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《分子動理論和物體的內(nèi)能•能的轉(zhuǎn)化和守恒定律•教案》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、分子動理論和物體的內(nèi)能•能的轉(zhuǎn)化和守恒定律•教案分子動理論和物體的內(nèi)能•能的轉(zhuǎn)化和守恒定律•教案分子動理論和物體的內(nèi)能?能的轉(zhuǎn)化和守恒定律?教案 一、教學(xué)目標(biāo) 1.在物理知識方面的要求: (1)理解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,能列舉出能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的實例; ?。?)理解“永動機”不能實現(xiàn)的原理?! ?.讓學(xué)生初步學(xué)會運用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律計算一些簡單的內(nèi)能和機械能相互轉(zhuǎn)化的問題?! ?.能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)的基本定律之一,應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來分析物理現(xiàn)象、解決物理問題是很重要的物理思維方法?! 《⒅攸c、難點分析 1.重點內(nèi)容是
2、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,強調(diào)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)中最基本定律?! W(xué)習(xí)運用能的轉(zhuǎn)化和守恒原理計算一些物理習(xí)題?! ?.運用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對具體的自然現(xiàn)象進(jìn)行分析,說明能是怎樣轉(zhuǎn)化的,對學(xué)生來說是有難度的?! ∪?、教具 幻燈、幻燈片,其內(nèi)容是: 1.反映電能、機械能、化學(xué)能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的實例插圖?! ?.反映自然界各種形式能相互轉(zhuǎn)化的實例插圖?! ?.歷史上有人設(shè)計的“永動機”插圖。 四、主要教學(xué)過程 ?。ㄒ唬┮胄抡n 我們知道刀具在砂輪上磨削時,刀具發(fā)熱是因為通過摩擦力做功,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在暖氣片上放有一瓶冷水,過一段時間后水變熱,這是通過熱量傳遞使這瓶水內(nèi)能增加。這些實
3、例中,物體的內(nèi)能為什么增加了?是憑空產(chǎn)生的還是由其他形式能轉(zhuǎn)化來的?能的轉(zhuǎn)化過程中數(shù)量之間有什么關(guān)系?這是今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容?! 。ǘ┙虒W(xué)過程設(shè)計 1.機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程中能量守恒 ?。?)運動的汽車緊急剎車,汽車最終停下來。這過程中汽車的動能(機械能)轉(zhuǎn)化為輪胎和路面的內(nèi)能(假定這過程沒有與周圍物體有熱交換,即不散熱也不吸熱)。摩擦力做了多少功,內(nèi)能就增加多少。公式W=ΔE表示了做功與內(nèi)能變化的關(guān)系,這公式也反映出做功過程中,機械能的損失數(shù)量恰好等于物體內(nèi)能增加的數(shù)量?! 。?)把一鐵塊放入盛有水的燒杯中,用酒精燈加熱燒杯內(nèi)水,直至水沸騰。在這一過程中,鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它溫度升
4、高,內(nèi)能增加。這過程中水的一部分內(nèi)能通過熱量傳遞使鐵塊內(nèi)能增加。鐵塊吸收多少熱量,它內(nèi)能就增加多少。公式Q=ΔE表示吸收的熱量與內(nèi)能變化量的關(guān)系,也反映出鐵塊增加的內(nèi)能數(shù)量與水轉(zhuǎn)移給鐵塊的內(nèi)能數(shù)量相等。 一般情況下,如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞過程,那么,外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q,等于物體內(nèi)能的增加ΔE,即 W+Q=ΔE 上式所表示的是功、熱量和內(nèi)能之間變化的定量關(guān)系,同時它也反映了一個物體的內(nèi)能增加量等于物體的機械能減少量和另外物體內(nèi)能減少量(內(nèi)能轉(zhuǎn)移量)之和。進(jìn)而說明,內(nèi)能和機械能轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的?! ?.其他形式的能也可以和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化 (1)介
5、紹其他形式能:我們學(xué)習(xí)過機械運動有機械能,熱運動有內(nèi)能,實際上自然界存在著許多不同形式的運動,每種運動都有一種對應(yīng)的能量,如電能、磁能、光能、化學(xué)能、原子能等。 ?。?)不僅機械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化,其他形式能也可以和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化,舉例說明:(同時放映幻燈片) ①電爐取暖:電能→內(nèi)能 ?、诿喝紵夯瘜W(xué)能→內(nèi)能 ?、蹮霟釤魺艚z發(fā)光:內(nèi)能→光能 ?。?)其他形式的能彼此之間都可以相互轉(zhuǎn)化。畫出圖表讓學(xué)生回答分析: 3.能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 大量事實證明:各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化,并且在轉(zhuǎn)化過程中守恒?! 澳芰考炔粫{空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移
6、到別的物體?!边@就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。 在學(xué)習(xí)力學(xué)知識時,學(xué)習(xí)了機械能守恒定律。機械能守恒定律是有條件限制的定律,而且實際現(xiàn)象中是不可能實現(xiàn)的。而能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是存在于普遍自然現(xiàn)象中的自然規(guī)律。這規(guī)律對物理學(xué)各個領(lǐng)域的研究,如力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等都有指導(dǎo)意義。它也對化學(xué)、生物學(xué)等自然科學(xué)的研究都有指導(dǎo)作用。 4.永動機不可能制成 歷史上不少人希望設(shè)計一種機器,這種機器不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對外做功。這種機器被稱為永動機。雖然很多人,進(jìn)行了很多嘗試和各種努力,但無一例外地以失敗告終。失敗的原因是設(shè)計者完全違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,任何機器運行時其能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為
7、另一種形式。如果它對外做功必然消耗能量,不消耗能量就無法對外做功,因而永動機是永遠(yuǎn)不可能制造成功的。 5.運用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律進(jìn)行物理計算 例題:用鐵錘打擊鐵釘,設(shè)打擊時有80%的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能的50%用來使鐵釘?shù)臏囟壬摺柎驌?0次后,鐵釘?shù)臏囟壬叨嗌贁z氏度?已知鐵錘的質(zhì)量為1.2kg,鐵錘打擊鐵釘時的速度是10m/s,鐵釘質(zhì)量是40g,鐵的比熱是5.0×102J/(kg?℃)