高中物理必修2能的转化和守恒定律
- 格式:doc
- 大小:41.50 KB
- 文档页数:8
能量能量转化与守恒定律-课文知识点解析各种各样的能量一、对能量概念的初步认识能量简称为能.一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量.二、能量形式的多样性物质的运动形式是多种多样的,物质的每一种运动形式都对应着一种形式的能量.与物体的机械运动对应的能量称机械能.与物体内大量分子热运动及分子间相互作用势能对应的能量称内能,与电磁运动对应的能量称电磁能,与物质的化学运动对应的能量称化学能.讨论与交流1.汽艇在海上行驶具有动能.2.用电照明,具有光能.3.篝火具有热能.4.原子弹爆炸,具有核能.能量之间的相互转化自然界中,能的表现形式是多种多样的,除了机械能外,还有内能、电能、光能、化学能等,这些能量间可以相互转化,但总的能量不变,即遵守能的转化和守恒定律.讨论与交流1.A.电动机 B.发电机水从高处流下,水的重力势能转化为动能,推动水轮机转动,使水轮机带动发电机;动能转化成电能,发电机带动电动机转动,使电能转化为机械能.能量守恒定律一、能的转化和守恒定律1.定律的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另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移过程中总能量守恒.功是能量转化的量度.2.定律的表达式E初=E终;ΔE增=ΔE减某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量一定和增加量相等.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.3.用能量守恒解题的基本步骤(1)分清有多少种形式的能(如机械能、热能、电能等)在变化.(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式.(3)列式求解.能量转化和转移的方向性热传导的方向性:两个温度不同的物体相互接触时,热量会自发地从高温物体传给低温物体,结果使高温物体的温度降低,低温物体的温度升高.也可以这样说,热量可以自发地从高温物体传向低温物体,但热量却不全析提示仔细分析比较课本74页的表格,认识和理解各种形式的能量与哪些“运动”形式相关.能量在自然界中无处不在,请找一找身边的事物,说明它们的能量形式.能量的转化过程,就是做功的过程.答案不唯一,注意抓住哪种运动形式对应哪种能量.思维拓展(1)该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是学习物理学的一条主线.(2)要分清系统中有多少种形式的能,发生了哪些转化和转移.全析提示这也是我们列能量守恒表达式时的两条基本思路.思维拓展“自发地”过程就是不受外来干扰进行的自然过程.在整个自然界中,无论是有生命的还是无生能自发地从低温物体传向高温物体.要将热量从低温物体传向高温物体,必须有外界的影响或帮助,就是要有外界对其做功才能完成,电冰箱就是一例.命的,所有的宏观自发过程都具有单向性,都有一定的方向性,都是一种不可逆过程,如河水向低处流、重物向下落.。
机械能知识点总结一、功1概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。
功是能量转化的量度。
2条件:. 力和力的方向上位移的乘积3公式:W=F S cos θW ——某力功,单位为焦耳(J )F ——某力(要为恒力),单位为牛顿(N ) S ——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m )θ——力与位移的夹角4功是标量,但它有正功、负功。
某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当2πθ=时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当],2(ππθ∈时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法:方法1:先求出合外力,再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。
2公式:tW P =(平均功率) θυc o s F P =(平均功率或瞬时功率)3单位:瓦特W4分类:额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma6 应用:(1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力f F =时,速度不再增大达到最大值m ax υ,则f P /max =υ。
(2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =时,F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大,直至f F =时,汽车便达到最大速度m ax υ,则f P /max =υ。
