高中物理 《能量守恒定律》教案

高中物理 《能量守恒定律》教案（共11篇）

高中物理 《能量守恒定律》教案 篇1

云南省高中物理《7.10 能量守恒定律与能源》教案 新人教版必修2

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=v gvv2小木块的位移s1=t=.22gv2（2）传送带始终匀速运动，路程s2=vt=.g（3）对小木块获得的动能Ek=

2mv.2（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=12mv，2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）=

mv.21212v2v2答案：（1）（2）（3）mv（4）mv

22g2g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 教学反思：

高中物理 《能量守恒定律》教案 篇2

1. 势能。

首先是重力势能。 (1) 势能:与物体系统配置 (相对位置、形状) 有关的能量。若彼此之间存在有交互作用力 (重力、弹力) , 则其配置发生变化时, 即伴随有势能的变化。 (2) 重力势能:一个物体的重力势能是其位置的函数。若重力对物体作负功, 则使物体的重力势能增加, 所作负功的量值等于物体重力势能的增加量 (施力反抗重力作正功, 重力势能增加) ;若重力对物体作正功, 则使物体的重力势能减少, 所作正功的量值等于物体重力势能的减少量。 (3) 地表附近的重力势能 (重力mg视为定值) , 若以地面作为重力势能的参考面, 即物体在地面时的重力势能取为零, 则Ug (0) =0, 物体在位置坐标y的重力势能。在计算重力势能时, 不一定取地面为重力势能参考面, 其实任一高度的水平面都可设定为零势能, 即:势能是相对的。任何水平面作为重力势能的参考面, 都不影响该质点在两点之间的重力势能差值。质点在两点之间减少的重力势能, 经由重力对质点作正功, 转变为质点动能。这主要是由于地球质量太大, 变化极小, 忽略了对地球的影响。物体运动的趋势是减少其势能, 势能不再变化时, 物体就达到了平衡状态。其次是弹性势能。弹簧的弹性势能是其长度变化量的函数。若弹簧的恢复力对物体作负功, 则使弹性势能增加, 所作负功的量值等于弹性势能的增加量;反之, 若恢复力对物体作正功, 则弹性势能减少, 所作正功的量值等于弹性势能的减少量。

2. 能量。

一是能量形式包括:简介力学能量、热能、光能、电能、化学能等各种形式的能;介绍克氏温标 (绝对温标) , 说明温度越高代表物体中原子的平均动能越大。二是有关各种能量及能量间转换避免做定量推导及计算。三是能量间的转换与能量守恒, 举例说明各种能量间的转换以及能量守恒的观念, 介绍质量及能量可以相互转换的概念, 介绍E=MC2的公式。重点考虑在作用力为保守力时, 两种物体的受力情形。包括: (1) 物体仅受单一保守力作用, 落体运动、行星绕日运动, 物体分别只受单一的重力或万有引力作用。 (2) 物体所受外力含单一保守力及与运动路径处垂直的正向力作用, 在平面、斜面或曲面上的运动物体, 或在水平面上与弹簧连接的运动物体, 分别仅受单一的重力或弹力以及正向力作用。

3. 力学能量守恒定律。

若一个物体 (或一个系统) 仅受到保守力的作用, 则其动能和势能在运动过程中会改变, 但其总和 (即物体或系统的力学能量) 则保持不变。教学过程应注意如下几方面内容: (1) 物体仅受保守力作用, 则根据功能定理, 合力对物体所作的功等于其动能的变化量, 即W=ΔK。由于保守力所作的功, 可写为W=-ΔU, 则W=-ΔU=ΔK, 即ΔK+ΔU=0→Kf+Uf=Ki+Ui=力学能量守恒。 (2) 力对物体作功, 只是能量传递及转换形式, 并不会使总能量有所增减。 (3) 摩擦力对物体作功, 将物体的力学能量转换成内能 (热能) 。 (4) 在一个孤立的系统中, 能量可以从一种形式转变为另一种形式, 但系统的总能量保持不变。能量守恒定律不是经由数学推导所得, 而是建立在无数的实验验证上的。

二、确定教学目标, 注重教学评量

1. 教学目标。

教学目标包括如下几个方面:一是知识的精熟。熟悉课程的内容, 加以反复演练探究, 使学生对能量守恒知识精熟并能自由运用。二是独立思考的能力。能观察事物, 怀疑并提出疑问;能对问题独立思考, 而不是单纯的记忆标准答案。三是解决问题的能力。能自己思考并且设计实验方法解决疑惑, 不依赖他人提供正确答案。四是科学家的观点。提供科学家的看法, 了解科学家看待事物的习惯。五是帮助他人并对团体有贡献。愿意主动帮助同学, 并能够帮助同学学习, 在其他方面也愿意给予同学协助。

2. 教学评量。

一是为了解学生的学习状况和成就, 教师应适时进行“形成性评量”和“总结性评量”, 以评估学生学习成就和诊断教学得失, 并加以补救及调整, 从而达到预期的教学目标。二是评量方式除纸笔测验外, 应考评学生所做习题和学习报告以及课堂讨论和实验活动的表现, 综合评估学生的学习成就和能力。三是评量的内容, 应以教学目标和学习行为目标为导向。在认知方面, 按记忆、理解、应用、分析、综合、评价等不同层次, 设计评量试题, 题型应生动活泼并难易适中;在情景方面, 注重科学精神和科学态度的表现;在技能方面, 则考查实验操作的技巧和设计的能力。四是平时考查的项目可以阅读报告、专题研究、自制模型、自行设计实验等方式进行。在报告和研究方面, 应注重组织能力、资料查询能力、讨论及作结论能力;在实验方面, 则注重思考能力及创造能力。

总体而言, 物理课程一直是中职学生的学习难点, 但职业院校培养技能型人才的使命却要求学生必须掌握一定的专业技能, 而这需要他们掌握扎实的基础知识。在能力守恒的教学中, 应注意启动学生的思维。首先要明确教学内容, 使学生对问题所表述的物理情境有一个完整、清晰的认识, 接着应当确定教学目标, 教学的每个过程是否遵循动量守恒定律。最后分清已知量和待求量, 这样学生的思维得到了有效启发, 守恒问题的教学也到了水到渠成的效果。

摘要：中职物理能量守恒教学涉及到诸多的知识点, 应当将相应知识点加以系统整合, 并注重教学目标的制定与教学效果的评量。在这种背景下, 本文首先从势能、能量、能量守恒三个方面探讨了中职物理能量守恒教学的关键内容, 进而从教学目标与教学评量两个方面探讨了中职物理能量守恒教学的关键工作。

关键词：中职物理,能量守恒,教学,关键点

参考文献

[1]林旭升, 温奕霞.对能量概念在基础物理教学中地位的认识[J].高等理科教育, 2003, (03) .

[2]路水.科学发展史故事连载之六发现能量守恒和转化定律的艰难历程[J].科学大众, 2007, (01) .

[3]金丹青.能量守恒与转化定律在电磁学中的应用[J].宁波职业技术学院学报, 2003, (05) .

