能量守恒定律教案示例

2022-05-17 版权声明 我要投稿

作为一名为他人授业解惑的教育工作者,通常会被要求编写教案,教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。教案应该怎么写呢?以下是小编整理的《能量守恒定律教案示例》相关资料,欢迎阅读!

第1篇:能量守恒定律教案示例

六、热力学第一定律 能量守恒定律 教案示例

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二、热力学第一定律

能量守恒定律

教学目的

1.理解、掌握物体跟外界做功和热传递的过程中W、Q、ΔU的物理意义. 2.会确定W、Q、ΔU的正负号. 3.理解热力学第一定律ΔU=W+Q. 4.会用ΔU=W+Q分析和计算问题. 5.理解、掌握能量守恒定律及重要性.

6.会用能量守恒的观点分析、解决有关问题,明确它的优越性. 7.知道第一类永动机不可能成功的原因. 教具

柴油机模型、电动机、灯泡、打气筒、多媒体. 教学过程 ●引入新课

我们在前面学习了改变内能的两种方法:做功和热传递,那么它们之间有什么数量关系呢?以前我们还学习过电能、化学能等各种形式的能,它们在转化过程中遵守什么样的规律呢?今天我们就来研究这些问题.

【板书】

一、做功W、热传递Q、内能变化ΔU的物理意义

1.做功:做功使物体内能发生变化,本质是能量的转化,是一种形式的能向另一种形式的能转化,功是能量转化的量度.

2.热传递:是能量的转移,内能由一个物体传递给另一个物体,传递的能量用热量Q表示.

3.内能的改变:是物体内所有分子动能和势能之和发生了变化,宏观表现在温度变化和体积变化. 【板书】

二、W、Q、ΔU正负号确定

1.W,外界对物体做功,W取正;物体对外界做功,W取负. 2.Q,物体吸热,Q取正;物体放热,Q取负.

3.ΔU,物体内能增加,ΔU取正;物体内能减少,ΔU取负. 【板书】

三、W、Q、ΔU三者之间关系

在一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,它们遵守下列关系: ΔU=W+Q 这就是势力学第一定律,它表示了功、势量跟内能改变之间的定量关系.

例:一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量,内能增加了4.2×105J.是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功?做了多少焦耳的功?

启发学生讨论:1.引起物体内能变化的物理过程有哪两种?2.物体内能增加量大于物体从外界吸收的热量是什么原因?3.怎样找W、Q、ΔU的正负值.

引起物体内能变化的物理过程有两种,做功和热传递;物体内能增加量大于物体从外界吸收的热量,是由于还有做功,一定是外界对气体做了功.W=?,Q=2.6×105J,ΔU=4.2×105J,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,代入4.2×105=2.6×105+W ∴W=(4.2-2.6)×105=1.6×105(J) W为正值,说明是外界对气体做了1.6×105J的功.

观看柴油机模型,用热力学第一定律解释柴油机正常工作时压燃的原理.

活塞压缩气体,活塞对气体做功,由于时间很短,散热可忽略,机械能转化为气体内能,温度升高,达到柴油燃点,可“点燃”柴油.

做功和热传递能使物体内能改变,能量在转化或转移过程中守恒.不仅机械能,其它形式的能也可以与内能相互转化,如电流通过灯泡钨丝变热发光,电能转化为内能和光能(出示电灯泡).燃料燃烧生热,化学能转化成内能,实验证明:在这些转化过程中,能量都是守恒的.

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四、能量守恒定律 同学们看课文

再看一段录像:风力发电、电动机带动水泵抽水,汽车在公路上行驶,水电站、植物生长等,同时利用投影仪打出讨论题目:

1.能量守恒定律的内容? 2.各种机器的作用是什么?

3.风力发电是什么能转化成什么能?

4.化学上电解食盐的过程,是什么能转化成什么能? 5.为什么说:能量守恒定律是伟大的运动基本规律? 6.第一类永动机为什么不能成功? 7.举出一些生活中能量守恒的实例. 讨论总结: 1.见课本.

2.各种机械都是能量转化器. 3.是机械能转化为电能. 4.是电能转化成化学能.

