【核心素养】3.3能量守恒定律教案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

3.3能量守恒定律 教案 【教材分析】 （一）教材分析 本节是对热力学知识内容的总结和扩展。能量就是从千差万别的各种自然现象中抽象出来的概念。学生学习到这里，已经可以从内转化和守恒扩展到自然界各种能量的转化和守恒了。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。学习本节使学生建立起能量的观点，学会用能量的观点看问题。 【教学目标】 （一）教学目标 物理观念：知道能量守恒定律及永动机不可能制成。 科学思维：能根据能量守恒定律解释永动机不可能制成的原因。 科学探究：通过能量守恒定律的应用，养成与他人合作探究的习惯，体验科学家探究规律的艰辛与执着。 科学态度与责任：学习科学家执着探索的科学精神，实事求是的严谨的科学态度，培养探究科学的兴趣。 【教学重难点】 （一）教学重难点 重点 1.学会用能量转化和守恒的观点分析物理现象。 2.综合运用学过的知识，用能量守恒定律进行有关计算，分析、解决有关问题。 难点 如何用能量转化和守恒的观点分析物理现象，如何综合运用学过的知识，用能量守恒定律进行有关计算，分析、解决有关问题。 【新课导入】 （一）新课导入 让“饮水小鸭”“喝” 完一口水后，直立起来。直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，然后又会直立起来。如此循环往复.... 这种“饮水小鸭”玩具是一架永动机吗 【新课讲解】 （一）探索能量守恒的足迹 探索能量守恒的足迹 1．不同形式的能 能量具有不同的形式，有描述热运动的内能、描述机械运动的机械能、描述光辐射的光能，等等。不同形式的运动都可以用能量来描述。也就是说，我们可以用能量的观念把热、电、光、磁等都统一起来描述。 展示各种形式的能量，让学生描述主要描写的是什么形式的能。 2．能量之间的转化 初中我们已经学习了，不同形式的能量之间是可以相互转化的。 展示图片，让学生判断是哪几种能量之间的相互转化。 3．能量守恒观念的形成 在认识自然的进程中，科学家慢慢知道了要用联系的观点去观察自然。例如，机械能的各种形式之间可以相互转化，电和磁可以相互转化，热和电也可以相互转化…… 展示关于能量转化的研究成果，体会探索能量守恒的艰辛。 （一）能量守恒定律 能量守恒定律 1 、内容：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，在转化或转移的过程中其总量不变。 2 、表达式： 3 、意义：能量守恒定律是自然界最普遍，最重要，最可靠的自然规律之一，它与细胞学说，进化论一起被恩格斯誉为十九世纪自然科学的三大发现。 课堂练习1、行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同物理过程是 (　　) A．物体的动能转化为其他形式的能 B．物体的势能转化为其他形式的能 C．物体的机械能转化为其他形式的能 D．其他形式的能转化为物体的机械能 答案：C （一）永动机不可能制成 第一类永动机 1、 第一类永动机 概念：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功. 结果：无一例外地归于失败. 原因：违背了热力学第一定律. 2、永动机给我们的启示 人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律. （视频演示不同永动机失败的原因） 永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫永动机.人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机.（不吃草的马） 根据能量守恒定律，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量，因此第一类永动机是不可能制成的. 课堂练习2、关于能源的利用和节能，下列说法 ... ...