如何用能量守恒分析高中物理问题 篇3

【关键词】能量守恒；高中物理；物理问题

前言

能量不会凭空产生，也不会凭空消失，其常常从一种形式转化成为另一种形式，这也就是我们所接触到的能量守恒与转化定律。其是自然界非常重要的，并且是普遍存在的规律之一。在物理学中，通过对能量守恒定律的运用能够很好地解决相应的问题。能量守恒定律是物理学中非常重要的一种问题解决方法，其在力学、电学、光学中都有所涉及。运用能量守恒定律解决物理中的相关问题，能够提高学生的思维能力，帮助学生建立相应的问题分析能力，培养学生的物理思维。作为一名高中生，应当对此定律予以充分掌握，并尝试运用其分析高中物理中的问题，提高自身的物理素质修养。

一、力学中的能量守恒

我们在力学的学习过程中，最先接触到的是能量守恒定律。物体间的相互作用被称之为力，如果物体仅仅受到重力和弹力的作用，那么物体间的能量就会在动能和势能之间相互转化，但是机械能的总量保持不变。此被称为机械能的守恒与转化，是能量守恒定律在力学中的表现，是解决力学问题的一条重要途径。

下面，笔者通过一道例题探析能量守恒定律在力学中的应用。

例题：如图1所示，水平传输带匀速前行，其速度是v=2.0m/s，A端上方在传料斗中装有煤。在阀门打开的时候，煤依照流量为Q=50kg/s滚落到传送带上。在煤与传送带达到同速之后，被运到B端。那么，煤在运送过程中，下列说法正确的是（）

图1

A.电动机应增加的功率为100W

B.电动机应增加的功率为200W

C.在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为6.0×103J

D.在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为1.2×104J

分析：此道例题可以通过能量守恒定律进行分析。煤流到传送带之后，其在摩擦力的作用下所产生的初速度为0，并进行的是直线匀加速运动。此时，摩擦力对煤做的功是正功，对传送带所做的功是负功。这时候，传送带多做的功就会进行转化，形成煤的动能以及系统之间的热量。也就是说，摩擦力所产生的能量进行了转化，而要想找到本题的正确答案，则需要对能量守恒定律有准确的理解，根据能量守恒定律对此问题进行准确解答。

二、电学中的能量守恒

电场中的带电物体受到电场力的作用，其所做的功等于给带电物体电势能增量的负值，也就是W=-?Ep其所反映的是通电导体被安倍力所做的功，其反映了电能和其他形式的能之间的守恒和转化。我们在课堂上所学习到的欧姆定律，以及电磁感应中的法拉第电磁感应定律以及楞次定律等，都是能量守恒定律的直接反映。

例题：如图2所示，水平光滑的桌面上并排排列三个带有正电的质点，其用数字表示为1、2、3。三个质点均为与边长为l的等边三角形的三个顶点处，C是此三角形的中心。三个质点的质量均为m，所带电荷为q。质点1和3之间使用具有绝缘性质的刚杆进行连接，在3的位置使用没有摩擦的铰链进行连接。开始时候三个质点的速度都是0，那么在之后的运动中，质点3运动到C处之后，其速度是多少？

分析：本题三个质点构成系统，其不考虑所受外力的作用，仅仅是质心C保持不变。那么，在初始状态之下质点3的位置就是，根据对称原则可以得知质点3会在质点1、2作用下沿着OC方向运动，三个质点永远处于三角形的顶点位置，其质量守恒的公式为?Ek=?EP。

三、光学中的能量守恒

光学中的能量守恒指的是在光的照射下，物体发射电子的现象，此被称为光电效应。在爱因斯坦的光电效应方程式表达中，mv2=hv-W。此公式表达的是金属中电子吸收光子的能量，其中一部分能量用于克服原子核对电子的引力做功，也就是常说的逸出功；另一部分多余的能量为电子离开金属表面所具有的动能。因此，爱因斯坦的方程表达式，正是能量守恒定律的外在表现。在光学中，很多理论知识在学习时比较抽象，但是运用能量守恒定律进行总结和分析，其能量的转化就会变得较为容易。因此，在光学中我们同样需要运用能量守恒定律帮助我们对其进行更好的学习。

四、结语

自然界是一个非常丰富的世界，其运动的形式多种多样，能量守恒定律在其中表现的形式也不尽相同。能量守恒定律其适应性非常普遍，我们在进行物理的学习过程中，需要对其进行充分掌握，对知识点进行详细理解，只有真正掌握该定律的内涵，才能让其帮助我们在物理的学习中获得更大的发展和进步。

参考文献

[1]苏成章.高中物理中能量守恒教學方法探讨[J].现代阅读（教育版），2013，09：216.

[2]胡志巧，耿宗生.加强物理思想与物理方法的教学[J].教育实践与研究（B），2013，05：60-64.

高中物理 《能量守恒定律》教案 篇4

我们通常把中学物理知识分为五大块：力学、热学、电磁学、光学和原子物理。随着第十章的结束，我们就完成了力学的新课学习。热学包括第十一、第十二两章内容，从知识份量上来，远远少于力学。事实上，中学热学知识的深度也远远小于力学，如果把大学（普通）物理的深度比做十分，中学的力学可能已经到了五至六分，而热学则不到一分，可以说只是了解一些皮毛而已。这是因为热学的研究需要深入微观空间，不象力学一样直观、表象，所以要常常用到一些特殊的方法，涉及的数学工具也比较深奥。这就意味着，知识内容虽少，理解的难度依然存在，不能认为就很轻松。在学习方向方面，我们不是重在定量的训练（过去的教材中关于气体知识的运算量较大，从本届起也砍掉了），而是要定性地建立一些有用的观念（如守恒的观念、统计的观念、熵增大的观念等），为高一级学校的学习做好思想方面的准备。

从两个章节的授课安排来看，下一章主要是阅读知识，相对的重点落在第十一章。第十一章分三个单元：分子动理论（第1 ~ 3节）、内能介绍（第4节）、热力学两个定律（第5、6、7节）。

热学的知识和其它领域相对独立，但仍然和我们的生产生活、科学技术密切相关，希望大家给予一定的重视。

§11~1 物体是由大量分子组成的

【教学目的】

1、知道物体是由大量分子组成的，知道分子的模型、大小、质量

2、知道用油膜法测定分子大小的原理

3、理解阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁，并会用阿伏加德罗常数进行相关的计算 【教学重点】

知道物体是由大量分子组成的，知道分子的模型、大小、质量 【教学难点】

结合阿伏加德罗常数对分子大小、质量进行计算时，分子的排列模式处理（是球形还是立方体）【教具】

投影仪、扫描隧道显微镜拍摄的石墨照片、电子显微镜拍摄的硅原子照片 【教学过程】

○、引入

看到今天的标题，我们就会想到化学中关于物质组成的知识。事实上，今天的课差不多就是这部分知识的复习，只是某些素材和研究的途径略有不同。

一、分子的大小

人们在认识物质组成方面的历史，我们已经知道得比较多了，这里不在赘述。设问：什么是分子？

学生：分子是物质保持化学性质的最小单位，它可以包括单个或多个原子。我们下面从物理学的角度介绍一下人们认识分子组成的典型事实——

1、相关事实

扫描隧道显微镜观察（教材彩图2）→根据放大率反推分子大小 *电子显微镜（照片）→根据放大率反推分子大小 单分子油膜法

a、原理„，以油酸分子呈立方体排列“估算”→关系：d =

V Sb、操作：油酸→稀释→滴入→酒精溶解→撒石膏粉（或痱子粉）取膜→面积计算

例题：将1cm的油酸溶于酒精，制成200cm的的油酸酒精溶液。已知1cm溶液有50滴，现取其1滴，将它滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子

