，并提出问题引发学生对能量转化及其守恒的思考。
【导入】1. 提问：你观察到了哪些现象？能量是如何转化的？2. 学生回答后，引导学生认识到能量守恒定律的存在，并简要介绍能量守恒定律的定义和表达方式。
【展示】1. 介绍动能与势能的概念，并通过实例讲解它们之间的相互转化关系。
2. 分析实例中能量转化与能量损失的情况，引导学生理解能量守恒定律在实际问题中的应用。
【实践】1. 组织学生进行小组讨论，并设计一系列实验，让学生通过实际操作验证能量守恒定律。
2. 学生进行实验操作后，收集数据并进行数据处理。
引导学生通过实验结果总结能量转化和能量损失的规律。
【总结】1. 结合学生实验结果和讨论内容，总结能量守恒定律的基本原理。
2. 引导学生运用能量守恒定律解决实际问题，并进行相关计算实例的讲解。
五、教学拓展1. 配合多媒体教学工具展示更多与能量守恒定律相关的实验和应用案例；2. 引导学生自主学习相关知识，拓宽对能量守恒定律的理解和应用。
六、教学评价1. 学生讨论和实验记录的质量；2. 学生在实际问题中应用能量守恒定律的准确性和熟练程度；3. 学生对于能量守恒定律的理解程度和问题解决能力的评估。
七、教学反思1. 在教学中注意引导学生构建完整的能量转化模型，理解能量守恒定律的适用范围和局限性；2. 通过课后作业等形式，巩固学生对能量守恒定律的理解和应用。
中学物理能量守恒定律教案
中学物理能量守恒定律教案一、教学目标通过本节课的学习，学生应该能够：1. 理解能量守恒定律的概念和基本原理；2. 掌握利用能量守恒定律解决物理问题的方法；3. 运用能量守恒定律分析各种现象和实验。
二、教学重点1. 能量守恒定律的概念和基本原理；2. 能量转化与能量守恒的关系；3. 能量守恒定律的应用。
三、教学难点学生理解能量守恒定律的基本原理，运用能量守恒定律解决物理问题。
四、教学准备1. 物理实验器材：小球、斜面、计时器等；2. 多媒体课件。
五、教学过程【引入】1. 利用多媒体课件呈现瀑布流水、摩擦发热、弹簧弹性势能等常见现象，并向学生提问：“这些现象中有什么共同的特点？”2. 引导学生思考，提出能量守恒定律的问题：“在这些现象中，能量是否会凭空消失或产生？”“能量是如何转化的呢？”引导学生了解能量守恒的概念。
3. 呈现能量守恒定律的表达式E₁ + E₂ = E₃，并解释各个变量的含义。
【探究】1. 进行实验，向学生展示小球在斜面上滚动的过程，并记录相关数据。
2. 引导学生利用实验数据，通过能量守恒定律来解释小球滚动的过程。
让学生体验能量转化的过程，并引导他们思考能量转化是否符合能量守恒定律。
【总结】1. 总结能量守恒定律的基本原理和公式表达方式。
强调能量守恒定律适用于所有物理现象和实验。
2. 提醒学生在解决物理问题时要始终遵循能量守恒定律，并通过例题来巩固他们对该定律的理解和应用。
【拓展】1. 引导学生思考更为复杂的能量守恒问题，例如赛车刹车过程中的能量转化、摩擦热和机械能的关系等。
2. 示范更高难度的物理问题，并鼓励学生尝试自主解决。
六、课堂讨论与互动环节1. 学生间展示实验结果，并进行解析和讨论。
2. 学生讨论如何利用能量守恒定律解决一些日常生活中的实际问题。
七、课堂作业1. 预习下一堂课内容；2. 回顾并复习本节课所学的内容，并思考如何将能量守恒定律应用于解决其他物理问题。
八、教学反思本节课通过引入多媒体、实验探究和互动讨论等多种教学手段，旨在激发学生的学习兴趣和思维能力。
人教版高中物理选择性必修第三册《能量守恒定律》说课稿
人教版高中物理选择性必修第三册《能量守恒定律》说课稿一、教材内容简介本次说课的教材内容是人教版高中物理选择性必修第三册《能量守恒定律》部分。
本章节主要介绍了能量守恒定律的概念和应用，包括机械能守恒、能量转化和能量损耗等内容。
通过本章的学习，学生将能够理解能量的转化与守恒规律，掌握能量守恒定律的运用方法。
二、教学目标1.知识与技能：–理解能量守恒定律的基本概念和原理；–掌握机械能守恒定律的计算方法；–能够分析和解决与能量守恒相关的问题。
2.过程与方法：–引导学生通过实验观察、思考和讨论的方式，积极参与探究学习；–激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习能力；–培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.情感态度和价值观：–培养学生严谨的科学态度和科学精神；–使学生体会到能量守恒定律的重要性，关注能源的合理利用。
三、教学重点能量守恒定律的基本概念和原理，以及机械能守恒的计算方法。
四、教学难点能量守恒定律的应用，能量转化和能量损耗的分析和解决问题的能力。
五、教学准备1.教学工具：–讲台、黑板、粉笔等；–实验器材：小球、轨道、弹簧、挂钟、测量工具等；–教学多媒体设备。
2.教学资源：–教材：人教版高中物理选择性必修第三册；–PowerPoint课件等。
六、教学过程本章主要从以下几个方面进行讲解：1. 能量的基本概念和能量守恒定律的引入•通过生活中的实例引出能量的概念，让学生了解能量的种类和示例。
•引入能量守恒定律，引导学生理解能量在物理学中的重要性和意义。
2. 机械能守恒定律的引入和学习•通过实验演示，展示机械能守恒的现象，引出机械能守恒定律的概念。
•介绍机械能守恒定律的表达式，并详细讲解其中涉及的各个因素的物理意义。
•进行典型例题的讲解和讨论，帮助学生掌握机械能守恒定律的计算方法。
3. 能量转化和能量损耗的分析和讨论•通过实例，引导学生思考能量转化和能量损耗的问题。
•引导学生分析各种能量转化的过程，并讨论能量转化的效率和损失问题。
理解能量守恒定律高中一年级物理科目教案
理解能量守恒定律高中一年级物理科目教案1. 教学目标本教案旨在帮助高中一年级的学生理解能量守恒定律，并能够应用该定律解决相关物理问题。
具体目标包括：- 理解能量守恒定律的基本概念；- 掌握能量守恒定律的数学表达形式；- 能够分析不同物理系统中的能量转化；- 能够解决与能量守恒定律相关的物理问题；- 提高实验设计和数据分析能力。
2. 教学准备- 教师准备：相关理论知识、适合学生理解的实例、实验设计和实验器材。
- 学生准备：学生课前需要了解机械能的概念。
