教学设计：高中课程标准.物理（人教版）必修2
主 备 人：王仕丰 学科长审查签名：
一、内容及其解析
1、内容：(1).通过了解能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性.
(2).就节约能源、保护环境进行调查、开展讨论，提出可行的方案.
2、解析：本届是对本章知识内容的总结和扩展，结合机械能的学习逐渐体会能量是从千差万别的各种自然现象中抽象出来的概念，是各种自然现象联系的桥梁和纽带.
二、目标及其解析
1.叙述能量守恒定律的内容，能用能量守恒的观点分析、解释实际问题.
2.了解能量耗散，了解自然界中宏观过程的方向性.
3.知道能源短缺和环境恶化是关系人类社会能否持续发展的大问题，增强节约能源和环境保护的意识.
三、教学问题诊断分析
①能量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一；②要灵活运用的前提是明确能量的来源和去向，准确表达各种形式能的变化量.
四、教学支持条件分析
不要求用能量守恒定律进行较复杂的定量计算.
五、教学过程设计
1、教学基本流程
学生阅读→回答问题 →就能量守恒定律谈谈自己的看法→练习 →小结。
2、教学情景
问题1:什么是能量守恒定律？
问题2:你能结合能量耗散分析我们要节约能源的原因吗？
例题评析
应用点一：能量转化和守恒定律的应用
例1：指出下列现象中能量的转化或转移情况：
（1）植物的光合作用；
（2）雨天时发生雷电；
（3）人在跑步时，身体发热；
（4）手摇发电机发电使灯泡发光；
（5）风吹动帆船前进.
思路分析： 物体间发生能量转移时，能量的形式不变；而发生能量的转化时，能的形式要发生改变，在确定能量转化的方向时，可从消耗什么能，得出什么能进行比较确定.
解析： （1）光能转化为化学能.
（2）电能转化为声能、内能和光能.
（3）化学能转化为内能.
（4）动能转化为电能，电能又转化为光能和内能.
（5）风的机械能转移给帆船.
答案： 见解析
拓展练习1-1： 下列说法正确的是（ ）
A.随着科技的发展，永动机是可以制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了
C.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的
D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生
应用点二：利用功能关系解决综合问题
例2：电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求：
（1）小木块的位移；
（2）传送带转过的路程；
（3）小木块获得的动能；
（4）摩擦过程中产生的摩擦热.
思路分析： 木块刚放上时速度必为零，必受到向右的摩擦动力作用而做匀加速直线运动，达到与传送带共速后不再相互滑动，整个过程中木块获得一定的能量，系统要产生摩擦热.
解析： （1）由牛顿第二定律：μmg=ma得a=μg
由公式v=at得t=
小木块的位移s1=t=.
（2）传送带始终匀速运动，路程s2=vt=.
（3）对小木块获得的动能Ek=mv2.
（4）滑动摩擦力对物块做了正功，使的物块的机械能增加且增加的机械能为
ΔE=μmgs1=mv2，
而滑动摩擦力对传送带做了负功，使传送带输出了能量，且输出的能量为
ΔE输出=μmgs2=mv2，
所以整个系统在这一过程中产生的内能（摩擦热）为
Q=ΔE输出-ΔE=μmg（s2-s1）=mv2.
答案： （1） （2） （3）mv2 （4）mv2
思维总结：滑动摩擦力与相对位移的乘积，在数值上等于一对相互作用的摩擦力所做的功的代数和，等于系统产生的内能.
六、目标检测
1.能量守恒定律______________________________________________.
2.能源和能量耗散
（1）能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期，即 _______________、_____________、______________.
（2）能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来供人类重新利用；电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化为_______________，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的____________.我们也无法把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的____________.
（3）能量的耗散从___________的角度反映出了自然界中宏观过程的方向性.
配餐作业
从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC
A组题
1.在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房内气温将会（ ）
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法判断
2.利用下列哪种能源时给人类带来的污染较小（ ）
A.煤 B.石油 C.天然气 D.核能
3.关于能量转化的说法中正确的是（ ）
A.举重运动员把重物举起来，体内的一部分化学能转化为重物的重力势能
B.电流通过电炉子后电炉丝变热，电能转化为内能
C.内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程
D.做功过程是能量转化过程，某过程中做了10 J的功，一定有10 J的能量发生了转化
设计意图：基础知识练习
B组题
1.石块自由下落过程中，由A点到B点重力做的功是10 J，下列说法正确的是（ ）
A.由A到B，石块的势能减少了10 J
B.由A到B，功减少了10 J
C.由A到B，10 J的功转化为石块的动能
D.由A到B，10 J的势能转化为石块的动能
2.质量为4 kg的物体被人由静止开始向上提升0.25 m后速度达1 m/s，则下列判断正确的是（ ）
A.人对物体做功12 J
B.合外力对物体做功2 JC.物体克服重力做功10 J
D.人对物体做的功等于物体增加的动能
能力提升
3.下列关于能源开发和利用的说法中，正确的是（ ）
A.能源利用的过程是内能转化成机械能的过程
B.要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源
C.能源利用的过程，是一种形式的能向另外一种形式的能转化的过程
D.无论是节约能源还是开发能源，我国都要外国支援
4.关于“节约能源”，下面的说法中正确的是（ ）
A.浪费能源，只是浪费个人的金钱，所以节约能源是毫无意义的
B.浪费能源，只是浪费个人的金钱，对整个社会和自然界来讲，反正能量是守恒的，所以就社会而言，节约能源毫无意义
C.从能量转化的角度看，自然界中宏观过程是有方向性的，能源的利用受这种方向性的制约，且能源的利用过程对环境有污染，所以“节约能源”对人类社会发展有很大的影响
D.上述说法都是错误的
设计意图：提高学生对基础知识的理解、运用能力
C组题
1.大型水力发电站是一种具有防洪、发电、航运及养殖蓄水等巨大综合利用效益的大型水利水电工程，某水力发电站其主要数据如表一、表二所示表一
请根据表一、表二的有关数据完成下列问题：
（1）最大蓄水位h= ，平均年流量V= ，年平均消耗水能E= ，转化为电能的百分比η= .
（2）若26台发电机组全部建成并发电，按设计要求年发电时间为多少天？
设计意图：提高部分学生的能力
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