2薄层。现已测得这个薄层的面积为0.2m，试由此估算油酸分子的直径。

3331106/200V-1050解：d = = = 5×10 m 0.2S答：略。

用不同的途径测量，发现不同的分子，其大小虽然各不相同，但它们的数量级是相同的——

2、分子的大小：10-10 m数量级 m在波动光学中也称之为1埃（A），它是纳米的十分之一。

过渡：分子的线度是如此之小，那么组成物体的分子个数必然是巨大的。分子的线度和组成物体的分子个数除了实验测量之外，还有没有理论的方法寻求呢？

二、阿伏加德罗常数

（化学知识复习）一摩尔的任何物质都含有相同的„

－

1、阿伏加德罗常数：1mol的任何物质所含的粒子数，即：NA = 6.02×1023 mol

1－（精确值为6.0221367×1023 mol1）

显然，有了阿伏加德罗常数、摩尔质量，我们就能将宏观量和微观量联系起来进行计算。阿伏加德罗常数是联系宏观世界和微观世界的重要纽带。

2、分子大小和质量的计算

当然，在计算方面，除了重复化学科目已经做过的一些处理外，还有一个分子怎么排布的问题。有关这方面的详细知识，在下一章会具体介绍。今天，我们会用到一些相对“模糊”的处理。具体怎么个模糊法，看下面的例题——

33-3例题：已知金刚石的密度ρ= 3.5×10 kg/m，碳的摩尔质量为12×10 kg/mol。-10

o

现有一块体积V = 5.7×10 m的金刚石，它含有多少个碳原子？如果认为碳原子是紧密地排列在一起的，试求碳原子的直径。

解：第一问很常规，属化学知识复习。-8

33.51035.7108VM23N = n NA = NA = ×6.02×10 = 1.00×NA= 3MmolMmol121010

解第二问，可以先求每个碳原子所占据的空间 2

2MmolV12103VV-303v = = = = = = 5.70×10 m 323VNnNA3.5106.0210NANAMmol如果认为碳原子呈立方体排列，碳原子的直径d = 3v = 1.79×10 m

-10如果认为碳原子呈球形排列，则 v =-10

4d36vπ（），故，碳原子的直径d = 3 32= 2.22×10 m 这两种算法导致的结果差异较大，第二种看起来似乎更精确，但只要稍做思考，就会发现这样的问题：如果把每个分子所占的空间作为每个分子的体积，那么，分子之间的间隙不是不存在了吗？。所以，第一种算法事实上更为符合事实。

3从本题的第一问可以看到，57mm的钻石（相当于钻戒上的一颗小钻石）所含的碳22原子居然有10个！这个数字是庞大的，也就是说，物体是由大量分子组成的。建立起这样的观念非常重要。

第二问则告诉我们，遇到分子间距和质量的问题，除了化学的知识复习之外，还要进行物理的思考„

三、小结

本节我们学习了两部分内容…。知识的重点还在对化学知识的复习，建立起“物体是由大量分子组成的”这样的观念。在分子的排布方面，我们可以相机行事，具体问题具体分析。分子所占的空间和分子本身的大小是有差距的，这样的情形在气体中将会更加明显。

四、作业布置

教材P71第（1）（2）（3）（4）题，上作业本

《优化设计》P58第1、2、3、4、5、6题，做在书上 【板书设计】

注意“教学过程”的灰色部分，即是板书计划。【教后感】

分量非常合适，计划贯彻也很到位。主要还是备课细致，每个环节都想到了。具体

教学的过程中，非常理智，语言都差不多按教案设计的内容“发言”，完全没有随意性。

高中物理楞次定律教案 篇5

1、知识与技能：掌握楞次定律的主要内容，能熟练运用楞次定律判断感应电流方向。

2、过程与方法：通过楞次定律的探究过程，掌握实验探究的基本方法;初步掌握比较总结法这一研究方法。

3、情感态度与价值观：培养学生对探究的兴趣、抽象思维能力以及严谨的科学态度。

二、重点难点

重点：实验探究楞次定律的主要内容;运用楞次定律解决具体问题的方法与步骤。

难点：楞次定律与安培定则的结合运用;楞次定律中阻碍的理解。

关键：楞次定律探究实验

三、教具与学具

条形磁铁、螺线管、导线若干、检流计、带有铝环的支架以及楞次定律探究实验和表格的课件。

四、教法与学法

1.教法选择

以实验法为主，讲授法和讨论法为辅。主要采用实验探究法得出楞次定律;重点内容和难点知识，由教师以讲授的形式呈现给学生;在教师指导下由学生的分组讨论，得出结论，培养学生的语言交流能力和分析能力。

2.学法指导

本课结合教法，引导学生通过以下学法进行学习。

实验探索法：本课创设了有趣的物理实验，反复思考物理现象的原因和结果，有助于培养学生的实验观察能力和知识的迁移能力。

比较总结法：通过对现象的讨论、分析、比较、总结出物理规律的过程，有助于学生分析能力和综合能力的培养。

反馈定位法：本课通过实例解析和练习反馈，可以巩固所学知识，有利于学生对概念的准确定位和正确思维的形成。

五、教学过程

(一)应电流出现的后果是什么填入相关物理量， 新课引入(3分钟)

教师：在上节课的电磁感应实验中，我们了解到当闭合线圈内的磁通量发生变化时会有感应电流产生。可大家有没有注意到，不同的实验条件下所得到的感应电流方向是不同的?我们将这个实验再做一遍，大家注意观察检流计的指针偏转方向有没有变化。(教师做演示实验)

学生：注意到了

教师：感应电流的方向有哪些因素决定呢?遵循什么规律?下面我们将通过实验来探究这个问题。

(二)探究思考 (34分钟)

1.演示实验(3分钟)

教师：老师这里有一套仪器，由一个支架、两个铝环和一个铝质横梁组成，铝环A是闭合的，铝环B是有缺口的，大家注意观察，当我把磁铁移向有缺口的铝环时，铝环运动了吗?

学生：没有。

教师：当把磁铁移向闭合铝环的时候，发生什么变化呢?

学生：铝环发生转动了。

教师：闭合铝环转动，说明有力在推动它。可是磁铁没有接触铝环，也不会对铝环产生吸引力，为什么会有力的作用呢?分析一下，磁铁的运动对铝环周围产生了哪些影响?当磁铁靠近闭合铝环时，铝环中的磁通量是不是变化了呢?

学生：变化了。

教师：通过上节课的学习，当磁通量发生变化时，会在闭合铝环中产生什么影响?

学生：会有感应电流产生。

教师：根据我们之前对电磁感应的学习，有电流通过闭合线圈时，会在空间中产生什么影响?