3. 教学过程【引入】(1) 教师通过实例引出能量守恒定律的概念，例如将一个小球从斜面上滚下来，说明在滚动过程中机械能的转化。
(2) 教师提出问题，引导学生思考：为什么小球在滚动过程中，高度减小但速度增加？【讲解】(1) 教师说明能量守恒定律的基本概念，即：在一个孤立系统中，能量不会被创造或消失，只会从一种形式转化为另一种形式。
(2) 教师讲解能量守恒定律的数学表达形式，即能量转化前后总能量的大小是相等的：E1 + E2 = E3 + E4。
其中E1和E2为转化前的能量形式，E3和E4为转化后的能量形式。
(3) 教师通过实例演示如何应用能量守恒定律解决物理问题，例如自由落体运动中势能和动能的转化。
【实验】(1) 教师组织学生进行实验，目的是通过实验验证能量守恒定律。
(2) 实验设计：- 实验装置：包括一个小车和一个斜面。
- 实验步骤：将小车放在斜面底部，使其从斜面上滚下。
在滚动过程中，记录小车的高度和速度。
- 数据采集与分析：通过实验数据计算小车从底部滚动到不同高度时的机械能，并验证能量守恒定律。
【拓展】(1) 教师引导学生进一步探究不同能量形式间的转化关系，例如热能转化为机械能。
(2) 教师布置作业，要求学生通过阅读相关资料，了解能量守恒定律在日常生活中的应用实例，并写一份小结。
4. 总结在本节课中，学生通过实例、实验等方式理解了能量守恒定律的基本概念和数学表达形式，掌握了能量转化的方法和运用能量守恒定律解决物理问题的能力。
高中物理《能量守恒定律》教案
1.能量守恒定律本节课的设计，教材继续沿用了前几节的课程模式，先由生活中的实例引出研究问题，然后用实验加以证实，让学生接受这个物理事实.接着再从理论上推导、证明，从而得出结论.这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手，引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的.接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论.最后提出了自然界中最普遍、最根本的规律之一能量转化和守恒定律 .机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的根底.各种不同形式的能相互转化和守恒的规律，贯穿在整个物理学中，是物理学的根本规律之一.能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要根底.所以这一节知识是本章重要的一节.机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能 .分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一.在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面〔零势面〕有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的 .在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面.教学重点 1.理解机械能守恒定律的内容；在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式；理解能量转化和守恒定律.教学难点 1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒 .教具准备自制投影片、CAI课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子.课时安排1课时三维目标一、知识与技能知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；理解机械能守恒定律的内容；在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式；4.理解能量守恒定律，能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子 .二、过程与方法初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题；2.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法.三、情感态度与价值观通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题；通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准〞的科学观..培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度教学过程导入新课［实验演示］动能与势能的相互转化教师活动：演.示实验1：如以下列图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化.我们看到，小球可以摆到跟A点等高的A C点，如图甲.如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到 C点，但摆到另一侧时，也能到达跟点相同的高度，如图乙 .问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解.小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用 .拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球做功.实验说明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化.在摆动过程中，小球总能回到原来的高度.可见，重力势能和动能的总和，即机械能应该保持不变.教师活动：演示实验2：如图，水平方向的弹簧振子 .用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化.