能量守恒定律与能源说课稿

能量守恒定律与能源说课稿

一、教材分析

在第8节学习了机械能守恒定律之后，很自然地过渡到能量守恒的概念，同时这是学生初中学习的知识，因此本节课应当在唤起学生初中时期对于能量守恒感性认识的同时，借助对机械能守恒的定量的分析，充分理解能量守恒的定律，加深对于能量守恒规律的认识，在此基础上，形成从能量的角度分析问题解决问题的思维习惯，培养学生的发散思维能力，体会科学探索的乐趣。

二、教学目标

1、参与能量守恒定律问题的探讨，体验从日常生活中的能量转移现象形成能量守恒概

念的过程

2、认识传统能源与新能源，能够区分它们的使用范围、局限性，能够认识到能源对推

动人类社会发展所产生的巨大的作用，体会的科学的伟大的力量

3、学会用能量守恒的观念解决日常物理问题，形成对地于科学的认同感

三、教学重难点

1、能量守恒作为本节课的切入点，起到串接整节课的作用，是学生学生的重点，同时，

其于能量守恒的知识的应用也是教学的侧重点，对于形成解决问题的能力有重要作

用。

2、难点在于如何形成能量守恒的概念，由于能量的守恒涉及到学生并不熟悉的能量种

类如内能、生物能、化学能等等，不像机械能那样形象客观，因此，如何通过举证

大量的事例，逐步引导学生思考总结是本节课的难点

四、教学用具

1、单摆的实验展示

2、永动机的简介、简单的人体的运动PPT

3、太阳能的循环的PPT

五、教学过程

1、新课的导入

同学们还记得在第8节中学生机械能守恒时的单摆吗，无论我从什么样的高度阻挡

物体的摆动，在空气中摩擦力足够小的情况下都能保证在摆到另一端时高度与初始

是一样的，而这个也就说明机械能是守恒的。

今天我们从考虑另外一个问题，由于在空气中运动，单摆肯定是受到摩擦力的作用，既如此，如果让摆球长时间摆动，比如3个小时，那么那里它的能摆动到的最大高

度是不是跟原来一样呢？如果不是，那这说明什么问题？

（学生）由于除了重力与弹力做功外，物体还受到空气的摩擦力的作用，因此不满

足机械能守恒的概念。

（老师）对，同学们说得很对。现在机械能是不守恒了，那么减少的机械能到哪里

去了呢？是挥发了？还是变成其它类型的能量？如果是转换成了其它类型的能量，那么这个其它类型的能量是什么能量呢？

（学生）转化成了热能

（老师）对，是热能。机械能通过与空气间的摩擦力做功转换成热能，机械能并不

是减少了，而是转化成了其它形式的能量！

2、其实，机械能不守恒的实例还是很多的，生活中触手可及，下面同学们再看看这样

的一些物理情境，请帮老师分析其中机械能的增减或是转移情况，如果是转换的情

况，请务必说明转换成的其它能量的类型。

1）刘翔在110米栏比赛前后

2）汽车从山脚沿着盘山公路匀速行驶到山顶的过程

显然对于第一个跑步的物理情境，刘翔在运动的前后动能发生改变，起跑的时候速

度是零但是冲刺的时候速度很大，可以接近10m/s，显然，动能是增大的；至于重

力势能呢？也是增大的，因为起跑的时候重心相对更低。所以在这个物理情境中，刘翔的机械能是增加的，既然是增加的，那么除了重力做功弹力做功外肯定还有其

它力做功。这个力是什么力？是摩擦力。摩擦力做功转换成了脚面与地面的热能，耗散到空气中去了，这部分耗散的空气可以使周围的水汽吸热气化转换成其内能

对于第二个物理情境，希望同学们自行思考解决，给3分钟的时间讨论

3、根据上面的分析，我们得出这样的结论：能量是守恒的。

怎样理解？

1）能量是个守恒量，不会凭空产生也不会凭空消失，就像我们初中化学学质量守恒的概念一样，在化学反应中各种原子的总数始终不变，只是组合不同2）能量的守恒并不是只某一种能量始终不变，是指能量的集合不变，在能量的集合中各种能量之间是可以转换的，一种形式的能量减少了，那么肯定有另一种

能量的增加

3）机械能守恒是能量守恒的一种特殊形式，它的存在是有一定条件的

下面，请同学们思考下面的问题：

例：一个斜面高度h=3m，倾角30度，考虑从顶点处释放一个质量为1kg的小球，求其下滑到低端时的速度的大小？用三种不同的方法（牛顿第二定律，动能定律，能量守恒定律）（时间3分钟）

同学们，通过求解，你们能告诉我这三种方法哪种更方便吗？对你有什么启示

4、能量是守恒的，就是不会消失，那么是不是可以利用这点做成永动机呢？使能量不

断循环而不消失？

看看前人设计的永动机。（PPT展示永动机并分析）

事实上，即使不考虑到力矩的问题，上面的永动机也不太可能成为现实，因为在机

器运行的过程中肯定会有摩擦力的作用，而这点注定不可能实验机器的“永动”。

在机器对能量的损耗过程中，不能实现永动，必须要有能源。我们常见的能源又有

哪些呢？

传统的生物质能（煤、石油、天然气）、新能源（太阳能、水电能、风能、地热能、

核能）

对于能源同学们首先要明白，人类社面临的问题是能源短缺，煤、石油天然气为代表的传统能源为代表的一次性能源日益枯竭，促使人们找寻更多的可利用的新能源。能不能举出比较有代表性的例子。

如：乙醇添加汽油，在美国玉米是大面积种植的粮食作物，通过催化剂的作用对其进行发酵可以得到大量的乙醇

在深海地区存在许多可燃冰，即固态的甲烷或是其它有机可燃的气体，由于海洋面积巨大，如果对其利用技术成熟，可以山极大缓解人类对于能源的需求

在地球上无处不在的水其实也是人类解决能源问题的一种方式，如果有一种方法可以使水分解成氢气和氧气，那么就可以直接对氢气进行燃烧得到动力

所以，需求一种解决能源危机的方法要集合全人类的意志，努力进取，不断创新。与此同时，对现有能源有效开发利用做到合理利用资源、科学规划、减少浪费也是非常重要的要求。

请同学们回答下面的问题：

一次性能源有哪些？可循环能源有哪些？

一次性能源：煤、石油、天然气、核能

可循环能源：太阳、水、风

5、课堂总结

1）能量是守恒量，机械能守恒是能量守恒的一种表现。能量守恒没有条件，是自然界的一种基本规律

2）能源是推动人类社会发展的动力，在传统能源日趋减少的今天，我们不仅需要节约能源也需要开发新的能源

6、作业布置

1)在有梯度的坡面上有小球在表面运动，在这个过程中，下降的高度为h，在最

高点的速度是v1,求最低点时的速度，请对所列方程改写，以证明能量守恒定律。

2)对航天飞机的运行过程，请分析其机械能、能量是否守恒：

（1）飞机由火箭推动上升的过程

（2）飞机绕椭圆轨道运行的过程

（3）飞机由外真空回收初步阶段

（4）飞机返回落地的过程

3）跳水运动员从跳板跳地到落水的过程，已知运动员本身的身高1米9，跳跃后的高度1.5米，求其落入距跳水台10米的水面时的速度大小？用牛顿定律及能量守恒定律求解