专题突破功能关系能量守恒定律突破一功能关系的理解和应用1.对功能关系的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程,不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系,二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。
2.几种常见的功能关系及其表达式PQ竖直悬挂。
用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距13l。
重力加速度大小为g。
在此过程中,外力做的功为()图1A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl解析 由题意可知,PM 段细绳的机械能不变,MQ 段细绳的重心升高了l6,则重力势能增加ΔE p =23mg ·l 6=19mgl ,由功能关系可知,在此过程中,外力做的功为W =19mgl ,故选项A 正确,B 、C 、 D 错误。
答案 A1.如图2所示,某滑翔爱好者利用无动力滑翔伞在高山顶助跑起飞,在空中完成长距离滑翔后安全到达山脚下。
他在空中滑翔的过程中( )图2A.只有重力做功B.重力势能的减小量大于重力做的功C.重力势能的减小量等于动能的增加量D.动能的增加量等于合力做的功解析 由功能关系知,重力做功对应重力势能的变化,合外力做功对应物体动能的变化,选项D 正确。
答案 D2.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。
他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J。
韩晓鹏在此过程中()A.动能增加了1 900 JB.动能增加了2 000 JC.重力势能减小了1 900 JD.重力势能减小了2 000 J解析由题可得:重力做功W G=1 900 J,则重力势能减少1 900 J ,故选项C正确,D错误;由动能定理得,W G-W f=ΔE k,克服阻力做功W f=100 J,则动能增加1 800 J,故选项A、B错误。
高中物理必修2动能定理、机械能守恒定律复习考纲要求1、动能定理 (Ⅱ)2、做功与动能改变的关系 (Ⅱ)3、机械能守恒定律 (Ⅱ)知识归纳1、动能定理(1)推导:设一个物体的质量为m ,初速度为V 1,在与运动方向相同的恒力F 作用下,发生了一段位移S ,速度增加到V 2,如图所示。
在这一过程中,力F 所做的功W=F ·S ,根据牛顿第二定律有F=ma ;根据匀加速直线运动的规律,有:V 22-V 13=2aS ,即aV V S 22122-=。
可得:W=F ·S=ma ·2122212221212mV mV a V V -=- (2)定理:①表达式 W=E K2-E K1 或 W 1+W 2+……W n =21222121mV mV - ②意义 做功可以改变物体的能量—所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
ⅰ、如果合外力对物体做正功,则E K2>E K1 ,物体的动能增加;ⅱ、如果合外力对物体做负功,则E K2<E K1 ,物体的动能减少;ⅱ、如果合外力对物体不做功,则物体的动能不发生变化。
(3)理解:①外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
W 总=△E K =E K2-E K1 。
它反映了物体动能变化与引起变化的原因——力对物体做功的因果关系。
可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能减少。
外力可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是任何其他力,但物体动能的变化对应合外力的功,而不是某一个力的功。
②注意的动能的变化,指末动能减初动能。
用△E K 表示动能的变化,△E K >0,表示动能增加;△E K <0,表示动能减少。
③动能定理是标量式,功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解,故动能定理无分量式。
(4)应用:①动能定理的表达式是在恒力作用且做匀加速直线运动的情况下得出的,但它也适用于减速运动、曲线运动和变力对物体做功的情况。
②动能定理对应的是一个过程,并且它只涉及到物体初末态的动能和整个过程中合外力的功,它不涉及物体运动过程中的加速度、时间和中间状态的速度、动能,因此用它处理问题比较方便。
高中物理必修二知识点在学习新知识的同时还要复习以前的旧知识,肯定会累,所以要注意劳逸结合。
只有充沛的精力才能迎接新的挑战,才会有事半功倍的学习。
那么接下来给大家分享一些关于高中物理必修二知识点,希望对大家有所帮助。