问题：这个实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个实验说明了什么？学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解.小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球做功 .实验说明，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和，即机械能应该保持不变.教师活动：总结、过渡：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变？下面我们就用实验来探索这个问题.推进新课一、机械能的转化和守恒的实验探索在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：1.该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点O为计时起点，O点的速度应为零.怎样判别呢？2.是否需要测量重物的质量？在架设打点计时器时应注意什么？为什么？实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？5.测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错.他的看法正确吗？为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？学生活动：思考老师的问题，讨论、交流，选出代表发表见解.，所以应1.因为打点计时器每隔s打点一次，在最初的s内物体下落距离应为m从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量；二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔t=s.2.因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量m，而只需验证就行了.3.打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少重物带着纸带下落所受到的阻力作用 .4.必先接通源，打点器正常工作后才能松开重物下落.个同学的看法是正确的.了减小量h的相差，取的各个数点要离起始点适当些好.教活：听取学生，点，帮助学生解决困.学生活：学生行分 .数据理：明确本中要解决的即研究能与重力能的化与守恒.在右中，量m的物体从O点自由下落，以地面作零能面，下落程中任意两点A 和B的机械能分：,如果忽略空气阻力，物体下落程中如果能的改量等于能的改量，于是有Ea=Eb,即上式亦可写成式左表示物体由A到B程中能的增加，右表示物体由A到B程中重力能的减少.如果明等式成立,明物体重力能的减少等于能的增加.了方便，可以直接从开始下落的 O点至任意一点〔上中A点〕来行研究，有：下落至A点的高度，vA是物体在A点的瞬速度..式中h是物体从O点如何求出A点的瞬速度vA？根据做匀加速运的物体在某一段t 内的平均速度等于中刻的瞬速度可求出A点的瞬速度vA.右是直由下而上打点后的情况.从O点开始依次取点 1、2、3⋯⋯中s1、s2、s3⋯⋯分0～2点，1～3点，2～4点⋯⋯各段的距离.根据公式，t=2×s〔上任意两个相的点所表示的都是s〕，可求出各段的平均速度.些平均速度就等于1、2、3⋯⋯各点相的瞬速度v1、v2、v3⋯⋯例如：量出0～2点距离 s1，在段里的平均速度，就是点1的瞬速度v1,以此推可求出点2、3⋯⋯的瞬速度v2、v3⋯⋯如何确定重物下落的高度？上中h1、h2、h3⋯⋯分从O点下落的高度.根据以上数可以算出任意点的重力能和能，从而能与重力能的化和守恒.二、机械能守恒定律机械能守恒定律的推：教活：［多媒体展示以下物理情景］在自由落体运中机械能守恒一个量的物体自由下落，高度1的点〔初位置〕速度1，下落到高m度h2的B点〔末位置〕速度v 2.学生活：思考并明如右所示，一个量m的物体自由下落，高度h1的A点〔初位置〕速度v1，下落到高度h2的B点〔末位置〕速度v2.在自由落体运中，物体只受重力G=mg的作用，重力做正功.重力所做的功G，由能定理可得W①上式表示，重力所做的功等于动能的增量.另一方面，由重力做功与重力势能的关系知道，WG＝mgh1-mgh2②上式表示，重力所做的功等于重力势能的减少.由①式和②式可得.③小结：在自由落体运动中，重力做了多少功，就有多少重力势能转化为等量的动能，移项后可得或者Ek1+Ep1=Ek2+Ep2④上式表示，在自由落体运动中，动能和重力势能之和即总的机械能保持不变.【教师精讲】上述结论不仅对自由落体运动是正确的，可以证明，在只有重力做功的情形下，不管物体做直线运动还是曲线运动，上述结论都是正确的 .所谓只有重力做功，是指：物体只受重力，不受其他的力，如自由落体运动和其他方向运动；或者除重力外还受其他的力，但其他力不做功，如物体沿光滑斜面的运动 .在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律，它是力学中的一条重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况.不仅重力势能和动能可以相互转化，弹性势能和动能也可以相互转化.放开被压缩的弹簧，可以把跟它接触的小球弹出去，这时弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为小球的动能.在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒.【方法引导】解决某些力学问题，从能量的观点来分析，应用机械能守恒定律求解，往往比.应较方便用机械能守恒定律解决力学问题，要分析物体的受力情况.在动能和重力势能的相互转化中，如果只有重力做功，就可以应用机械能守恒定律求解.【例题剖析】〔一〕机械能守恒条件的判断［例1］以下关于机械能是否守恒的表达正确的选项是〔〕A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D.