5.能够把各个领域联系起来,具有共同语言. 6.因为它违背了能量守恒定律.

7.举不胜举.能量守恒是自然界最普遍的规律之一. 能量守恒,就是能量既不会多,也不会少,总量不变. ●巩固练习

1.某一家庭用高压锅煮饭,由于皮垫用久了,当水煮沸时跑气了,大量的热气喷到了距高压锅2米以外的小张手上,但并没有烫伤,为什么?

2.一定质量的气体,从外界吸收了2.6×105J的热量,内能只增加了1.6×105J,做功情况如何? 3.进入冬季,教室与教研室采暖设计一样,但教室温度比教研室高,为什么? 参考题

1.炮兵训练打靶时,炮弹在炮膛中加速飞出炮口的过程中,炮膛中的火药气体温度是变化很大还是很小?说明理由.

2.一瀑布,落差30m,假如在下落过程中机械能减少量全部转化成水的内能,水的温度升高多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)] 3.说明下列现象中能量是怎样转化的?[

] A.水电站发电时,水轮机被水流冲击转动,带动发电机发电.

B.利用地热发电. C.化学上的电镀过程.

D.植物生长过程. 说明

1.热力学第一定律ΔU=W+Q中各字母正负值确定是个难点,难就难在物理意义不清楚.

2.各种能量在一定条件下可以相互转化,转化过程中总能量守恒.这是一个意识问题,或者说是悟性,从内心深处感觉到总能量不变.这是很重要的物理思想.

3.以前我们学习的机械能守恒定律,动能定理等,还有刚学的热力学第一定律,都可以统一在能量守恒定律之中.比如说,汽车刹车直到停下的过程中,动能减少,内能增加.或者说,汽车克服摩擦力所做的功等于增加的汽车动能.

三理想气体状态方程

一、理想气体状态方程

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http:// 1.理想气体

提问:什么气体可以看做是理想气体? 学生活动

能严格遵守气体实验定律的气体.

压强不太大、温度不太低(常温、常压)的实际气体. 2.一定质量的某种理想气体的状态方程

(1)推证理想气体的状态方程的理论依据是什么? 气体实验定律.

补充:气体状态参量间的变化与过程无关. (2)推证过程:(要求学生在课下完成) (3)结论:

此式反映的是n个状态间过程的联系. (4)推论:

对一定质量的理想气体,设密度为ρ,有V=m/ρ,则

[例1]教室的容积是100m3,在温度是7℃,大气压强为1.0×105Pa时,室内空气的质量是130kg,当温度升高到27℃时大气压强为1.2×105Pa时,教室内空气质量是多少?

分析:

(1)研究对象是教室内的气体吗? (2)气体的初末态如何确定? 学生回答问题: (1)教室内的气体不能作为研究对象,因为教室内气体的质量发生了变化,有可能是外面的气体跑进教室,也有可能是教室的气体跑到外面.所以以原来教室内的130kg的气体为研究对象,才能根据理想气体的状态方程求解.

(2)初态:p1=1.0×105pa,V1=100m3,T1=273+7=280K 末态:p2=1.2×105Pa,V2=?,T2=300K根据理想气体状态方程:

二、热力学第一定律在理想气体等值变化过程中的应用 1.理想气体的内能

理想气体的分子间作用力为零,分子势能为零,所以理想气体的内能等于分子动能.那么决定一定质量的某种理想气体的内能的宏观标志是什么?

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http:// 温度T 2.几个等值变化过程 (1)绝热过程.

绝热一般指封闭气体的材料绝热或过程完成得迅速,此过程的特点是热量Q=0,那么同学们可以讨论当一个绝热气缸内的气体向外膨胀的过程中,气体的内能如何变化?气体的温度如何变化?

当一个绝热气缸内的气体向外膨胀的过程中,气体的体积变大,气体对外做功,又因为是绝热过程,气体既不吸热也不向外界放热,根据热力学第一定律,其内能减小,气体的温度降低.

(2)等温过程.

等温过程中气体的温度保持不变,所以其内能不变.那么当一定质量的理想气体的压强增大,系统是吸热还是放热?