高中物理必修二知识1一、知识点(一)能、势能、动能的概念(二)功1功的定义、定义式及其计算2正功和负功的判断:力与位移夹角角度、动力学角度(三)功率1功率的定义、定义式2额定功率、实际功率的概念3功率与速度的关系式:瞬时功率、平均功率4功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(四)重力势能1重力做功与路径无关2重力势能的表达式3重力做功与重力势能的关系式4重力势能的相对性:零势能参考平面5重力势能系统共有(五)动能和动能定理1动能的表达式2动能定理的内容、表达式(六)机械能守恒定律:内容、表达式二、重点考察内容、要求及方式1正负功的判断:夹角角度、动力学角度:力对物体产生的加速度与物体运动方向一致或相反,导致物体加速或减速,动能增大或减小(选择、判断)2功的计算:重力做功、合外力做功(动能定理或功的定义角度)(填空、计算)3功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(填空、计算)4机车启动模型:功率与速度、力的关系式;运动学规律(填空、计算)5动能定理与受力分析:求牵引力、阻力;要求正确受力分析、运动学规律(计算)6机械能守恒定律应用:机械能守恒定律表达式、设定零势能参考平面;求解动能、高度等高中物理必修二知识2一、知识点(一)曲线运动的条件:合外力与运动方向不在一条直线上(二)曲线运动的研究方法:运动的合成与分解(平行四边形定则、三角形法则)(三)曲线运动的分类:合力的性质(匀变速:平抛运动、非匀变速曲线:匀速圆周运动)(四)匀速圆周运动1受力分析,所受合力的特点:向心力大小、方向2向心加速度、线速度、角速度的定义(文字、定义式)3向心力的公式(多角度的:线速度、角速度、周期、频率、转)(五)平抛运动1受力分析,只受重力2速度,水平、竖直方向分速度的表达式;位移,水平、竖直方向位移的表达式3速度与水平方向的夹角、位移与水平方向的夹角(五)离心运动的定义、条件二、考察内容、要求及方式1曲线运动性质的判断:明确曲线运动的条件、牛二定律(选择题) 2匀速圆周运动中的动态变化:熟练掌握匀速圆周运动各物理量之间的关系式(选择、填空)3匀速圆周运动中物理量的计算:受力分析、向心加速度的几种表示方式、合力提供向心力(计算题)3运动的合成与分解:分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空)4平抛运动相关:平抛运动中速度、位移、夹角的计算,分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空、计算)5离心运动:临界条件、静摩擦力、匀速圆周运动相关计算(选择、计算)高中物理必修二知识3第一节认识静电一、静电现象1、了解常见的静电现象。
七章机械能守恒定律知识点小结1.功(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量.定义式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角. (2)功的大小的计算方法:①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据W=P·t,计算一段时间平均做功. ③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.例1:A、B叠放在光滑水平面上,ma=1kg,mb=2kg,B上作用一个3N的水平拉力后,AB一起前进了4m,如图4 所示.在这个过程中B对A做的功[]A.4 J B.12 JC.0 D.-4J(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)例2:关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[]A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功D.静摩擦力对物体总是做正功2.功率(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.(2)功率的计算①平均功率:P=W/t(定义式)表示时间t的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用. ②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度,α为两者间的夹角.(3)额定功率与实际功率:额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动, .②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度v m=P/f作匀速直线运动。
