3.3能量守恒定律 教案-2021-2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修3

3.3能量守恒定律 〖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。 〖教学目标与核心素养〗 物理观念∶通过学习物理学史，感受建立能量的观点的过程，树立能量守恒的世界观。 科学思维∶了解永动机模型，理解永动机不可制成的原因。 科学探究：通过学习能量概念的建立过程，体验科学家探究规律的艰辛与执着。学习他们坚韧不拔的精神。 科学态度与责任∶理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象，指导实践活动。体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。 〖教学重难点〗 教学重点：能量守恒定律及其应用。 教学难点：能量守恒定律及其应用。 〖教学准备〗 多媒体课件等。 〖教学过程〗 一、新课引入 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? 动态图展示“饮水小鸭”。 二、新课教学 （一）探索能量守恒的足迹 1.人类对能量的认识 动态图分别展示：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。 能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。所有自然现象都涉及能量，不同形式的运动都可以用能量来描述。 动态图分别展示：各种能量之间的相互转化。 要用联系的观点去观察自然，我们可以用能量的观念把热、电、光、磁等都统一起来描述。 2.能量守恒观念的形成 科学家 贡献 盖斯 化学反应放出的热量与反应步骤无关 焦耳 功热等价 迈尔 提出能量守恒的思想 亥姆霍兹 概括和总结能量守恒定律 （二）能量守恒定律 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其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。 1.热力学领域：ΔU=Q+W，其中Q热传递的过程是能量的转移，一个系统转移出多少热量，另一个系统就收获多少，但总和不变。W做功的过程就是机械能和内能的转化，外界对系统做了多少功，就消耗了多少机械能。同时系统也就增加了多少内能