因为是等温过程,所以系统的内能不变;根据玻-马定律,当气体压强增大时,气体的体积变小,外界对气体做功;根据热力学第一定律,系统向外界放热.

(3)等容过程.

等容过程的特点是什么?那么当一定质量的理想气体的压强增大,系统是吸热还是放热?

体积不变,所以做功W=0;根据查理定律,气体的压强增大,则温度升高,内能变大;根据热力学第一定律,系统从外界吸热.

(4)等压过程.

等压过程的特点是什么?那么当一定质量的理想气体的体积增大,系统是吸热还是放热?

第四节

空气的湿度

一、引入 [放录像]

地上的水、江河湖海里的水,以及动植物的表皮以及动物的呼吸也在不断地散发出水蒸汽,使得我们周围的空气中含有水蒸汽.

[教师]一定体积的空气中含的水蒸气越多,空气就越潮湿,含的水蒸气越少,空气就越干燥,本节课我们就来学习空气的湿度.

二、新课教学

(一)空气的湿度 [投影]阅读思考题

1.什么叫空气的绝对湿度?为什么空气的湿度不用单位体积的空气中所含水蒸气的质量来表示? 2.水蒸发的快慢,动物感觉到的干燥和湿润,与什么有关?有什么关系? 3.什么叫相对湿度?

[学生活动]阅读课文有关内容并解答阅读思考题 [师生总结]

1.空气中所含水蒸气的压强叫做空气的绝对湿度.

2.由于直接测量空气中水蒸气的密度比较困难,所以不用空气中所含水蒸气的密度来表示空气的绝对湿度.

3.水蒸发的快慢,动物感觉到的干燥或湿润,不是完全由空气绝对湿度的大小决定的,而是跟空气中的水蒸气离饱和状态的远近有关系.

在空气的绝对湿度一定的情况下,气温高时水蒸气离饱和状态远,水蒸发的快,气温低时水蒸气离饱和状态近,水蒸发的慢.

当人体中的水蒸发的快时,我们就感到空气比较干燥,反之,我们就感到空气很潮湿. 4.某温度时空气的绝对湿度跟同一温度下水的饱和气压的百分比,叫做此温度下空气的相对湿度. 求解公式为:

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http:// B=p×100% psp→空气的绝对湿度→单位(Pa)

pS→同一温度下水的饱和气压→单位(Pa) B→相对湿度 [强化训练]

1.在潮湿的天气里,洗了的衣服不容易晾干,为什么?

2.在绝对湿度相同的情况下,夏天和冬天的相对湿度哪个大?为什么?

3.当空气的绝对湿度是1.2×103Pa,气温是15℃时,空气的相对湿度是多大? [学生活动] 解答强化训练题

1.在潮湿的天气里,空气的湿度大,空气中的水蒸气接近饱和,水份不容易蒸发,所以洗了的衣服不容易晾干.

2.在绝对湿度相同的情况下,水的饱和汽压ps在温度高时大,温度低时小,根据B=冬天的相对速度大.

3.解:

∵p=1.2×103Pa

查表得ps=1.705×103Pa

p夏天和冬天相比,ps1.2103p∴B===70.4% 3ps1.70510[讨论]

1.当空气的绝对湿度一定时,白天为什么我们感觉到比较干燥,而夜晚却感到很潮湿? 2.水的饱和汽压随温度如何变化? [学生活动] 解答讨论题

1.由课文饱和汽压表可知:

在绝对湿度一定的情况下,在白天,水蒸气离饱和状态较远,我们就感觉到空气比较干燥,而在夜晚气温降低,饱和汽压降低,水蒸气接近饱和,我们就感觉到空气很潮湿.

2.水的饱和汽压随温度的升高而升高. [教师]

由于水的饱和汽压随温度的升高而升高,所以当绝对湿度一定时,空气里的未饱和汽将逐渐接近饱和,当气温降到某一温度时,水蒸气将达到饱和状态,这时将有水蒸气凝结成水,在物体表面上形成一层细小的露滴.

