第五章机械能及其守恒定理第十节能量守恒定理与能源山东省启东学校了解自然界中存在多种方式的能量。晓得能量守恒定理是最基本最普遍的自然规律之一。通过能量守恒以及能量转化的方向性，认识节省能源的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系，晓得可持续发展的重大意义。让中学生经历探究过程，认识科学探究的的意义，尝试应用科学探究的方式研究化学问题，验证数学规律。让中学生尝试运用数学原理和研究方式解决一些与生产和生活相关的实际问题。剖析、解决问题的能力。让中学生尝试经过思索发表自己的看法，通过小组讨论，培养中学生交流、合作能力。3、情感心态和价值观（1）通过能量守恒定理的教学，让中学生展现数学规律的和谐美和简约美，发展对科学的好奇心与求知欲。（2）培养中学生参与科技活动的热情，敢于探求与日常生活有关的数学问题。通过能源和环境的教学，培养中学生可持续发展的意识和为社会服务的责任感。二、设计思路：通过演示滑块下降实验阐明的机械能不守恒引出课题，给中学生提供影视资料，让中学生在生活中探求能量转化的过程。通过对自身能量的转化的探求培养中学生用全面的观点看问题，进一步迸发中学生的探究热情，同时使中学生对能量守恒形成直观的觉得。对能量守恒定理这一知识点的教学，应用先推测、后用实验检验的方式，让中学生亲历科学探究的过程，感受科学研究的方式，调动中学生的智能，对学过的知识重新编排和整合，创造性地应用于新的数学情境之中，解决数学问题。
通过中微子发觉这一历史风波培养中学生科学的世界观和技巧论。同时从能量守恒的教学中尝试让中学生品位科学美。对能量耗散的教学，先举例帮助中学生构建自然界的宏观过程具有方向性的概念，之后通过探究生活中的例子构建能量耗散的概念。用专题的方式帮助中学生构建能量和环境的关系，和节省能源、保护环境的急迫感，使中学生认识到可持续发展的重要意义，培养中学生对社会的责任感。对设计的问题情境，先让中学生独立思索，完成不了的，再小组讨论，组内交流，组与组之间交流，培养中学生的合作意识。教学重点和难点：教学重点：能量守恒定理的理解和应用；用能量转化和守恒定理解决生产和生活中的问题。能源借助和环境的关系。教学难点：能量耗散的概念，用实验探究和检验能量守恒定理。教学资源班主任演示器材：多媒体。中学生分组实验器材：低压电源、电阻丝、电流表、电压表、秒表、温度计、导线等。五、教学设计班主任活动学生活动点评引入新课｛演示｝让铁块沿钭面滑下观察实验，思索，备考旧知识,引起中学生认知冲突，唤起探究兴趣。班主任活动学生活动点评提问1、下滑过程系统机械能是否守不仅机械能和内能外，你还晓得什么能量？二、各种方式的能量之间的互相转化（投影影视资料）资料一、流星过大气层，发出明亮的光资料二、火箭拖着长长的火舌升空资料三、稻田里，电动机推动气泵抽水。
问题：上述现象中能量分别发生了如何的转化？问题：大致谈谈你从早上喝水到下午午睡的三天中，你作为能量的“转换器”，能量是怎样在你的身体里发生转化的？假如你常年吸收食物的能量小于你消耗的能量，会出现哪些情况？从能量的角度来看，怎么合理安排饮食？三、能量守恒定律问题：推测一下，在上述各类实例中，能量在转化过程中，能量的变化在数目上有哪些关系？是降低了？降低了？还是总数不变？设计一个实验来检验你的推测是否正确。充分调动中学生对原有知识的整理和编排，用于新的数学情境中。这对中学生是一个创新的过程。班主任参与中学生讨论，指学案生实验。剖析实验结果，得出推论，产生共识：能量既不能剿灭，也不能创生，它只能从一种方式转化到其他方式，或则从一个物体转移给另一个物体，而在转化过程中，能量的总数保持不变。指定中学生回答。中学生先独立思索，之后分六人一组其他同事补充。中学生先独立思索，后小组讨论。指定中学生回答问题。定一组派代表发言，其他组派代表补充中学生自行设计实验方案，然小组共推一个方案，与其他组交流，比较，评价。中学生的设计方案有许多可能，可以通过比较，找出着力可行方案。之后全班统一分组实验。实验前要求中学生用列表的方式都进行数据记录。