学生：感应电流会在空间中产生磁场。

教师：很好，会产生磁场，正是磁铁的磁场和感应电流的磁场相互作用，产生了力，使闭合铝环发生了转动。那为什么有缺口的铝环不会发生转动呢?

学生：不是闭合回路，没有感应电流产生，也就没有感应磁场产生，没有力的作用。

教师：从实验中得到，当闭合线圈中磁通量发生变化时，不仅有感应电流产生，相应的也会有感应磁场产生，下面我们通过实验来探究感应电流磁场所遵循的规律，得出感应电流磁场的规律后，感应电流所遵循的规律也就清楚了。

2.楞次定律实验探究(19分钟)

eq oac(○，1) 感应电流到底是如何变化的?

eq oac(○，2) 感应电流的磁场遵循什么规律?

现在我们通过实验探究来解决这两个问题.

分组实验：

(1)实验设计

按图2所示组装电路和器材，教师引导学生理清实验思路，每四人一组设计实验。

(2)实验过程

让学生在各种情况中，分别观察检流计指针的偏转方向，并记录实验数据(注意：检流计指向正向时电流为由检流计正极流向负极。)

在完成实验的基础之上引导学生设计并填写表格，填完表格后引导学生结合安培定则确定感应电流磁场的方向。

学生做实验时，教师巡回指导，处理学生实验中出现的各种问题，保证实验的顺利进行。

表1

实验项目 感应电流方向 正向 反向 反向 正向 数据分析 ：

教师：大家很容易能看到，在不同实验条件下感应电流的方向是不同的，但是通过上表很难看出它遵循什么规律。

既然从电流直接入手无法得出结论，我们就研究感应电流磁场所遵循的规律。实验 eq oac(○，1) 中，原磁场方向是怎样的?

学生：向下

教师：原磁场的磁通量是变大还是变小?

学生：变大

教师：螺线管中磁场方向如何?

学生：向上

教师：二者磁场方向有何关系?

学生：相反

教师：好，大家就按这个顺序分组讨论实验 = 2 GB3 ② 、= 3 GB3 ③ 、= 4 GB3 ④ 的螺线管磁极和磁场关系。自己设计表格，记录本组讨论结果。

表2

实验项目 = 1 GB3 ① = 2 GB3 ② = 3 GB3 ③ = 4 GB3 ④ 原磁场 EMBED Equation.DSMT4 的方向 原磁场磁通量的变化 增加 减小 增加 减小 感应电流磁场 EMBED Equation.DSMT4 的方向 EMBED Equation.DSMT4 与 EMBED Equation.DSMT4 方向的关系 相反 相同 相反 相同 图解 EMBED Equation.DSMT4 增加

EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 减小

EMBED Equation.DSMT4 QUOTE 增加

EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 减小

EMBED Equation.DSMT4

讨论归纳：

教师：根据表2内容让学生分组讨论感应电流磁场方向与原磁场变化的关系，用最简洁的语言概括出本组的结论。

在学生分组讨论的同时教师巡回指导，然后由各组代表公布本组的成果并在全班进行交流，师生共同讨论。教师引导学生重点讨论“原磁场磁通量的变化”和“ EMBED Equation.DSMT4 与 EMBED Equation.DSMT4 方向的关系”两行，发现“增反减同”这一规律，尝试得出楞次定律。学生的结论多种多样，可能的结论有：

①感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化

②感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化

③感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的哪个原因。

教师应充分肯定他们的结论，对出现的问题进行讨论、纠正。

高中物理万有引力定律教案 篇6

一、背景分析及指导思想：

本节课是针对应届高三学生的第一轮复习而设置。在本节之前学生在高一已经学习了万有引力定律这一章的相关知识，但知识的系统性不强，对“表面模型”和“环绕模型”及二者特点有了一定的掌握，但解决问题的方法性不强，对部分的重点和难点的分析不透彻。因此在设计时我们兼顾了本章的知识特点、高考大纲要求和学生特点，在教学过程中设置提问，重在提升学生的思维能力和解决问题的能力。

二、高考特点分析：

本部分是高考考查的重点内容之一，每年的高考试题中都会出现，频率较高，命题的立意包括：万有引力定律与其他知识的综合;应用万有引力定律解决一些实际问题，一般以选择题、填空题或计算题(新课标后计算题出现频率较低)的形式考查。

由于航天技术、人造地球卫星属于现代科技发展的重要领域，有关人造卫星问题的考查频率会越来越高，加上载人航天的成功、中国北斗卫星导航系统的建成和完善、中国探月计划的实施、美国火星计划的实施，这些都是命题的热点。

三、内容设置与方案：

鉴于本部分的内容特点及在高考中的地位，设计这节复习课时，我们打破常规复习课以梳理知识为主的模式，重点突出模型教学与“问题式”方法教学。本节课设计了三个教学环节，第一个环节是知识梳理，以梳理基础知识;第二个环节是模型探究，以“地表”和“天上”两条线为引，突出圆和椭圆两类问题，并能解决相应的实际问题——(包括质量估算和简单变轨问题)的基本技能;第三个环节从高考的考点入手，有效的抓住高考的得分点，引导学生构建从基本概念、基本规律出发应用所学知识分析、解决实际问题的能力。三个环节上彼此呼应，充分体现以学生为主体的课堂教学模式。

四、设计意图：

启发提示，设计阶梯式问题，降低学生对问题理解的难度，引导学生顺着疑问阶梯找到知识的果实。并学会这一思维方法，达到突破这一重难点的目的。渗透科学研究方法以及问题解决的方法的教育，使学生学会“近似处理”和“估算法”，在实践中体验解决问题的脉络。最后通过例题检查学生学习的效果。

教学三维目标：

一、知识与技能：

1、理解万有引力定律，了解它在天文学上的主要应用，使学生能应用万有引力定律解决天体问题;

2、理解运用万有引力定律处理天体问题的基本思路和基本方法;

3、掌握宇宙速度的概念，构建相关知识网络。

二、过程与方法：

1、通过探求计算天体质量公式的过程，体会利用模型解题的思维过程;

2、使学生能够在教师的帮助下构建自己的知识结构体系，提高运用所掌握的科学知识分析和解决实际问题的能力。

三、情感态度与价值观：

1、通过万有引力定律在航天上的应用使学生感受到自己能应用所学物理知识解决实际问题——天体运动;

2、通过体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。

教学重点：

1、理解万有引力定律及应用两类模型解决天体运动的的解题思路方法;

2、应用万有引力定律处理天体运动问题的归类总结，构建自己的知识结构体系。

3、变轨问题速度、加速度、能量关系的讨论

教学难点：

1、应用“万有引力定律”处理天体运动问题及归纳

2、两类模型的构建及使用模型计算中心天体质量

教学方法：

讨论、分析、归纳、计算机辅助

教学时间：40分钟

教学内容及过程：

基础知识梳理：

引入： 展示太阳系星球分布图。

我们知道现在地球的人口越来越多，开始制约经济的发展，对此人类计划向太空移民，据了解目前最适合人类生存的是火星。美国国家航天局在20提出了“火星计划”，并于开始招募志愿者，在四月份的时候在中国招募了600名志愿者。我现在就有一个疑问：“美国人要将志愿者通过飞船送上火星，是不是简简单单的只要将飞船启动就可以了呢?必须克服哪些困难呢?”当然首先必须克服的就是地球的束缚——地球的引力。

1687年，牛顿在前人的基础上，总结并建立了万有引力定律：

1、任何两物体间都存在相互作用的引力，这个力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与两物体之间的距离的平方成反比。

2、表达式：

3、适用于两个质点或均匀球体;r为两质点或球心间的距离;G为万有引力恒量(17由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出) 。

现在同学们考虑一个问题：是不是任何两个物体间的引力都符合这个规律，都可以用这个公式来进行计算呢?需要注意：公式有适用条件，规律适用于任何物体间。

二、万有引力定律在天体运动中的应用——模型探究：

现在同学们观看“嫦娥一号”探月卫星的3D模拟视频，简单介绍卫星奔月过程，思考如何让卫星从地球到月球环绕。

展示卫星奔月图片：

提问引导：

问题(1)轨道模式分为哪两种?