只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒解析：做匀速直线运动的物体，除了重力做功外，可能还有其他力做功，如降落伞在空中匀速下降时，除了重力做功外，空气阻力也对降落伞做功，所以机械能不守恒，不选 .做匀变速直线运动的物体可能只受重力且只有重力做功，如自由落体运动，物体机械能守恒，应选.如降落伞在空中匀速下降时合外力为零，合外力对物体做功为零，除重力做功外，空气阻力也做功，所以机械能不守恒，不选.D.符合机械能守恒的条件，应选.可见，对物体进行受力分析，确定各力做功情况是判定机械能是否守恒的.一般程序［例2］如下列图，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，以下说法正确的选项是〔〕A.物体的重力势能减少，动能增大B.物体的重力势能完全转化为物体的动能C.物体的机械能减少D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒解析：由于斜面体放在光滑斜面上，当物体沿斜面下滑时，物体实际位移方向和物体所受支持力的方向不垂直，所以支持力对物体做了功〔负功〕，物体的机械能不守恒，物体的机械能减少了，物体对斜面体的压力对斜面体做了功〔正功〕，斜面体的机械能增加了，斜面体的机械能也不守恒 .对物体和斜面体组成的系统，斜面体和物体之间的弹力是内力，对系统做功的代数和为零，即不消耗机械能.在物体和斜面体的运动过程中只有重力做功，所以系统的机械能守恒.物体在下滑过程中重力势能减少，一局部转化为物体的动能，另一局部那么转化为斜面体的动能.所以此题选ACD.〔二〕机械能守恒定律的应用［例3］一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下〔如图〕，斜面高1m，长2m.不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？物体沿光滑斜面下滑时机械能守恒分析：斜面是光滑的，不计摩擦，又不计空气阻力，物体所受的力有重力和斜面的支持力，支持力与物体的运动方向垂直，不做功.物体在下滑过程中只有重力做功，所以可用机械能守恒定律求解.解析：题中没有给出物体的质量，可设物体的质量为m.物体在开始下滑到达斜面底端时的速度为v,那么有Ep2=0,,末状态的机械能.此时，Ep1=mgh，Ek1=0，初状态的机械能Ek1＋Ep1=mgh.根据机械能守恒定律有Ek2+Ep2=Ek1+Ep1，所以.【方法引导】这个问题也可以应用牛顿第二定律和运动学公式求解，但是应用机械能守恒定律求解，在思路和步骤上比较简单.在这个例题中，如果把斜面换成光滑的曲面〔如图〕，同样可以应用机械能守恒定律求解，要直接用牛顿第二定律求解，由于物体在斜面上所受的力是变力，处理起来就困难得多.物体沿光滑曲面下滑时机械能守恒［例4］把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆.摆长为L，最大偏角为θ.小球运动到最低位置时的速度是多大？分析：小球受两个力：重力和悬线的拉力.悬线的拉力始终垂直于小球的运动方向，不做功.小球在摆动过程中，只有重力做功，所以可用机械能守恒定律求解.解析：选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面 .小球在最高点时为初状态，初状态的动能Ek1＝0，重力势能Ep1=mg〔L-Lcosθ〕，机械能Ek1＋Ep1=mg〔L-Lcosθ〕.小球在最低点时为末状态，末状态的动能,重力势能Ep2=0,末状态的机械能为.根据机械能守恒定律有Ek2+Ep2=Ek1+Ep1所以.【教师精讲】由这两个例题可以看出，应用机械能守恒定律解题，可以只考虑运动的初状态和末状态，不必考虑两个状态之间的过程的细节.这可以防止直接用牛顿第二定律解题的困难，简化解题的步骤.守恒定律不仅给处理问题带来方便，而且有更深刻的意义.自然界千变万化，但有些物理量在一定条件下是守恒的，可以用这些“守恒量〞表示自然界的变化规律，这就是.守恒定律寻求“守恒量〞已经成为物理学研究中的重要方面 .我们学习物理，要学会运用守恒定律处理问题.三、能量转化和守恒定律教师活动：提出问题：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式 .我们还知道不同能量之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子 .学生活动：思考并答复以下问题，列举实例.教师活动：演示实验1：在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中.思考：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况.演示实验2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块，让小木块在水中上下浮动，过一段时间，小木块停止运动.思考：小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小木块运动过程中能量的转化情况.学生活动：观察实验并积极思考讨论后，选出代表发表见解.教师活动：听取学生汇报，总结点评，答复学生可能提出的问题.通过学生举例和演示实验，说明各种形式的能量可以相互转化，增强学生的感性认识，并激发学生的学习兴趣，唤起学生强烈的求知欲.以上实验说明，各种形式的能量可以相互转化，一种能量减少，必有其他能量增加，一个物体的能量减少，必定其他物体的能量增加，能量的总和并没有变化.这就是大自然的一条普遍规律，而机械能守恒定律只是这一条规律的一种特殊情况.学生活动：列举生活中不同能量之间相互转化的例子.教师活动：引导学生阅读教材，说出能量守恒定律的内容，并引导学生说明能量守恒定律的建立有何重大意义.历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？