《能量守恒定律与能源》教案.doc

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1、7.10能量守恒定律与能源整体设计本节从能量守恒定律入手,从机械能守恒定律向普遍的能量守恒定律拓展,阐述了能量守恒定律推出的艰辛历程,让学生感受物理规律得出的历程,使学生体会科学家不畏艰辛的探索精神.并且指出能量守恒定律的建立,是人类认识自然的一次重大飞跃,是哲学和自然科学长期发展和进步的结果,展示了科学的和谐美.教材第二部分,能源和能量耗散,从生活实际出发,让学生了解自然界中热传导过程和能量转化、转移是有一定方向的,让学生了解能源对人类文明的意义和由能源带来的环境问题,引入可持续发展的概念.让学生认识节约能源,开发新能源与可持续发展的关系,可以让

2、学生通过查阅相关材料,提出自己的见解.思考怎样探索和使用未来的理想能源,使学生体会物理学与技术发展的互动关系.建议本节采取开放式的教学形式,让学生通过预习查找资料,谈谈自己对能量的认识.特别应该对教材中“思考与讨论”栏目中所说的“既然能量是守恒的,不可消灭,为什么我们还要节约能源?”的话题进行讨论.在讨论中逐渐使学生认识到,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.能源关系到人们的衣食住行,关系到国家的兴旺发达,能源的开发和利用,是关系人类生存和发展的一个重大的社会问题.这一节教学目标的落脚点应放在使学

3、生树立科学的世界观、形成可持续发展的意识上.本节课为物理规律与实际生活的结合课程,重点为物理规律与实际问题的辩证关系,课堂教学要大量引用其他相关学科的知识,比如地理、历史等.教学重点能量守恒定律的内容.教学难点理解能量守恒定律的确切含义,知道既然能量守恒为什么还要节约能源.课时安排1课时三维目标知识与技能1.了解什么是常规能源,什么是新型能源.2.知道能量转化和转移的方向性以及第二类永动机不可能实现.3.通过能量转化和转移的方向性,认识提高效率的重要性.4.了解能源与人类生存和社会发展的关系,使学生认识能源的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义

4、.过程与方法1.通过指导学生分析事例,培养学生分析问题和理论联系实际的能力.2.通过指导学生阅读教材,培养学生的自学能力.情感态度与价值观1.了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题,树立环保意识.2.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识.教学过程新课导入情景导入在20世纪的最后几分钟里,一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录,在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生.中国、日本和韩国的62名青年学生成功推倒340多万张骨牌,一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.这就是“多米诺骨牌效应”,该效应产生的能量是十分巨大的.大不列颠哥伦比亚大学物理学

5、家A.怀特海德曾经制作了一组骨牌,共13张,第1张最小,长9.53mm,宽4.76mm,厚1.19mm,还不如小手指甲大.以后每张体积扩大1.5倍,这个数据是按照一张骨牌倒下的时候能推倒一张1.5倍体积的骨牌而选定的.最大的第13张长61mm,宽30.5mm,厚7.6mm,把这套骨牌按适当间距排好,轻轻推倒第1张,必然会波及到第13张,第13张骨牌倒下时释放的能量比第1张牌倒下时整整要扩大20多亿倍.而按同样比例制作的第32张骨牌倒下时释放的能量将高达1.24×1015J,又扩大了20多亿倍.不过,A.怀特海德毕竟未能制作第32张骨牌,因为它将高达

6、415m,两倍于纽约帝国大厦.如果真有人制作了这样一套骨牌,那摩天大厦就会在一指之力下被轰然推倒!这种巨大的能量从何而来?能量之间又是如何转化的?故事导入在2004年,某杂志报道,一位家住“河南郑州二七区齐扎阎乡”,自称是“新加坡籍华人”“博士、院士、专家委员”名为“梁星人”的一个人,成了当时的网上名人,其原因是他声称建成了“宇宙引力能永动机”,并获得了中国专利(实际上只是申请了专利,还未获得批准),而且还有一家“海南星人永动机发电厂有限公司”正在生产改永动机装备的车辆,你分析一下制造这种永动机的可行性.问题导入我国人均能源占有量只有世界平均值的1

7、/4,解决我国的能源问题的基本方针是:能源开发与节约并重.但有人认为“能量是守恒的”,不需要节约,谈一下你对此的看法,并观察周围可利用的能源哪些是“绿色的”.新闻导入2003年12月8日国内某媒体报道了下面的这则消息:这个冬天,对于湖南长沙市的150多万市民来说,将格外漫长,因为从今年11月30日起,可能一直要持续到明年三月份,这里的市民,将分区分片“享受”每连续供电三天后,停电24小时的“待遇”.《某某晚报》11月27日的报道中,已经赫然出现了商店秉烛营业的景观.长沙并不是唯一的例子,从今年春天就开始逐渐浮出水面的电力危机,在盛夏季节达到一个短暂

8、的高峰,至今这个阴影仍然挥之不去,影响范围先后涉及到全国几乎三分之二的省份,有人戏称,中国电力市场又退回到了20世纪80年

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