圆和椭圆两种，两个圆轨道之间有一椭圆轨道用来变轨

问题(2)卫星围绕地球做匀速圆周运动，那么其所需要的向心力由什么提供呢?

由地球给它的万有引力提供

思考：我们能否发射一颗卫星以任意纬度为轨道运转，比如图中所示轨道?

问题(3)对匀速圆周运动需要满足的基本供与需的关系是什么?

满足关系：供=需，供就指的是二者间的万有引力。

问题(4)卫星围绕地球做匀速圆周运动有什么样的运行规律?

对于常见的运动比如行星绕恒星的运动，卫星绕行星的运动，人造天体绕地球(或其它行星)运动我们都处理为匀速圆周运动，其运动所需的向心力由万有引力提供。

即 = ;

我们可以得出卫星运行的规律：

r 越大卫星线速度越小，角速度越小，周期越大，加速度越小。这种模型，我们称之为“环绕模型”。

高中物理牛顿第三定律教案 篇7

岁末，中国教育学会组织赴黑龙江省某市支教，笔者应邀前往。按照活动组织者的要求，在a校(中考录取分数线七百多分)上一节高三年级的复习课，在b校(中考录取分数线三百多分)以《牛顿第三定律》为题上了这节高一年级的新授课。

上课前被告知该校生源状况较差，因而笔者在心理上便有所准备。课题引入阶段首先呈现了牛顿第一定律和牛顿第二定律的表述文本并设问，但没有同学应答。将物理课代表点名叫起，这个一米八左右的小伙子支吾了一会儿说：“好像是牛顿定律。”笔者暗示所呈现的是两段文本，小伙子立即机灵的补充说：“那就是牛顿的两个定律。”当笔者追问哪段文本是第一定律、哪段文本是第二定律时，又把我们的课代表给难住了，他想了一会儿壮着胆子猜测说：“上面那一段文本是第二定律，下面的那一段文本是第一定律。”在笔者以“你觉得老师会用定律的呈现次序与同学们捉迷藏吗?”的启发下，这位机灵的小伙子立即改口说：“上面的是第一定律，下面的是第二定律。”

把上述一段本该属于“教学实施”的相应文字放在“相关背景”中呈现，实在是因为经过上述几分钟的教学试探(仅仅算是“教学试探”而算不上“教学实施”)，笔者已经决定调整教学方案而重新来过。所以被主观认定的“教学实施”应该从接下来的部分开始算起。

教学实施：

相应的教学实施过程有序呈现如下

① 课题引入：(教师叙述)本章的标题是《牛顿运动定律》，而牛顿运动定律一共有三个，在本章的第1、3两节中分别介绍了牛顿第一定律和牛顿第二定律，本节课我们将要学习的是第5节：牛顿第三定律(板书：5、牛顿第三定律)。

② 布置阅读：(教师叙述)老师给同学们两分钟时间，让同学们认真把课本上P80页的内容看一看。因为对任何学科的学习来说，文本阅读的环节都是不可或缺的。而且，能否耐得住性子认真看书，是检验一个人能否较好的进入学习状态的最常用方法。

③ 提出问题：(教师叙述)基于学习的阅读和基于消遣的阅读不同，一般需要“带着问题读”，有时还会要求“读出问题来”。老师在黑板上呈现四个问题，与问题相关的内容都可以通过阅读从书中搜寻得来。我们四个自然小组分分工，每一个小组的同学在阅读时重点针对其中的一个问题去搜寻相关的内容，好吗?(全体同学应答：好!教师板书问题如次)

问题1：对力的“物质性”特征有什么体会?

问题2：对力的“相互性”特征有什么认识?

问题3：对“牛顿第三定律”内容作何猜测?

问题4：对“实验测量”功能有怎样的认识?

④ 阅读交流：(阅读交流在教师的设问与学生的应答中有序的进行着)

师：好!一页书的内容用两分钟看，应该看得差不多了吧?

生(部分)：看完了。

师：老师从第1小组的同学开始发问：阅读时发现课本上哪些内容与问题1相关呢?

生A：课本上第1段的两句话与问题1相关。

师：具体是怎么说的呢?

生A：力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在受力物体和施力物体。

师：嗯?“谈到力”?你能具体的谈到某个力吗?

生A：……?

师：谁来帮忙?

生B：手拉弹簧。

师：这是课本第2段开头的内容，这里谈到力了吗?

生B：谈到了。

师：在哪?

生B：在“拉”字上。

师：好!好一个“在‘拉’字上”!“拉”是动词，代表一个动作、一个作用、一个力、拉力。谁拉?拉谁?

生B：手拉，拉弹簧。

师：哦!名词“手”代表一个物体，它是“拉”这个动词所表示的那个“拉力”的施力物体;名词“弹簧”代表另一个物体，它是“拉”这个动词所表示的那个“拉力”的受力物体。是吗?

生(全体)：是!

师：有谁能把力现象的描述概括出一个通式来呢?

生(全体)：……

生C：我能!描述力现象的通式是：“力现象描述 = 名词 + 动词 + 名词”

师：很好!我们从“手拉弹簧”这个具体的力现象描述实例出发，最终概括出描述力现象的通式。在上述研究中不少同学都贡献了聪明才智，但最终是由C同学作出概括(如右图所示)，所以老师建议把这个通式命名为“基于力现象描述的C通式”。同意吗?

生(全体)：同意!(笑声与掌声)

师：不过，老师还想提个建议：“基于力现象描述的C通式”最好修正为如下形式

力现象描述 = 名(代)词 + 动词 + 名(代)词

生C：老师，您修正的理由是什么呢?

师：你所要的理由老师只需要用三个字来表达。

生C：哪三个字?

师：我打你。

生(全体)：……(犹豫片刻，笑声一片)

师：(示意笑声止住)好了，第一小组几位同学的表现可以用“出色”来评价，其他同学估计也不会差。下面老师要拷问第二小组的同学了，谁来?

生D：我来!与第2个问题相关的是课本P80页中第2段内容。

师：仅仅是第2段吗?

生E：第3段内容也与第2个问题相关。

师：哦!两段内容均与第2个问题相关。各有什么侧重、各有什么不同呢?

