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1、必修二 第七章 10 能量守恒定律与能源一、 三维目标来源：学*科*网Z*X*X*K知识与技能1.了解什么是常规能源，什么是新型能源.来源：Z。xx。k.Com来源：学科网ZXXK2.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，理解提升效率的重要性.4.了解能源与人类生存和社会发展的关系，使学生理解能源的合理利用与环境保护对可持续发展的重要意义.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水平.2.通过指导学生阅读教材，培养学生的自学水平.情感态度与价值观1.了解大量的能源消耗带来的世界性环境问题,树立环保意识.2.感知我们周围能源的耗散
2、，树立节能意识.二、教材分析教学重点 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课时教学过程一、新课导入 我国人均能源占有量只有世界平均值的1/4，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”.二、推动新课（一）、能量守恒定律问题：在验证机械能守恒定律的实验中，重物带着纸带下落时，计算结果发现，减少的重力势能的值大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少.原因就是纸带和打点计时器之间的摩擦力和空气的阻力等.是不是考虑了各种摩擦和
3、阻力后这部分能量就消失了呢？来源：学|科|网 学生根据所学知识总结归纳：没有，它转化成为除机械能外的其他的能量了.教师引导：它转化成了机械能外的其他形式的能量，除重力、弹力之类的力外，其他任何力对物体做功使物体的机械能增加或减少的过程，实质上都是其他形式的能与机械能相互转化的过程，在转化的过程中，能的总量是不变的.这是大自然的一条普遍的规律，而机械能守恒定律仅仅这个条普遍规律的一种特殊情况.问题：验证机械能守恒定律中，减少的机械能转化为内能.生活中还有很多这样能量转化或转移的例子，同学们能否举出几例，并说明其中的能量转化或转移过程?参考案例：1.风吹动柳枝摆动空气的机械能转移到柳枝上.2.放在
4、火炉旁的冰融化变热内能由火炉转移到冰.3.电流通过灯泡，灯泡发光电能转化为光能.4.植物实行光合作用光能转化为化学能. 从上面的例子我们能够看出，能量之间是能够相互转化或转移的. 引导学生阅读教材，说出能量守恒定律的内容，并引用教材上的话，说明能量守恒定律的建立有何重大意义.师生总结：1.能量守恒定律的内容：能量既不会消灭，也不会创生，它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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变.2.定律的表达式：E初=E终 E增=E减3.发现能量守恒定律的意义：能量守恒定律的建立，是人类理解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，
5、它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式.重点说明：该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理学的一条主线.在应用中,要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移.例 一小滑块放在凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离.若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为C，空气阻力做功的大小为D,当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于多少？滑块的重力势能的改变等于多少？滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于多少？解答：根据动能定
6、理，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力、斜面对滑块的作用力的功（因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功），所以Ek=A-B+C-D；根据重力做功与重力势能的关系，重力势能的减少等于重力做的功，所以Ep=-C；滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，所以E=A-B-D.（二）、能源和能量耗散问题：既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？情景引导：有些事能够倒过来实行，但有些事情却是不可能倒过来实行的.你能够向前走路，也能够倒退着走路,但是，打碎的镜子不可能自动复原成原来完好的样子,冒起的煤烟和散开的炭灰不可能重新组合成一堆煤炭.类似的，自然界中自发的能量的转化和
7、转移也具有某种方向性.问题：根据上面的提示，能否举出生活中关于这种方向性的例子，并说明其中能量的变化?参考案例：1.草地上滚动的足球，逐渐慢下来，最后静止,足球不能主动从静止开始运动.足球的机械能减少，转化成内能,内能不能自发地转化为机械能.2.同学们围着火炉取暖，热量从高温的火炉转移到同学们身上,同学们却不能利用比自身温度低的物体取暖.总结：能量耗散1.能量耗散：流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象叫做能量耗散.2.能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性.例2 下列判断准确的是（ ）A.电流的能不可能全部变为内能B.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C.热机
8、中，燃气内能不可能全部变为机械能D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体答案：BCD（一）常规能源1.能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源.2.常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源，人类消耗的能量主要是常规能源.3.常规能源的储藏是有限的.4.常规能源的大量消耗带来了环境问题.（1）温室效应：温室效应是因为大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的.石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳.（2）酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨.煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质.（3）光化学烟雾：氮氧化合物和
9、碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质光化学烟雾，主要成分是臭氧. 另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染. 常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康，又影响动植物的生长，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质,使生态受到破坏.（二）绿色能源的开发和利用 常规能源的短缺和利用常规能源带来的环境污染，使得新能源的开发成为当务之急. 绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源.人类可开发和利用的绿色能源主要有下列几种：风能.水流（河流、潮汐）能.风能和水流能是可再生能源.而石油、煤炭是不可再生能源.太阳能.氢能源.反物质能. 大自
10、然赐给人类的绿色能源储量丰富，只要我们科学开发、合理利用，必将对人类作出前所未有的贡献.课堂小结 新课程更多地与社会实际相联系，鼓励学生提出问题.本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论，这是一个质疑的范例，它引导我们考虑能量转化和转移的方向性.从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只需用一些简单的实例，让学生初步地体会一下就能够了.例如：摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部转化为机械功.在其他的宏观过程中也是如此，例如：两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来.通过实例说明，在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象.所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源.布置作业教材“问题与练习”第1、2题.板书设计10 能量守恒定律与能源一、能量守恒定律二、能量耗散三、能源