机械能守恒定律知识集结知识元机械能守恒定律知识讲解一、机械能1.内容:物体的动能和势能(包括:重力势能和弹性势能)之和.2.表达式:E=E k+E p.3.机械能的理解:(1)机械能是状态量;标量,单位为焦耳;数值有正负(2)相对性:势能具有相对性(须确定零势能参考平面),同时,动能也具有相对性(与所选参考系有关),故机械能具有相对性.二、机械能守恒定律1、内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.2、表达式:E k+E p=Ek+Ep.3、适用对象:系统.4、适用条件:只有系统内的重力或弹力做功,其他力不做功或做功的代数和为0.5、解题的基本步骤:(1)明确所选取的研究对象(物体或系统)(2)分析研究对象的受力情况及各力做功情况,判断是否符合机械能守恒的条件.(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象在研究过程的初、末状态的机械能(包括动能和势能).(4)根据机械能守恒定律列方程,进行求解.例题精讲机械能守恒定律例1.下列说法正确的是()A.物体所受合力不为零,则其速度一定不为零B.物体所受合力不为零,则其速度方向一定发生变化C.合外力对物体做了功,物体的速度一定发生变化D.合外力对物体不做功,物体的机械能一定不变例2.下列说法正确的是()A.物体处于平衡状态时,机械能一定守恒B.物体的机械能守恒时,一定只受重力作用C.不计空气阻力,小孩沿滑梯匀速滑下过程中机械能守恒D.不计空气阻力,被投掷出的铅球在空中运动过程中机械能守恒例3.关于机械能守恒,下列说法正确的是()A.做自由落体运动的物体,机械能一定守恒B.人乘电梯加速上升的过程,机械能守恒C.物体必须在只受重力作用的情况下,机械能才守恒D.物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动例4.如图所示,一根长为L,重为G的均匀软绳悬于O点,若将其下端向上提起使绳双折,至少要做功()A.GL B.C.D.例5.如图所示,质量相同的两物体a和b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质滑轮两侧,b在水平粗糙桌面上。
高三物理教案:《能量守恒定律与能源》教学设计一、教材分析《能量守恒定律与能源》是人教版高中物理必修二第七章《机械能》第十节的教学内容,主要学习能量守恒定律和能源、能量耗散的定义。
感知我们周围能源的耗散,树立节能意识。
二、教学目标知识与技能理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散。
过程与方法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情感、态度与价值观感知我们周围能源的耗散,树立节能意识。
三、教学重点难点教学重点能量守恒定律的内容。
教学难点理解能量守恒定律的确切含义。
四、学情分析我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。
需要教师指导并多给实例分析给予直观的认识。
五、教学方法探究、讲授、讨论、练习六、课前准备1.学生的学习准备:预习《能量守恒定律与能源》,并填写学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式。
我们还知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子。
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
引入新课教师活动:提出问题:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式。
我们还知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子。
学生活动:思考并回答问题,列举实例。
教师活动:演示实验1:在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个小铁球分别从某一高度释放,使其落到沙子中。
思考:小球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。
演示实验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。
物理必修二机械能守恒知识点物理必修二机械能守恒知识点1. 内容:在只有重力(和系统内弹簧或弹性绳弹力)做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
2.条件:(1)对某一物体,若只有重力(或系统内弹力)做功,其他力不做功(或其他力做功的代数和为零),则该物体机械能守恒.(2)对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统和外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变为其他形式的能,则系统机械能守恒。
注:①竖直方向匀速直线运动和竖直方向匀速圆周运动机械能不守恒。
3. 机械能守恒定律的各种表达形式(1)E1E2 Ek1Ep1Ek2Ep2需要选择重力势能的零势能面(2)EpEk Ep减Ek增4.应用机械能守恒定律解题的基本步骤:(1)根据题意选取研究对象(物体或系统),判断机械能是否守恒。
(2)明确研究对象的运动过程,分析对象在过程中的受力情况,弄清各力做功的情况。
(3)恰当地选取零势能面,确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能。
(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列式方程。