生E：第2段内容是以实例具体描述力的“相互性”特征，而第3段内容则是概括性的描述力的“相互性”特征。

师：嗯，具体描述和概括描述。说的很好!我这里列出一个表格，请你上来在黑板上根据第2段的具体实例而把表格填满。当然，其他同学可以在下面自己画表、自己填。

(生E板演，有些栏目教师作必要解读和适当启示，最终填表如下)

案例 甲方 乙方 作用 时序 性质 1 手 弹簧 相互“拉” 同时 弹力 2 人 + 椅 桌子 相互“推” 同时 弹力 3 人 + 船 小船 相互“推” 同时 弹力 4 物体 地球 相互“吸引” 同时 引力 如此等等，不胜枚举——不完全归纳 师：第2小组的同学其实还需要针对如下几个问题而深入思考：第一，教材P80页第2段文本在给出了描述力的“相互性”特征的实例后，又写下了“如此等等，不胜枚举”这8个字，其意欲何为?第二，作用力与反作用力的命名有什么规定吗?第三，力的“相互性”特征应该怎样规范的表述呢?时间关系，这几个问题就留给全体同学课后思考吧。下面老师要向第3小组的同学发问了，不过这次发问换一个角度切入：老师为什么会提出第3个问题而让大家猜测牛顿第三定律内容的呢?我们又怎样去猜测牛顿第三定律的内容呢?

生F：这很简单：老师布置我们看P80页上的内容，而牛顿第三定律却写在P81页上。我们没看到，当然只能猜。至于怎样猜，我还没想好。

师：有点道理，但还不能让老师满意。谁来补充?

生G：课本P80页中有一段话写在“牛顿第三定律”的标题下：作用力和反作用力大小之间、方向之间有什么样的关系?从这里获得的启示让我猜：牛顿第三定律的内容可能就是作用力和反作用力大小之间的关系和方向之间的关系。

师：G同学是个实诚人，他仅仅是从课本上写在“牛顿第三定律”标题下的设问的字面而作狭义的猜测。谁能把思路再托宽些呢?

生A：我猜牛顿第三定律的内容可能是描述作用力和反作用力之间的关系。

师：很好!思路拓宽后的合理猜测确实应该为：牛顿第三定律的内容可能是描述包括作用力和反作用力大小之间的关系、方向之间的关系在内的作用力和反作用力之间的关系。其实，我们如果“偷看”一下P81页内容，就可以知道我们的猜测是正确的。

生(全体)：(笑声)

师：下面轮到第4组的同学了。谁来?

生H：书上写的很清楚：观察和经验只能解决定性问题，而牛顿第三定律需要定量描述作用力和反作用力之间的大小关系，所以必须做实验。

师：对!要想明确作用力和反作用力大小间的定量关系，就必须做定量测量的实验。说到实验老师要向大家说抱歉：老师飞过来临时接受任务，没来得及准备实验，只能将电脑中留存的两幅实验数据分析图，现呈现给同学们并由老师作简要的说明(实验数据图线与相关说明如下所示)。

说明：作用力和反作用力大小间的定量关系由定量测量的实验数据分析图表明：大小相等;作用力和反作用力方向间的定性关系由定性实验现象的观察知：方向相反;作用力和反作用力的作用线间的定性关系由定性实验现象的观察知：作用线共线。

⑤ 定律概括：(定律的表述、意义、理解及拓展性内容依次呈现如下)

高中物理必修一牛顿第二定律教案 篇8

知识与技能

1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式.

2. 理解公式中各物理量的意义及相互关系.

3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.

4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.

过程与方法

1.通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律，体会大师的做法与勇气.

2.培养学生的概括能力和分析推理能力.

情感态度与价值观

1.渗透物理学研究方法的教育.

2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.

3.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣.

教学重难点

教学重点

牛顿第二定律的特点.

教学难点

1.牛顿第二定律的理解.

2.理解k=1时，F=ma.

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、牛顿第二定律

1.基本知识

(1)内容

物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.

(2)表达式

F=kma，F为物体所受的合外力，k是比例系数.

2.思考判断

(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例.(×)

(2)我们用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，可见牛顿第二定律不适用于较小的力.(×)

(3)加速度的方向跟作用力的方向没必然联系.(×)

探究交流

如图所示的赛车，为什么它的质量比一般的小汽车质量小的多，而且还安装一个功率很大的发动机?

【提示】为了提高赛车的灵活性，由牛顿第二定律可知，要使物体有较大的加速度，需减小其质量或增大其所受到的作用力，赛车就是通过增加发动机动力，减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度，从而提高赛车的机动灵活性的，这样有益于提高比赛成绩.

二、力的单位

1.基本知识

(1)国际单位

牛顿，简称牛，符号N.

(2)1N的定义

使质量为1 kg的物体产生1_m/s2的加速度的力叫1 N，即1 N=1 kg·m/s2.

(3)比例系数的意义

①在F=kma中，k的选取有一定的任意性.

②在国际单位制中k=1，牛顿第二定律的表达式为F=ma，式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒.

2.思考判断

关于牛顿第二定律表达式F=kma中的比例系数k

(1)只要力F的单位取N就等于1.(×)

(2)在国际单位制中才等于1.(√)

(3)只要加速度单位用m/s2就等于1.(×)

探究交流

在一次讨论课上，甲说：“由a=Δt(Δv)可知物体的加速度a与Δv成正比，与Δt成反比”，乙说：“由a=m(F)知物体的加速度a与F成正比，与m成反比”.你认为哪一种说法是正确的?

【提示】 乙的说法正确.物体的加速度的大小是由物体所受合力的大小和物体的质量共同决定的，与速度的变化量及所用时间无关.其中a=Δt(Δv)定义了加速度的大小为速度变化量与所用时间的比值，而a=m(F)则揭示了加速度取决于物体所受合力与物体的质量.

三、牛顿第二定律的几个性质

【问题导思】

1.加速度的方向与合力的方向有什么关系?

2.作用在物体上的力发生变化时，加速度是否变化?

3.作用在物体上的各个分力也能产生加速度吗?

牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律，还应从以下几个方面深刻理解.

是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这是物理上用比值定义物理量的方法.

是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素.

例：如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )

A.向右做加速运动 B.向右做减速运动

C.向左做加速运动 D.向左做减速运动

【审题指导】 解答该题注意应用以下程序

力和运动关系的定性分析

根据牛顿第二定律先由受力情况分析加速度，再由加速度与速度的关系分析运动性质，即同向加速运动，反向减速运动.

四、牛顿第二定律的简单应用

【问题导思】

1.如果物体受到力的作用，就一定有加速度吗?

2.求物体的加速度的方法有哪些?

3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤是什么?

应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种：矢量合成法和正交分解法.

1.矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合力的方向.反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力.

2.正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力.应用牛顿第二定律求加速度，在实际应用中常将受力分解，且将加速度所在的方向选为x轴或y轴，有时也可

例：质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示.

(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向.

(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向.