中学生分组实验，汇报实验结，果讨论、评价实验结果，剖析实验偏差。产生知识迁移用图片方式提供材料激起中学生心里相关记忆，引导中学生发觉问题。通过探究自己身体，迸发探究动机，培养中学生用联系的观点看问题让中学生作科学猜测，并通过实验来检验自己的猜测是否正确，让中学生体验科学研究方式，培养中学生实事求是的思想品质。通过中学生之间的交流，培养中学生批判性思维.班主任活动学生活动点评四、对能量守恒定理的理解》幻灯投影］提问1、你觉得宇宙中的总能量守恒提问2、设想有一间屋子，与外界没有热量交换，完全绝热。屋子里有一台电冰柜在工作，假若电冰柜的门是开着的能量守恒定律与能源，这么，屋子里的气温会变化吗？提问3、在历史上，常年以来，有许多人梦想有这样一种机器，它既不消耗任何能量，又能源源不断地对外做功。这些机器称为永动机。对这些机器的设计，有许多奇思妙想，你觉得永动机能造下来吗？五、对能量守恒定理深信不疑机械能守恒定理的条件是只有重力或弹力做功；而能量守恒定理是自然界的最基本最普遍的规律，具有普适性，经过了无数实践的检验的一条真理。｛投影｝1933年化学学家泡利发觉在个别核反应中有能量损失，当时有足够的理由怀疑能量守恒定理的正确性能量守恒定律与能源，泡利则觉得核反应过程中能量是守恒的，损失的能量一定是在这种反应中形成了一种仍未被发觉的微小粒子（被费米命名为“中微子”），这些粒子，不引人注意地带走了一些能量。
化学学家相信中微子理论有二十多年之久，尽管当时没有任何方法可以测量出中微子的存在。最后，在1956年，借助核反应堆，通过复杂的实验，中微子被测下来了。说说你对这段材料的理解。假如有人对能量守恒定理有怀疑，你怎么回答他？六、“品味”能量守恒定理材料（投影）美国物理家和哲学家庞加莱在1903在他的专著《科学与假定》中写道：“。。。。。。简单讲来，能量守恒的原理就是意味着有个别东西是保持不变的。中学生先独立思索，后在小组交流。中学生先独立思索，之后分组交流，互相补充。再派代表发言。中学生先独立思索，再在组内讨论。指定中学生回答：加深对定理的理解。扩宽中学生的认知空间。让中学生理解理论和实践的关系，坚持实践是检验真理的惟一标准。班主任活动学生活动点评的确，不论未来的经验向我们提供有关世界的哪些样的新概念，我们都可以事先肯定将有某种东西保持不变，而这些东西我们可以称这为能量。”谈谈你对这段文字的理解，能量守恒定理彰显了哪些样的美学特点？试举一、二例说明科学规律的简约美和和谐美。班主任作必要的启发。七、能量耗散1、自然界中宏观过程有方向性：举例1、热能从低温物体自发地传给高温物体，但不能由高温物体自发地传给低温物体。
举例2、如图示，一个密封容器被隔成两部份，一边是二氧化碳，一边是真空，打开搁板，二氧化碳能自发地向真空部分散，相反的过程则不能自发进行。举例3、机械能可以全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能。2、能量耗散问题1、：如果你家里的照明用电是来自一燃煤的火力发电厂，试剖析从电站燃煤到家里电灯照明的各个环节能量的转化和散失情况。问题2、这些充溢在环境中的内能能够搜集上去重新借助？这些现象叫能量耗散。｛投影｝海洋中和大气中的内能是十分巨大的，倘若让丰富的海水水温增加0.1C所释放的能量用于生产，它相当于1800万个功率为100万千瓦的电厂一年的发电量，这是一件既经济又不污染环境的小事情。试考虑有哪些机器能只靠这些能源去做机械功？（比如，一只船吸收海水的热能而排出冰块，用从水底中学生回答。中学生思索，讨论。耗散的理解。班主任活动中学生活动点评取得的热能去引领船前进？）八、能源和环境阅读材料一、当今世界的主要能源是煤,石油,天然气等物理燃料.这种燃料在月球上的蕴涵量是有限的,但是又都是经过亿万年才能产生的非再生能源,用一点少一点,最终会枯竭.如全球有开采价值的石油总储量为955亿吨,按每年28亿吨的开采速率计,只须34年便用尽.煤也只能开200年左右.因而研究性能源迫在眉睫,从近日和远景看,主要新能源是核能阅读材料二、石油和煤焦燃烧时形成的气体增加了大气中氧气的浓度，由此形成了温室效应，促使地面的温度上升，两极的冰雪融化，海平面上升，吞没沿海城市，海水向支流倒灌、耕地水涝化