第二十章 能源、材料与社会 第一节 能源的转化与守恒 教学目标一、知识与技能1.知道能量守恒定律。 2.能举出日常生活中能量守恒的实例。3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。二、过程与方法1.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。2.通过学生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，或从一个物体转移到另一个物体。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。2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打基础。 3.通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。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。学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。教学难点：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。教学准备：电灯泡、能量的转化实验装置、单摆教学环节及时间教师指导学生活动设计意图及教学方法引入新课新课教学课堂总结巩固练习作业：讲述：我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热是因为通过摩擦力做功，机械能转化为内能。在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。这些实例中，物体的内能为什么增加了？是凭空产生的还是由其他形式能转化来的？这就是今天要学习的内容。一、 多种形式的能量1. 提出问题：当今世界的三大产业是能源、材料和信息，自然界中的能量以各种形式存在着，你能说出能量的几种存在形式吗？2. 多媒体课件展示：2.提出问题：自然界中能量的形式有多种多样，化学能和核能是其中的两种，请同学们阅读课本P193页，理解什么是化学能和核能？师引导总结：化学能与核能的定义多媒体课件展示：1、木材燃烧的动画：2核裂变与核裂变的动画；3、 核电站工作原理的动画；4、原子弹爆炸图片与氢弹爆炸的图片请同学们完成课本P194页“交流和讨论”部分的内容。二、 能量的转移和转化多媒体课件展示：1、师引导说出：各种形式的能量是可以相互转化的多媒体课件展示：2提出问题：碰撞时球之间会发生能量的转化还是转移？多媒体动画展示：能量的转化和转移的方向性动画。【点拨】太阳能给大地带来光明和温暖，形成风能和水能；植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在其体内；煤、石油和天然气中的能量则来源于亿万年前植物、动物肌体内的化学能。三、 能量守恒定律大量事实证明：各种形式的能都可以相互转化，并且在转化过程中守恒。“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别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。”这就是能量守恒定律。演示：单摆运动提问：1、这一过程能量是如何转化的？2、 小球摆动最总会停下，为什么？3、 这一过程中，能量守恒吗？提出问题：能否制造出这样一种装置，它既不消耗能量，又能永远不停地运动着？（永动机）为什么？多媒体课件展示：一种永动机的设计模型。师提问：一、自然界的能量类别1、 化学能：由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。2、 核能：由于核反应，物质的原子结构发生变化而产生的能量。二、能量的转移与转化1.各种形式的能量是可以相互转化的2、能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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，而能的总量保持不变。1、1能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式_为另一种形式，或者从一个物体_到另一个物体，而能的总量保持不变，这就是能量守恒定律。2、2写出下列过程中能量转化或转移的情况。（1）木柴燃烧：_；（2）核电站：_；（3）物体碰撞：_。4）水烧开时，壶盖在水蒸汽的冲击下不停的跳动3、为改善驻守在南沙某岛礁边防战士的工作、生活条件，今年在岛上安装了太阳能电池板白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电这样白天与晚上的能量转化形式是 A白天：太阳能内能电能 B白天：太阳能电能化学能 C晚上：化学能电能太阳能 D晚上：化学能电能化学能4、如图：用绳子拴住一个苹果并悬挂下来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？5、有一种太阳能热水器，接收太阳能的15根真空管总有效面积约为1.35m2，能把接收到太阳能的50%转变为水的内能，如果每平方米的面积在1h内得到的太阳能平均为3.6106J，每天接收太阳能的时间以10h计算，则可以将质量100kg、初温为20的水加热到多少？1、原子弹为什么有这么大的2、为什么“永动机”永远无法实现？3、3、P197页作业：1、2思考思考、交流、回答：机械能、电能、磁能、内能等等。思考并说出图片中的能量。阅读课本、交流、回答：观察并思考：1、化学能与核能的区别；2核电站工作的原理是什么？3原子弹和氢弹爆炸各利用哪一种核能？思考、交流、讨论、回答。讨论交流：每幅图中能量是如何转化的？观察、思考、讨论，交流、回答。【想一想】地球上能量主要来自哪里？观察、思考、交流四、 识记：能量守恒定律观察，思考、讨论、交流、回答。阅读教材P196交流与讨论：玩具小丑在跳动过程中，能量是如何转化的？它遵守能量守恒定律吗？阅读教材P197页并思考、讨论、交流、回答：1、不能制成；2、违背了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。如果它对外做功必然消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，因而永动机是永远不可能制造成功的。3、能量的转化和转移具有方向性激发学生的求知欲。从生活走进物理。培养学生合作学习的能力培养学生的知识的应用能力培养学生的自学能力。理解化学能、核能的定义。及他们的应用。学以致用培养学生的合作学习的能力。帮助学生理解地球上的能量主要来源于太阳能。帮助学生理解能量守恒定律。理解“永动机”是不存在的六、板书设计：第一节 能量的转化与守恒1.能的存在形式：机械能、电磁能、内能、化学能和核能等。化学能：是由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。核能：是由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。2.能量的转移和转化3.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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，而能的总量保持不变。教学反思： 能量的转化与守恒”是以“能量”为线索，主要内容是介绍自然界各种形式的能量和能量的转移与转化，让学生对能量的转化有一个感性的认识，最后突出能量守恒定律及其应用。