【审题指导】 解答本题时可按以下思路进行分析：

【解析】 (1)以木块为研究对象，因木块受到三个力的作用，故采用正交分解法求解，建立坐标系时，以加速度的方向为x轴的正方向.木块上滑时其受力分析如图甲所示，根据题意，加速度的方向沿斜面向下，将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.根据牛顿第二定律有

高中物理 《能量守恒定律》教案 篇9

1.从能量的角度分析如图16-5-1所示的滚摆和单摆上下的运动情况，它们共同表明_____________________。

图16-5-1

解析：滚摆和单摆向下运动时，重力势能转化为动能，向上运动时，动能转化为重力势能，它们可以反复上下运动，共同表明：动能和重力势能之间可以相互转化。认识到这一点，可以让学生从能量的角度分析自然界中各种现象之间的相互联系。

答案：动能和重力势能之间可以相互转化

2.把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，拿一根绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动绳子，过一会儿，你会看到塞子跳了起来，如图16-5-2所示。从能量的角度分析,这个现象表明_________________________。

图16-5-2

解析：绳子与金属管摩擦，机械能转化为内能;高温筒壁对酒精加热，这是能量的转移;高温酒精推动塞子做功，使塞子跳起，内能转化为机械能。所以在整个过程中，存在着内能和机械能之间的相互转化，也存在着能量的转移。能答出“内能和机械能之间可以相互转化”即可。

答案：内能和机械能之间可以相互转化(和转移)

3.能量既不会凭空___________，也不会凭空___________，它只会从一种形式___________为其他形式，或者从一个物体___________到另一个物体，而在___________和___________的过程中，能量的总量保持___________。这就是能量守恒定律 。

解析：能量守恒定律是本节课的重点内容，通过预习，让学生找到能量守恒定律中的关键词语，为学习新课作好准备。

答案：消灭 产生 转化 转移 转化 转移 不变

4.你知道自然界中哪些能量之间可以相互转化吗?举例说明：

如：发光的电灯，电能转化为光能。

解析：让学生自己列举能量转化的例子，丰富学生的生活经验，为在学习中通过归纳法分析问题积累材料。学生列举的 例子可多可少，教师只要应用归纳法略加指点，即可水到渠成地得出能量守恒定律。

答案：摩擦生热，机械能转化为内能。

植物光合作用，光能转化为化学能。

煤燃烧，化学能转化为内能。

电动机车运动，电能转化为机械能，等等。

10分钟训练 (强化类训练，可用于课中)

1.下列能量的`转化中，属于机械能转化为内能的是( )

A.点燃爆竹，爆竹腾空而起 B.汽车紧急刹车，轮胎发热

C.给生石灰加水，温度升高 D.给电炉通电，电炉发热

解析：本题的关键是弄清在各种能量的转化过程中前后能量的形式。点燃爆竹，爆竹腾空而起，是火药的化学能转化为内能，内能又转化为机械能;汽车紧急刹车，是轮胎与地面摩擦生热，机械能转化为内能;给生石灰加水，发生化学变化，属于化学能转化为内能;给电炉通电，电炉发热，是电能转化为内能。

答案：B

2.写出能量守恒定律的内容：______________________________________________。

解析：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它揭示了各种形式能量之间的深刻联系，应重点掌握。

答案：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律

3.水轮机带动发电机发电，是___________能转化为___________能;电动机带动水泵，把水抽到高处，是___________能转化为___________能。

解析：通过实例，认识能量之间的相互转化情况。水轮机带动发电机发电，消耗的是水能，产生的是电能;而电动机带动水泵，消耗的是电能，产生的是水能。这里突出体现 了能量之间的相互转化。

答案：机械 电 电 机械

高中物理 《能量守恒定律》教案 篇10

【教学目标】

1、了解热传导过程的方向。

2、了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。

3、了解热力学第二定律的两种不同的表述以及这两种表述的物理实质。

4、指导学生分析事例，培养学生分析问题和理论联系实际的能力 【重点、难点分析】

1、热力学第二定律表述的物理实质

2、自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 【课时安排】 一课时 【课前准备】

一盆凉水，准备一个酒精灯和一个铁块，铁钳 【教学设计】

引入新课

我们在初中学过，当物体温度升高时，就要吸收热量；当物体温度降低时，就要放出热量。而且热量公式Q = cm△t，这里有一个有趣的问题：地球上有大量的海水,它的总质量约为1.4×10t , 如果这些海水的温度降低0.1C,将要放出多少焦耳的热量?海水的比热容为C=4.2×10J/(kg·℃)。下面请大家计算一下。

学生计算：Q = 4.2×10×1.4×10×10×0.1 = 5.8×10J 这相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量。为什么人们不去研究这“新能源”呢？原来，这样做是不可能的，这涉及物理学的一个基本定律，这就是本节要讨论的热力学第二定律。

【板书】 第六节 热力学第二定律

【板书】

一、热传导的方向性

教师实验，点燃酒精灯，用钳夹住事先准备好的铁块，在火焰上灼烧一段时间后，问学生现在用手摸会出现什么现象？下面把灼热的铁块放入冷水中，过一段时间，拿出铁块现在你们敢用手摸吗？通过这个实验说明什么问题？

学生思考，教师给予启发

学生答：热量从温度高的物体自发地传给温度低的物体 再让学生列举一些这样的例子

例如：雪花落在手上就融化，挨着火炉就温暖等等

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用心 爱心 专心 1 教师反问学生：大家是否想过热量为什么不会自发地从低温物体传给高温物体，使低温物体的温度越来越低，高温物体的温度越来越高。这里所说的“自发地”，指的是没有任何外界的影响或帮助。学生思考讨论一会后，有的同学可能产生疑问：电冰箱内部的温度比外部低，为什么致冷系统还能够不断地把冰箱内的热量传给外界的空气？

展示电冰箱模型给学生请同学做简要的回答，教师进行点拨。

这是因为电冰箱消耗了电能，对致冷系统做了功。一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了。相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高。

学生总结：

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。要实现相反过程，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化。

再举实例，说明有些物理过程具有方向性

1、气体的扩散现象

2、书上连通器的小实验（气体向外膨胀）

【板书】

二、机械能和内能转化的方向性

机械能全部转化成内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 【板书】

三、热机：1热机是一种把热（内）能转化成机械能的装置？

学生回忆初中所学过的内燃机的工作过程思考：

1、热机是一种把什么能转化成什么能的装置？

2、热机的效率能否达到100%？

然后由各小组代表回答，教师进行思路点拨

1、热机是一种把内能转化成机械能的装置

2、热机的效率不能达到100% 原因分析：

以内燃机为例，气缸中的气体得到燃烧时产生的热量为Q1，推动活塞做工W，然后排出废气，同时把热量Q2散发到大气中，由能量守恒定律可知：Q1 = W + Q2

我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率，用 表示 η=W / Q1

实际上热机不能把得到的全部内能转化为机械能，热机必须有热源和冷凝器，热机工作时，总要向冷凝器散热，不可避免的要由工作物质带走一部分热量Q2，所以有： Q1>W 因此，热机的效率不可能达到100%，汽车上的汽油机械效率只有20%～30%，蒸汽轮机的用心 爱心 专心 2 效率比较高，也只能达到60%，即使是理想热机，没有摩擦，也没有漏气等能量损失，它也不可能把吸收的热量百分之百的转化成机械能，总要有一部分散发到冷凝器中。