学生活动：认真阅读教材，思考并答复以下问题.课堂小结本节课我们学习了机械能守恒定律，重点是机械能守恒定律的内容和表达式，难点是判断物体的机械能是否守恒，所以应透彻理解机械能守恒定律成立的条件，从而正确应用机械能守恒定律解题.布置作业课本P37作业4、5、6.板书设计活动与探究有人设计了这样一台“永动机〞：距地面一定高度架设一个水槽，水从槽底的管中流出，冲击一个水轮机，水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮.他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去，这样循环不已.机器不停地转动，就可以永久地用砂轮磨制工件做功了〔右图〕.请你分析一下，高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能，说明这个机器是否能够永远运动下去.。
高三物理教案《能量守恒定律》
高三物理教案《能量守恒定律》一、教材分析前面学习的焦耳实验结果表明，在系统状态发生改变时，只要初末状态确定了，做功的数量或者热传递的数量就是确定的。
而且，热功当量的测量结果表明，做功和热传递在改变内能上是等价的。
从而得出热力学第一定律的表达式。
又通过实例对表达式中量取值的正负意义进行了讨论。
接着，讲述了能量守恒定律的确立。
它具有重大的理论意义和实践意义。
它对于制造永动机的不可能实现，给予了科学上的最后判决。
二、教学目标知识与技能：1、理解热力学第一定律。
2、能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。
3、理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。
4、通过能量守恒定律的学习，认识自然规律的多样性和统一性。
5、知道第一类永动机是不能实现的。
过程与方法：能够得出热力学第一定律，并会应用。
情感态度与价值观：通过学习能量守恒定律的得出过程，学习科学家的探索精神三、教学重点难点重点：热力学第一定律难点：能量守恒定律四、学情分析由于热力学第一定律是教学的重点及难点，因此应利用教学的相当多的时间来进行热力学第一定律的教学，具体来说△U=W+Q中各物理量的意义及正负号的确定对学生来讲是很困难的，以通俗易懂的语言来阐述；对于能量守恒定律的教学，调动学生相互讨论自然界中的各种能量间的转化，分析得出能量守恒定律。
五、教学方法自主阅读与思考、精讲精练六、课前准备七、课时安排1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标焦耳的实验表明：只要系统初末状态是确定的，所需做功数量就是确定的。
另一方面，热功当量实验表明做功和热传递是等价的（三）合作探究、精讲点播1.热力学第一定律（1）.一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
这个关系叫做热力学第一定律。
其数学表达式为：ΔU=W+Q（2）.与热力学第一定律相匹配的符号法则（4）应用热力学第一定律解题的一般步骤：①根据符号法则写出各已知量（W、Q、ΔU）的正、负；②根据方程ΔU=W+Q求出未知量；③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。
高中物理 《1.能量守恒定律》教案1
《1.能量守恒定律》教案一、教学目标（一）知识与技能1、知道各种形式的能是可以相互转化的。
2、知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。
（二）过程与方法1、通过讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体。
2、通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化。
（三）情感态度与价值观1、通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性的认识。
2、通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。
二、教学重难点（一）教学重点能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。
（二）教学难点运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题；运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的。
三、课时安排1课时四、教学过程新课导入：我们知道物体的动能和热能，是由物体的机械能运动情况决定的能量，内能跟物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。
物体内部分子的热运动，物体的机械运动都是物质运动的形式，由于运动形式不同，与之相联系的能量也不相同。
新课讲解：（一）形形色色的能量能量形式有多种多样的形式，不同的运动形式，对应不同的能量。
常见的能量：机械能、电能、内能、光能等。
（二）不同形式能量的相互转化在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移（列举学生所熟悉的事例，说明各种形式的能的转化和转移）。
在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。
运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。
在这种转移的过程中能量形式没有变。
在自然界中能量的转化也是普遍存在的。
小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。