能量转化和守恒定律(1)某种形式的能的减少量,一定等于其他形式能的增加量.(2)某物体能量的减少量,一定等于其他物体能量的增加量.物理学习方法有目的的做题在高中物理学习的过程中,习题的作用千万不能忽视,做题不是说题海战术,而是要通过有目的的做题理解相关的物理知识;这就需要我们在学习中有选择性地做题,包括认真分析教科书上的例题,根据教学重点和难度选择课外习题.选题不能一味依靠老师,要品味出老师选题的思路和要求,逐步做到能自己选题;在解题时要保持思路清晰,围绕知识点加深学习效果.当然,在学习中多向老师请教,将自己的想法与老师沟通一直是我们的极佳选择.多读课外参考书对于学有余力的学生们来说,课后利用剩余时间可以阅读物理课外参考书以及其他读物。
此过程是课堂学习的继续和延伸过程,可以培养学生们的自学能力和非智力优秀品质。
能的转化和守恒定律教学目标1、知识目标:巩固机械能、电能、化学能及光能之间能相互转化;热传递是热能的转移;通过实验、讨论理解能转化和守恒定律。
知道永动机是不能实现的.2、技能目标:能在同学相互合作讨论的基础上,自己动手寻找材料,设计简单的实验并得出结论。
3、过程与方法:通过小组自主实验获得感性认识;通过交流达到经验、成果共享的目的;通过补充实验拓宽思路;通过探究“永动机”能否实现,巩固定律内容,寻求科学真谛。
3、兴趣和情感目标:通过自主实验激发学习自然科学兴趣,培养发现问题、解决问题的能力;培养克服困难、勇于创新的探索精神和团结协作精神;体验“世界是物质的,物质是运动的,运动是有规律的”的辩证唯物主义思想。
重点能的转化和守恒定律的得出难点自主探究实验中,实验材料收集和实验方按设计。
媒体准备实验准备:小车木块小球(两个) 太阳能电池板音乐蜂鸣器小发电机微型电风扇学生自备器材多媒体演示文稿教学过程学生活动教学设计意图课前准备1、创设问题情境、布置学生实验:在学习完《电磁感应发电机》后,发表谬论:针对今年严重缺电现象,老师想出了一个绝妙的方案。
把一支很细的管子插入水中会发现水在管中会上升一段距离。
这就是我们说的毛细现象。
如图,若将管子上部分剪去。
水就会源源不断的从上端流出。
如果有足够多的毛细管,并将流出的水接住,就可以用这些水发电。
我们就可以不用任何能源而输出大量电能。
一次投资永远受益,既有很大的社会效益,又有巨大的经济效益。
请同学们回去讨论,并动手实验证实一下。
如果成功就可以申请专利并投入生产。
(学生很开心)2、分组: 一组6—8人,合作完成下列表格。
观察毛细管中水的上升情况:你选用了哪些材料进行实验。
你预计实验会有什么结果。
实验中观察到哪些现象。
实验中遇到了什么困难,是如何解决的。
通过实验你们得出什么结论。
为了更易观察,你对实验有何改进。
你们有没有用其它方法进行类似实验。
同组实验同学名单及实验时间:签名时间。
3、了解学生实验结果为课堂讨论作好准备。
把精彩内容制作到演示文稿中。
讲授新课一、学生交流探究过程(注:下列为课前老师从学生处了解得到的内容,与课堂交流结果可能不完全一致。
不按小组分别叙述。
)交流材料选择情况:一般选用普通吸管,钢笔内吸管,有一组从医院化验室取来新的毛细管,还有一组使用棉布(毛巾)作毛细管。
装水容器各异。
交流学生实验方案:1、将毛细管插入水中,用刻度尺测量水在管中上升的高度,然后从水柱中间剪断,看有无水流出(大部分方案)。
2、将毛细管插入水中,用刻度尺测量水在管中上升的高度,将毛细管上端位置移到水柱液面下方,看有无水流出。
3、分别将粗细不同的毛细管插入水中,用刻度尺测量水在各管中上升的高度。
然后从水柱中间剪断,看有无水流出。
4、将毛巾一端浸入水中,水会沿毛巾吸到较高位置,把毛巾另一端挂在脸盆外,在重力作用下水会流到脸盆外,调节外端毛巾高度,观察水流动情况。
如图:交流实验改进情况:1、用墨水着色提高可见度;2、用粗细不同的毛细管比较水在各管中上升的高度差别;3、上述方案四改进最明显,让人感到非常惊喜。
交流遇到的困难及解决方法:1、水柱上升不明显,用上述改进(2)解决。
2、用细电话线半透明的绝缘护套进行试验,发现管子上升水面以上有一段水柱并保持一定高度,管子下降则水面以下有一段空气柱,并保持不变。
3、共同困惑:为什么会出现毛细现象。
交流实验结果:1、水在细管中能上升一段距离。
2、管子越细上升越明显。
3、不管怎样处理水都不能从上端流出。
当毛巾上端高于盆内水面时,水就不能流出。
在以上在探究过程中,必要时提出如:你是怎样做的?你观察到了什么?你怎么会想到这样好的办法的?你在做实验之前对结论是怎样猜测的?你们同学之间有没有分歧?是求同存异,还是达成共识?对学生想法及时肯定,不要把自己想法强加给学生。
学生交流话题走远,应及时引导到正题。
当学生有新发现或创新时,不但要表扬,更要鼓励他们说出创新的思路。
二、探究能的转化和能量守恒定律现象比较、寻找真谛:提问:离心式水泵、活塞式抽水机能将水源源不断的抽到高处。
而毛细现象却不能做到这点。
这两种情况有何不同?通过比较同学们发现了什么?演示1:用太阳能电池板给音乐蜂鸣器供电,可以听到音乐,请学生说明能量如何转化;将太阳能电池板分别朝向明暗不同的方向,比较音乐蜂鸣器发声情况的变化,说明什么问题。
演示2:拉动卷在微型发电机连杆上的绳子,观察小风扇转动情况,请学生说明能量如何转化;用快慢两种速度拉绳子,观察小风扇转动情况,又说明什么问题。