【思考题】：

1、根据以上的热机工作图，我们应该采取怎样的措施来提高燃料的利用效率。

2、通过对以上知识的学习你有什么体会？（按客观规律办事，科学实践要有正确的理论指导）

【板书】

四、第二类永动机

什么是第二类永动机呢？

能从单一热源吸收热量，然后全部用来做功，而不引起其他变化的机器，称为第二类永动机。

第二类永动机并不违反能量守恒定律，人们为了制造出第二类永动机作出了各种努力，但同制造第一类永动机一样，都失败了。

为什么第二类永动机不可能制成呢？ 因为机械能和内能的转化过程具有方向性。【板书】

五、热力学第二定律 【板书】热力学第二定律的两种表述

表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。(克劳修斯表述)（按照热传递的方向性来表述的）

表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。也可表述为第二类永动机是不可能制成的。（开尔文表述）

（机械能与内能转化具有方向性）

这两种表述是等价的，可以从一种表述导出另一种表述，所以他们都称为热力学第二定律。

热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性。（自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性）

五、结：（学生进行总结）【随堂练习】

1、热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及 现象的宏观过程都具有 性，例如机械能可以 转化为内能，但内能 全部转化成机械能，而不引起

用心 爱心 专心 3 其他变化。

2、热传导的规律为：（）

A、热量总是从热量较多的物体传递给热量较少的物体 B、热量总是从温度较高的物体传递给温度较低的物体 C、热量总是从内能较多的物体传递给内能较少的物体 D、热量总是从比热容较大的物体传递给比热容较小的物体 思考题：

一种冷暖两用型空调铭牌标注有如下指标：输入功率1KW，制冷能力1.2×10KJ/h，制热能力1.3×10 KJ/h。这样，该空调在制热时，每消耗1J电能，将放出3J多热量，是指标注错误还是能量不守恒呢？ 4

高中物理 《能量守恒定律》教案 篇11

1.教学目标

1、知识与技能

（1）领悟伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实；（2）理解能量这个物理量及动能、势能的物理意义；（3）独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系；

（4）除伽利略理想斜面实验以外，能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例；（5）能够列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒；

（6）理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律，激发学生产生用这一规律解决问题的意识。

2、过程与方法

（1）体会伽利略分析问题的精妙，学习他能分析出事物本质的方法；（2）体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性。

3、情感、态度、价值观

（1）体会大自然的多样性和科学概念的概括性，激发对自然现象的探究欲望和对科学知识的崇尚精神。

（2）体会物理规律分析问题的简洁之美。

2.教学重点/难点

教学重点：

理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性。教学难点：

培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能马上意识到这里面存在的巨大的使用前景（就象商人看到了商机）。

3.教学用具

多媒体、板书

4.标签 教学过程

导入新课

从本章开始，我们研究力学中另外一个重要的物理量：能量，以及它所遵守的规律。大家知道，牛顿是经典力学的奠基人，他提出了三个定律和万有引力定律，但是他没有研究过能量（至少没有深入研究），课本上有一句话：“„能量‟是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一”至于力学中还有哪些概念牛顿也没有研究过，有兴趣的同学可以自己查找资料。但是能量这一概念并不是牛顿之后才出现的，在伽利略时代，能量及其守恒思想就已经出现。

理想斜面实验是谁“做”的？为了说明什么问题？怎样“做”的？（伽利略“做”的；为了研究力和运动的关系，证明运动不需要力来维持）

让小球沿一个斜面从静止开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时他要滚得远些。继续减小后一斜面的倾角，小球达到同一高度，但滚得更远些，若将后一斜面放平，由于球永远达不到原来的高度，所以将永远滚动下去。

伽利略在分析理想斜面实验时，除了得出：运动不需要力来维持的结论外，他还注意到实验中反映出一个转化与守恒的事实（或思想）。

1、对理想斜面实验的初步分析

提问1：猜一猜他看出的转化的事实是什么？（高度与速度，还要具体说一下，如下滑时高度转化为速度等，若有人直接说出势能与动能，则指出伽利略时代还没有这两个概念）

提问2：猜一猜他看出的守恒的事实是什么？（一个与高度有关的量和一个与速度有关的量之和守恒，若回答出势能、动能之和守恒，引导同上，若回答出高度与速度之和守恒，引导出这是描述物体运动的两个不同概念，单位都不一样，无法相加）

提问3：假设你是伽利略，而且掌握了牛顿运动定律和运动学公式，能不能从理论上证明出与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒？（提醒：把h0、h、v放在一个公式中，分析从P点释放到Q点过程中已知四个量，而学过的运动学公式中每个公式都有四个量）

总结1：伽利略对理想斜面实验的分析：高度与速度相互转化，转化过程中与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒。

2、给出动能与势能的概念，体会动能与势能转化并守恒的普遍存在性。

伽利略的发现在今天看来就是我们初中学过的能量转换与守恒的思想。其中与高度有关的量我们现在叫它势能；与速度有关的量我们现在叫它动能。动能与势能的概念，请用势能和动能描述一下理想斜面实验中的转化与守恒的事实。

提问4：动能与势能相互转化，但转化过程中总能量守恒的物理过程肯定有很多，只是你没有特意注意，现在在大脑中搜索一下，试着列举出几个动能与势能相互转化但总能量可能守恒的实例？

重点列举两个：

（1）视频：游乐场中的海盗船和秋千。双线摆演示（老师给出双线摆这个名字）；并演示证明左右最高点一样高，若时间允许可以让学生探究如何用这些器材证明左右一样高（提醒证明方法不唯一）。最后采用底部放置直尺，左右摆开的最大距离相等）

（2）视频：滚摆。悠悠球演示

提问5：课本开头给出了费恩曼的一段话，（老师阅读），费恩曼是何许人，也同学们课下自己去了解，他的这段话的意思是自然界的一切现象都受能量的转化与守恒定律支配，回忆初中所学知识，除了动能和势能外，还学过哪些能量？列举出它们可以相互转化且总能量可能守恒的实例？如电能转化为光能等。

总结2：

（2）在理想斜面实验中，动能与势能相互转化，转化过程中总能量守恒。（3）能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象。

3、体会追寻能量转化与守恒思想的意义。

能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象，由此你想到了什么？或说你意识到什么？ 提醒：（赫兹发现了电磁波，很快有人发明了电报）气象预报说：“近年夏天会持续高温，而且干旱……”国美的老板听了会想到什么：空调会热销，发财的机会来了。使用价值：如果我掌握了守恒的规律，就可以用它来解决问题，看到了新技术，就要琢磨怎样应用它，就是创新。如果你对它无动于衷，就总是落后于人家。

总结3：追寻“守恒量”的意义：开辟一种新的简单的解决问题的途径。

课堂小结

一、伽利略斜面实验表明

“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。

二、能量

1、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。

2、动能：物体由于运动而具有的能量。

三、“追寻守恒量”的意义

1、可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。

2、重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。

板书

第1节 追寻守恒量

（1）伽利略对理想斜面实验的分析：高度与速度相互转化，转化过程中与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒。

（3）在理想斜面实验中，动能与势能相互转化，转化过程中总能量守恒（4）能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象。

（5）追寻“守恒量”的意义：开辟一种新的简单的解决问题的途径。