教案能量的守恒与转化.doc

能量的守恒与转化 一、教学目标 1、知识与技能 知道生活中各种能量形式的转化 知道能量守恒定律 了解第一类永动机，知道其不可能做成 过程与方法 通过问题的设置，培养学生分析、综合和归纳能力 3、情感态度价值观 体会科学知识源于生活、用于生活，激发学生学习的兴趣 二、新课引入 师：在桌面上放一杯热水，一会儿，水凉了。在这个过程中，内能减少了。内能是消失了还是去什么地方了？ 生：转移到空气中去了。 师：周围空气内能如何变化？ 生：变大。 师：能量不仅可以转移，还可以由其中一种能量变成另外一种，这叫做能量的转化。 三、新课教学 1、生活中各种能量形式的转化 联系生活，结合前面的知识，想一想，生活中有什么能量？ （动能、弹性势能、重力势能、内能、化学能、电能、光能、热能、核能等） 在各种各样的运动中，肯定有能量在驱动。在这个过程中，能量可能发生转化。想想下面情况中能量发生了什么变化？（课本上示例） ①摩擦手，手发热：机械能转化为内能。 ②黑塑料袋盛水，阳光下，温度升高：光能转化为内能。 ③连在太阳电池的小电扇对着阳光，转动起来：光能转化为机械能。 ④钢笔杆摩擦后会吸引小纸片：机械能转化为电能。 你还知道什么能量之间相互转化的例子吗？ *在学生举例或者老师补充时，提问有什么能量的转化。* （敲击铁块后铁块发热；流水冲击水轮机然后带动发电机发电；白炽灯发光时很烫；电饭煲可以煮饭；植物吸收阳光成长；电动机带动水泵抽水。） 能量守恒定律 前面我们学过机械能守恒定律，知道在没有阻力时，机械能转化时，总量是不变的。例如，从空中自由落下一个弹力球，在与地面碰撞之前，重力势能转化为动能且机械能守恒。但是，弹力球与地面碰撞之后，我们发现，它会越跳越低。说明机械能逐渐减少。 损失的机械能是消失了还是转化成了其他能量？如果是转化了，是转化成了说明能量？ （机械能转化成了内能。解释：在碰撞时，机械能会转化成内能。例如拍手时，手会感觉热，敲击铁块时，铁块会发热。） 这个过程中，弹力球减少的机械能等于增加的内能吗？ 事实是等于的。这反映了自然界的一个基本定律。 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。 在学习力学知识时，学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件限制的定律，而且实际现象中是不可能实现的。而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的研究，如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。 不可能的永动机 现实中，机器都是热机驱动的。如果我们能制造出一种自动运行且可以一直运行下去的机器，该有多好？历史上出现了很多永动机构想，下面给大家介绍几种。 右图中，上水箱中的水流下来，带动水轮机转动。与水轮机相连的转轴带动抽水机把下水箱中的水抽上去。同时，转轴处还可以用来打磨工件。 这个永动机是制造不出来的。在运转过程中，一方面打磨工件要消耗能量，另一方面，机器运转过程中不可能没有摩擦等阻力，也会消耗系统的能量。这个系统没有外界能量的输入，但是却一直损失能量，不可能一直运转下去。 这个永动机构想违背了能量守恒定律。 还有一些永动机的构想，都没有实现。究其原因，就是违背了能量守恒定律。