[板书]

使空气里的水蒸气刚好达到饱和时的温度叫做露点. [讨论]

根据露点和气温的差值,能否判断出相对湿度的大小? [学生活动] 解答讨论题

空气中含的水蒸气多,气温只要少许降低一点,就达到露点,水蒸气就达到饱和,反之空气中含的水蒸气

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http:// 少,气温要降低很多,才能达到露点,水蒸气才达到饱和,所以根据露点和气温的差值,可以大致判断出空气中水蒸气的饱和程度,从而判断出相对湿度的大小.

(二)湿度计

[实物投影]课本图13~24的干湿泡湿度计. [投影]

介绍干湿泡温度计的构造:

1.干湿泡温度计是由两支完全相同的温度计组成的. 2.分别观察两支温度计的特征: 从实物投影观察到:

温度计B的感温泡上包着棉纱,棉纱的下端浸在水中 而A中的感温泡是干燥的

→这就是干湿泡温度计名称的由来.

3.学生阅读课文,叙述干湿泡温度计的原理: 由于水的蒸发,温度计B指示的温度总是低于温度计A的,空气的相对湿度越小,其中的水汽离饱和越远,湿泡温度计B上的水蒸发得越快,温度就降得越低,两支温度计的温度差越大.空气的相对湿度越大,其中的水汽越接近饱和,温度计B上的水蒸发得越慢,A、B的温度差就越小,所以干湿泡温度计的温度差的大小跟空气的相对湿度有直接关系.

把不同温度时相应于不同的干湿泡温度差的相对湿度计算出来,绘制成表或画成曲线,根据干湿包湿度计上A、B两支温度计的读数,从表或曲线上很快就可以算出空气的相对湿度.

三、小结

本节课我们主要学习了:

1.空气的湿度是指空气的干湿程度,它是由空所中所含水蒸气的多少来决定的,空气的湿度可以用绝对湿度和相对湿度来表示.

2.空气越潮湿,空气中所含水蒸气的密度越大,水蒸气的压强也越大,由于测量水蒸气的压强要比测量水蒸汽的密度容易得多,因而人们便利用空气中所含水蒸气的压强来表示空气的湿度,称为空气的绝对湿度.

3.人们对空气湿度的关注,往往不直接体现在空气中所含水蒸气的多少上,而是体现在空气中的水蒸气离离饱和状态的远近上,空气中的水蒸气越接近饱和状态,那么空气中水蒸气的压强跟同温度下水的饱和汽压就越近,它们的比值必然越大.

某温度时空气的绝对湿度p与同一温度下水的饱和气压ps的百分比来表示空气的湿度,称为空气的相对湿度B.

即B=p×100% ps4.空气的湿度可以用湿度计来直接测量,常用的湿度计有干湿泡湿度计.

四、作业

课本P85练习六:

五、板书设计

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六、本节优化训练设计

1.当气温突然下降时,空气的相对湿度将___________.

A.增大

B.减小

C.不变

D.不能确定 2.下列说法正确的是___________. A.空气的绝对湿度大时,水的蒸发慢

B.水蒸气的密度一定时,湿度越高相对湿度越小 C.气温低时空气的相对湿度一定大

D.气温降至露点时空气的相对湿度为100%

3.已知20℃时水的饱和汽压是2.338×103Pa,12℃时水的饱和汽压是1.402×103Pa,若20℃时空气的相对湿度是70%,则此时的露点t是___________

A.t>20℃

B.12℃

C.t=12℃

D.t<12℃

4.用测定露点的方法可以确定空气的绝对湿度和相对湿度,设气温为t1,测得其露点为t2,如何得出气温为t1时的绝对湿度和相对湿度.