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能量守恒定律本节课的设计，教材继续沿用了前几节的课程模式，先由生活中的实例引出研究问题，然后用实验加以证实，让学生接受这个物理事实.接着再从理论上推导、证明，从而得出结论.这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手，引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的.接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论.最后提出了自然界中最普遍、最基本的规律之一能量转化和守恒定律.机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础.各种不同形式的能相互转化和守恒的规律，贯穿在整个物理学中，是物理学的基本规律之一.能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要基础.所以这一节知识是本章重要的一节.机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能.分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一.在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的.在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面.教学重点1.理解机械能守恒定律的内容；2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式；3.理解能量转化和守恒定律.教学难点1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒.教具准备自制投影片、CAI课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；2.理解机械能守恒定律的内容；3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式；4.理解能量守恒定律，能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子.二、过程与方法1.初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题；2.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法.三、情感态度与价值观1.通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题；2.通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观.培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度.教学过程导入新课［实验演示］动能与势能的相互转化教师活动：演示实验1：如下图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验.把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化.我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，如图甲.如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A 点相同的高度，如图乙.问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解.小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用.拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球做功.实验表明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化.在摆动过程中，小球总能回到原来的高度.可见，重力势能和动能的总和，即机械能应该保持不变.教师活动：演示实验2：如图，水平方向的弹簧振子.用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化.问题：这个实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个实验说明了什么？学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解.小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球做功.实验表明，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和，即机械能应该保持不变.教师活动：总结、过渡：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变？下面我们就用实验来探索这个问题.推进新课一、机械能的转化和守恒的实验探索在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：1.该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点O为计时起点，O点的速度应为零.怎样判别呢？2.是否需要测量重物的质量？3.在架设打点计时器时应注意什么？为什么？4.实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？5.测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错.他的看法正确吗？为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？学生活动：思考老师的问题，讨论、交流，选出代表发表见解.1.