通过以上讨论,同学们得到什么启发?结合其他有关的能量转化的现象你能得到什么结论?阅读理解、寻找答案:同学们可以阅读课本,并讨论定律中有关疑问。
如果仍有问题可以交给全班解决。
思考:我们做了这么多的实验,是否能直接得出“能的转化和守恒定律”?从实验过程加以分析。
要点探讨、加深理解:在定律中“创生”和“摩擦产生热”中的“产生”有什么区别?同样“消灭”与“水轮机带动发电机发电,机械能减少”中的“减少”有什么区别?你能举出哪些能量转化的例子?设计实验、拓宽思路:提问:能的“转化”与“转移”有什么区别?同学们能否举出能量转移的实例吗?讨论:同学们想一想,机械能是否能转移?老师这儿有小车和木块及小球,请大家设计实验来证实你的想法。
根据学生讨论,由学生动手验证。
讨论:同学们还能举出其它能量转移的实例吗?三、巩固小结:探究“永动机”能否实现,巩固定律内容,提高解决问题能力1、阅读“永动机”内容。
思考什么是永动机?课本上的永动机模型能工作吗?用所学内容进行解决。
学生可以利用斜面知识计算。
2、结合学生自主实验,提问:同学们你们对毛细现象的结论还感到失望吗?为什么?把你现在的想法说给同学听听。
从现实的感性认识进一步否定永动机的可能。
3、探讨综合问题:面对严峻的能源短缺问题,科学家正寻找一种不需要高温就能使水分解成氢气和氧气的催化剂。
以减少水分解所需提供的能量。
请同学们思考讨论,水所含的化学能远远小于分解产生的化学能,而人为提供的热能却较少。
是否意味着不符合能的转化和守恒定律了呢?如果还符合,能量可能来自哪里?生成的氢气和氧气可能会怎样状态?请通过讨论和大胆合理的推测,预计结果。
并说明理由。
四、课后探讨作业1、从网上或其它资料查找永动机模型。
探讨它们为什么不能工作。
2、现在世界各国的专利局一概拒绝永动机申请专利。
谈谈你的看法。
3、通过这次自主实验你有什么体会。
4、将各自的实验与大家共享仔细揣摩实验方案。
分组:以方便自愿为主,老师调整为辅。
课后认真探究,团结协作,完成实验内容。
各小组把实验情况汇报老师。
派代表交流探究情况。
不够详尽的本组同学可以补充。
着重说明小组在探究过程中,材料选择、实验方案、实验改进情况、遇到的困难及解决方法、结果等方面的亮点。
并介绍实验是怎样做的,观察到了什么,怎么会想到这样好的办法的,在做实验之前对结论是怎样猜测的,同学之间有没有分歧,是求同存异,还是达成共识。
把实验过程简要的演示给全体同学。
仔细对比,寻找本质上的区别,得出类似“能量不能创生”的结论。
观察实验,说明能量如何转化。
比较“光线强弱”和“拉动卷绳子快慢”对实验结果的影响,得出类似“能量不能消灭”的结论。
阅读课本,提出问题。
思考理解,我们做的都是定性实验。
区别并说明文字含义。
从学过知识寻找实例。
如热传递。
讨论、设计实验动手实验,证实想法。
多角度思考,拓宽思路。
用斜面知识计算。
课本上的永动机模型无法工作。
简要说明想法讨论。
大胆合理的推测,预计结果,并说明理由。
形成书面材料,同学间交流,后反馈给老师。
近来有关永动机诈骗的新闻常有发生,被骗者并非没有学过这部分知识,只是面对是似而非的现象没有足够的认识能力和观察事物的敏锐眼光。
为培养学生的创新能力、激发学生的兴趣,让学生亲自动手实验,证明永动机是无法实现的。
使学生在探索过程中得到对能量守恒的感性认识,理解尊重科学的重要性。
由于该实验操作难度小,探究过程较为简单,学生动手重点在于选择材料,设计实验方案,分组实验有利于团结协作精神的培养。
课前了解学生动手情况,做到有备无患。
交流探究过程,让学生有展示自己才华的机会,体验成功的快乐。
交流时,学生关注其他小组实验方案与自己有何不同,哪些设计比自己巧妙,哪些想法比自己高明。
从而达到成果共享的目的。
将各组同学的困惑给全班思考,有利于增加思维的广度。
反复提出这些问题既可以让同学了解其他同学的想法,还能让学生思考自己他们已经做到,但没有上升到理性认识的问题。
以及了解集体合作过程中可能出现的问题和解决方法。
该问题目的在于让学生比较两种情况的能量供给,思考得出:一种能量的增加基于另一种能量的消耗。
演示实验是为了让学生思考方向较明确。
通过思考得出:各种能量之间是可以转化的,一种能量的减少意味着另一种能量的增加。
初步形成能量守恒的意识。
阅读较容易内容节约时间。
体会“定性”和“定量”两种层次的差异,避免武断。
加深理解:某种能量可以增减,但总量不变。
讨论并动手操作,增加“能量转移”的感性认识。
联系所学知识,拓宽思路。
如热传递等。
通过计算绳子顶端受到两边拉力相等。
若不计摩擦力能匀速转动。
但不能对外做功;而实际上阻力总是存在,就是不输出能量也不能永远运动。
让学生自觉意识到崇尚科学的意义。
接触新问题促进理性思考。
(本节课容量较大,根据课堂进展情况可作适当调整,如第3问题难度较大,可略去。
)在探究学习后学会反思。
课后思考1、“能量守恒定律”有实验为依据师生心里都感到踏实。
小组探究实验的成功是关键。
2、通过学生自主实验发现,学生的潜能很大,我们只顾知识不顾能力是不应该的。
3、在学生有创新或发现时,鼓励他们说出“你是怎样想到的”很有必要。
这往往是方法教学的有效途径。
4、本节教材内容容量很少,是进行探究教学的好时机,充实课堂教学内容,提高学生能力,又解决了探究教学费时的矛盾。