参考答案:

1.A

2.BD

3.B

4.p=ps2,B=

ps2×100% ps1亿库教育网

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第2篇:质量守恒定律教案示例1

第五单元 化学方程式

课题1 质量守恒定律—教学设计

一、本节的地位

质量守恒定律开始了从生成何种物质向生成多少物质方面的过渡,引导学生从量的方面去研究化学反应的客观规律,为化学方程式书写及化学方程式计算的教学做好理论准备。本节是学好本章的基础,也将对全部初中化学乃至今后的化学学习起到至关重要的作用。

二、教育对象

初三年级学生,虽然已经学习了少部分化学知识,在实验中观察到了一些现象,知道了物质经过化学反应可以生成新的物质,但是并没有涉及到反应物与生成物质量之间的问题。

三、教学要求

1.通过对化学反应中反应物及生成物的质量的实验测定使学生理解质量守恒定律。

2.通过对化学反应的实质分析,认识在化学反应中各反应物质量总和与各生成物质量总和相等的原因。

四、德育要求

1.培养学生的辩证唯物主义观点。

2.培养学生的定量研究和分析推理能力。

五、重点及难点

质量守恒定律含义的理解和运用。

六、学习方法

1.以具体实验操作及实验现象为基础,总结规律。

2.以理论为指导,理解规律的实质。

七、难点突破

(设问)

1.蓝色的CuSO4溶液和无色的NaOH溶液相互反应后物质的总质量是增加了,减少了,还是不变呢?

2.白磷在自燃前后,物质的总质量是增加了,减少了,还是不变呢?

[1,2问在于引起学生对本实验的重视,激发好奇心、求知欲。]

3.为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等呢?

[3问在于引导学生从客观的现象去探讨微观的领域,培养学生的独立思考能力,从化学反应的实质上去认识理解质量守恒定律的涵义。]

八、教具

托盘天平、小试管、小烧杯、小锥形瓶(底铺细沙)、带铁丝的橡皮塞、酒精灯、镊子、滤纸。

九、药品

CuSO4溶液、NaOH溶液、白磷。

十、教学过程

蓝色的CuSO4溶液和无色的NaOH溶液反应生成了蓝色的Cu(OH)2絮状沉淀。由此可以看出化学变化已经引起了物种的变化,那么化学反应前后各物质的质量和是增加了,减少了,还是不变呢?下面我们来观察一下实验现象。

质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。

设问3→揭示化学变化的本质,揭示质量守恒定律的本质。 请同学们书写氢气还原氧化铜的文字表达式。 氢气+氧化铜

铜+水

对应写出各物质的化学式: H2+CuOCu+H2O 请同学们分析讨论:

(1)反应前后,原子的种类是否改变了?

(2)反应前后,原子的数目改变了没有?

(3)什么叫相对原子质量?什么叫式量?

(4)反应前各物质的质量总和是多少?反应后各物质的质量总和是多少?

(5)反应前后物质的质量总和是否相等?

讨论完毕,请同学们回答上述各问,得出结论。 质量守恒定律的本质:在一切化学变化中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,所以,化学反应前后各物质的质量总和必然相等。

形象化学处理:

(定律的应用)以质量守恒定律来解释下列问题:

1.氯酸钾受热分解后,剩余固体的质量比反应前的质量轻。

2.镁条在空气中燃烧后,生成物的质量比原来镁条质量增加了。

(突破重点、难点,完成德育教育要求,培养学生的分析、推理能力和辩证唯物主义观点。)

本课结束:以实际生活经验为例,培养学生的发散思维能力。

第3篇:能量守恒定律教案

(一)教学目的

1.知道各种形式的能是可以相互转化的。

2.知道能量在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。 (二)教学过程 1.复习

通过这两章的学习,我们初步认识了能量的概念,知道了机械能和内能这两种形式的能量。(通过提问复习能量、机械能和内能的概念)

2.引入新课

我们知道物体的动能和热能,是由物体的机械能运动情况决定的能量,内能跟物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。物体内部分子的热运动,物体的机械运动都是物质运动的形式,由于运动形式不同,与之相联系的能量也不相同。

3.进行新课

(1)自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习,但在日常生活中我们也有所了解,如跟电现象相联系的电能,跟光现象有关的光能,跟原子核的变化有关的核能,跟化学反应有关的化学能等。

(2)在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例,说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。

在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多,课本图2-17中画出了一些农常用的生活、生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。

(3)在能量转化和转移的过程中,能的总量保持不变。大量事实证明,在普遍存在的能量的转化和转移过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中,高温物体放出多少热量(减少多少内能),低温物体就吸收多少热量(增加多少内能);克服摩擦力做了多少功,就有多少机械能转化为能量,但能量的总量不变。就是说某体损失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如,把烧热的金属块,投到冷水中,冷水,盛水的容器以及周围的空气等,都要吸收热量,它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里,水从高处流下,损失了机械能,一方面由于推动发电机转动而转化为电能,一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。