因为打点计时器每隔 s打点一次，在最初的 s内物体下落距离应为0.002 m，所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近2 mm的纸带进行测量；二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔t= s.2.因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量 m，而只需验证就行了.3.打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用.4.必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落.5.这个同学的看法是正确的.为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好.教师活动：听取学生汇报，点评，帮助学生解决困难.学生活动：学生进行分组实验.数据处理：明确本实验中要解决的问题即研究动能与重力势能的转化与守恒.在右图中，质量为m的物体从O点自由下落，以地面作零势能面，下落过程中任意两点A 和B的机械能分别为：,如果忽略空气阻力，物体下落过程中如果动能的改变量等于势能的改变量，于是有E a=E b,即上式亦可写成该式左边表示物体由A到B过程中动能的增加，右边表示物体由A到B过程中重力势能的减少.如果实验证明等式成立,说明物体重力势能的减少等于动能的增加.为了方便，可以直接从开始下落的O点至任意一点（上图中A点）来进行研究，这时应有：.式中h是物体从O点下落至A点的高度，v A是物体在A点的瞬时速度.1.如何求出A点的瞬时速度v A？根据做匀加速运动的物体在某一段时间t内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A点的瞬时速度v A.右图是竖直纸带由下而上实际打点后的情况.从O点开始依次取点1、2、3……图中s1、s2、s3……分别为0～2点，1～3点，2～4点……各段间的距离.根据公式，t=2× s（纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是s），可求出各段的平均速度.这些平均速度就等于1、2、3……各点相对应的瞬时速度v1、v2、v3……例如：量出0～2点间距离s1，则在这段时间里的平均速度，这就是点1处的瞬时速度v1,以此类推可求出点2、3……处的瞬时速度v2、v3……2.如何确定重物下落的高度？上图中h1、h2、h3……分别为纸带从O点下落的高度.根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能，从而验证动能与重力势能的转化和守恒.二、机械能守恒定律机械能守恒定律的推导：教师活动：［多媒体展示下列物理情景］在自由落体运动中机械能守恒一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点（初位置）时速度为v1，下落到高度为h2的B点（末位置）时速度为v2.学生活动：思考并证明如右图所示，设一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点（初位置）时速度为v1，下落到高度为h2的B点（末位置）时速度为v2.在自由落体运动中，物体只受重力G=mg 的作用，重力做正功.设重力所做的功为W G，则由动能定理可得①上式表示，重力所做的功等于动能的增量.另一方面，由重力做功与重力势能的关系知道，W G＝mgh1-mgh2②上式表示，重力所做的功等于重力势能的减少.由①式和②式可得.③小结：在自由落体运动中，重力做了多少功，就有多少重力势能转化为等量的动能，移项后可得或者E k1+E p1=E k2+E p2④上式表示，在自由落体运动中，动能和重力势能之和即总的机械能保持不变.【教师精讲】上述结论不仅对自由落体运动是正确的，可以证明，在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，上述结论都是正确的.所谓只有重力做功，是指：物体只受重力，不受其他的力，如自由落体运动和其他方向运动；或者除重力外还受其他的力，但其他力不做功，如物体沿光滑斜面的运动.在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律，它是力学中的一条重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况.不仅重力势能和动能可以相互转化，弹性势能和动能也可以相互转化.放开被压缩的弹簧，可以把跟它接触的小球弹出去，这时弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为小球的动能.在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒.【方法引导】解决某些力学问题，从能量的观点来分析，应用机械能守恒定律求解，往往比较方便.应用机械能守恒定律解决力学问题，要分析物体的受力情况.在动能和重力势能的相互转化中，如果只有重力做功，就可以应用机械能守恒定律求解.【例题剖析】（一）机械能守恒条件的判断［例1］下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D.只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒解析：A.做匀速直线运动的物体，除了重力做功外，可能还有其他力做功，如降落伞在空中匀速下降时，除了重力做功外，空气阻力也对降落伞做功，所以机械能不守恒，不选.B.做匀变速直线运动的物体可能只受重力且只有重力做功，如自由落体运动，物体机械能守恒，应选.C.如降落伞在空中匀速下降时合外力为零，合外力对物体做功为零，除重力做功外，空气阻力也做功，所以机械能不守恒，不选.D.符合机械能守恒的条件，应选.可见，对物体进行受力分析，确定各力做功情况是判定机械能是否守恒的一般程序.［例2］如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是（）A.