人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源学案设计

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§7.10能量守恒定律与能源 学案◇学习目标◇（1）理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散（2）通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义（3）感知我们周围能源的耗散，树立节能意识◇重点◇（1）能量守恒定律的内容（2）应用能量守恒定律解决问题◇难点◇（1）理解能量守恒定律的确切含义（2）能量转化的方向性[新课预习]1、机械能守恒定律的内容： 2、我们已学习了多种形式的能，请说出你所知道的能量形式。 [学习新课]一、能量守恒定律小实验：1：在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球从某一高度释放，使其落到沙子中。2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块，让小木块在水中上下浮动，过一段时间，小木块停止运动。思考：小球和小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。请举出几个类似的例子。  阅读教材，讨论下列问题：1．   导致能量守恒定律最终确立的重要事实有哪些？ 2．   能量守恒定律是偶然的还是人类对自然认识发展到一定阶段的必然产物？ 3．   有人曾经怀疑某种过程中“能量不守恒”，这种怀疑是否有价值？ 4．   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？      [注意]能量守恒定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是学习物理的一条主线，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。 二、能源和能量耗散情景引导：有些事情可以倒过来进行，但有些事情却是不可能倒过来进行的。你可以向前走路，也可以倒退回来，但是，打碎的镜子不可能自动复原，冒起的煤烟和散开的炭灰不可能重新组合成一块煤。    思考：自然界中自发的能量转化和转移是否也具有某种方向性？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。    阅读教材，讨论下列问题：1．能源是人类社会的物质基础，人类利用能源大致经历了哪几个过程？   2．为什么说能源短缺和环境恶化已成为关系到人类社会能否持续发展的大问题？ 3．既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？ 4．什么叫能量耗散？你怎么看待能量耗散？ 5．你怎么理解“能量的利用受方向性的制约”这句话？请举例说明。   [思考与讨论]有人设计了这样一台“永动机”：距地面一定高度架设一个水槽，水从槽底的管中流出，冲击一个水轮机，水轮机的轴上安装一个抽水机和一个砂轮．他指望抽水机把地面水槽里的水抽上去，这样循环不已，机器不停地转动，就可以永久地用砂轮磨制工件做功了（下图）．请你分析一下，高处水槽中水的势能共转变成哪几种形式的能，说明这个机器是否能够永远运动下去．     [课堂训练]1．下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是……………………………(    )A 某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B 某个物体的能减少．必然有其他物体的能增加C 不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的D 石子从空中落下，最后惨止在地面上，说明机械能消失了2．有人设想在夏天用冰箱来降低房间内的温度，他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，则开机后，室内的温度将……………………………(    )A 升高B 保持不变C 开机时降低，停机后又升高D 开机时升高，停机后降低3．一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，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G，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？