物体的重力势能减少，动能增大B.物体的重力势能完全转化为物体的动能C.物体的机械能减少D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒解析：由于斜面体放在光滑斜面上，当物体沿斜面下滑时，物体实际位移方向和物体所受支持力的方向不垂直，所以支持力对物体做了功（负功），物体的机械能不守恒，物体的机械能减少了，物体对斜面体的压力对斜面体做了功（正功），斜面体的机械能增加了，斜面体的机械能也不守恒.对物体和斜面体组成的系统，斜面体和物体之间的弹力是内力，对系统做功的代数和为零，即不消耗机械能.在物体和斜面体的运动过程中只有重力做功，所以系统的机械能守恒.物体在下滑过程中重力势能减少，一部分转化为物体的动能，另一部分则转化为斜面体的动能.所以本题选ACD.（二）机械能守恒定律的应用［例3］一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下（如图），斜面高1 m，长2 m.不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？物体沿光滑斜面下滑时机械能守恒分析：斜面是光滑的，不计摩擦，又不计空气阻力，物体所受的力有重力和斜面的支持力，支持力与物体的运动方向垂直，不做功.物体在下滑过程中只有重力做功，所以可用机械能守恒定律求解.解析：题中没有给出物体的质量，可设物体的质量为m.物体在开始下滑到达斜面底端时的速度为v,则有E p2=0, ,末状态的机械能.此时，E p1=mgh，E k1=0，初状态的机械能E k1＋E p1=mgh.根据机械能守恒定律有E k2+E p2=E k1+E p1，所以.【方法引导】这个问题也可以应用牛顿第二定律和运动学公式求解，但是应用机械能守恒定律求解，在思路和步骤上比较简单.在这个例题中，如果把斜面换成光滑的曲面（如图），同样可以应用机械能守恒定律求解，要直接用牛顿第二定律求解，由于物体在斜面上所受的力是变力，处理起来就困难得多.物体沿光滑曲面下滑时机械能守恒［例4］把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆.摆长为L，最大偏角为θ.小球运动到最低位置时的速度是多大？分析：小球受两个力：重力和悬线的拉力.悬线的拉力始终垂直于小球的运动方向，不做功.小球在摆动过程中，只有重力做功，所以可用机械能守恒定律求解.解析：选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面.小球在最高点时为初状态，初状态的动能E k1＝0，重力势能E p1=mg（L-L cosθ），机械能E k1＋E p1=mg（L-L cosθ）.小球在最低点时为末状态，末状态的动能,重力势能E p2=0,末状态的机械能为.根据机械能守恒定律有E k2+E p2=E k1+E p1所以.【教师精讲】由这两个例题可以看出，应用机械能守恒定律解题，可以只考虑运动的初状态和末状态，不必考虑两个状态之间的过程的细节.这可以避免直接用牛顿第二定律解题的困难，简化解题的步骤.守恒定律不仅给处理问题带来方便，而且有更深刻的意义.自然界千变万化，但有些物理量在一定条件下是守恒的，可以用这些“守恒量”表示自然界的变化规律，这就是守恒定律.寻求“守恒量”已经成为物理学研究中的重要方面.我们学习物理，要学会运用守恒定律处理问题.三、能量转化和守恒定律教师活动：提出问题：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同能量之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子.学生活动：思考并回答问题，列举实例.教师活动：演示实验1：在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中.思考：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况.演示实验2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块，让小木块在水中上下浮动，过一段时间，小木块停止运动.思考：小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小木块运动过程中能量的转化情况.学生活动：观察实验并积极思考讨论后，选出代表发表见解.教师活动：听取学生汇报，总结点评，回答学生可能提出的问题.通过学生举例和演示实验，说明各种形式的能量可以相互转化，增强学生的感性认识，并激发学生的学习兴趣，唤起学生强烈的求知欲.以上实验表明，各种形式的能量可以相互转化，一种能量减少，必有其他能量增加，一个物体的能量减少，必定其他物体的能量增加，能量的总和并没有变化.这就是大自然的一条普遍规律，而机械能守恒定律只是这一条规律的一种特殊情况.学生活动：列举生活中不同能量之间相互转化的例子.教师活动：引导学生阅读教材，说出能量守恒定律的内容，并引导学生说明能量守恒定律的建立有何重大意义.历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？学生活动：认真阅读教材，思考并回答问题.课堂小结本节课我们学习了机械能守恒定律，重点是机械能守恒定律的内容和表达式，难点是判断物体的机械能是否守恒，所以应透彻理解机械能守恒定律成立的条件，从而正确应用机械能守恒定律解题.布置作业课本P37作业4、5、6.板书设计活动与探究有人设计了这样一台“永动机”：距地面一定高度架设一个水槽，水从槽底的管中流出，冲击一个水轮机，水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮.他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去，这样循环不已.机器不停地转动，就可以永久地用砂轮磨制工件做功了（右图）.请你分析一下，高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能，说明这个机器是否能够永远运动下去.。