以上规律是人类经过长期的实践探索,直到19世纪,才确立了这个自然界最普遍的定律——能量的转化守恒定律。通常把它表述为:

能量既不会消灭,也不会创生,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,能量的总保持不变。

4.小结

能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

(1)能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中,只要有能量的转化,就一定服从能量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象,大到宇宙天体的演变,小到原子核内部粒子的运动,都服从能量守恒的规律。

(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的,而是相互联系的。电灯发光跟电流有联系,电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的,要靠阳光进行光合作用才能生长,光能转化为化学能反映了这种联系。

(3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然,就要根据种种自然现象,总结规律,能量守恒定律就是人类总结出的规律之一,而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科学家费米,在研究β衰变的过程中发现,能量不守恒。于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子,这就是现在已被科学界公认的中微子。这一事例说明了能明守恒定律,已成为人类认识自然的重要依据。

(4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。纵观人类科学技术进步的历史,也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。从原始人钻木取火,到水能利用;从蒸汽机发明,到电能的利用;从太阳能,到核能的利用。人类总是在认识、利用能源,逐步实现能量的转化。

第4篇:欧姆定律·欧姆定律教案示例之二

欧姆定律教案示例之二

(一)教学目的

1.理解欧姆定律的内容及其表达式的物理意义,了解定律中各量的单位;

2.能较熟练地运用欧姆定律分析解决有关的简单问题;

3.知道什么叫伏安法;

4.培养运用物理公式解答物理问题的习惯和能力。 (二)教具

写有课堂练习题的小黑板(或幻灯片)。 (三)教学过程

1.复习提问 引入新课

教师:上节课我们通过实验得出了导体中的电流跟它两端的电压和它的电阻的关系,请一位同学叙述一下这个关系(抽中等学生或差等生不看书回答)。大家认为他说得对吗?(不足之处由学生订正)上节课我们曾经把这个关系用数学式子表示出来,请一位同学回答是怎样表示的?(学生回答教师板书)

板书:R一定时,I1/I2=U1/U2 (1)

U一定时,I1/I2=R2/R1 (2)

教师:我们这节课要学习的就是将这些关系综合起来,得出的一个电学的基本规律,即欧姆定律.

板书:欧姆定律

2.新课教学

教师:欧姆定律的内容是什么呢?让大家阅读课本,请一位同学朗读欧姆定律的内容,教师板书.

板书:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.

教师:欧姆定律的内容中好像比上节实验得出的关系少设了一点什么,你们发现了没有?(在说到“正比”或“反比”时,没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”)这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成正比”不需要保持电阻不变这个条件了呢?不是的.只有电阻一定时,导体中的电流才会跟它两端电压成正比.同样,也只有电压不变时,导体中的电流才会跟它的电阻成反比.定律作了简明的叙述,但暗含了这两个条件.这是对定律应注意的一个方面.另一方面,定律没有指明“正比”、“反比”所应满足的条件,还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时,电流应如何变的情形,这种情形在以后的学习中将会遇到.其次欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的.在后面将欧姆定律用于串联电路和并联电路时,注意到这一点是很必要的.欧姆定律的内容可以用公式来表述,请大家看看课本上是怎样表述的.(学生看书,教师板书)

教师:欧姆定律的公式中,U、R、I各表示什么?各量各用什么单位?(学生答).这个公式是怎样概括表述了欧姆定律的内容呢?我们以导体电阻R一定的情况来说明,若导体两端的电压由U1变为U2时,流过导体电流由I1变为I2,则由(3)式可以写出下面两式,(教师一边叙述一边板书)将两式相除,即得到(1)式.

板书:R一定时,I1=U1/R

I2=U2/R

如果导体两端的电压一定,它的电阻由R1变为R2时,电流由I1变为I2.请同学们由(3)式导出(2)式.(学生推导,教师巡视后,请一个学生说出他的推导过程,教师板书)

板书:U一定时,I1=U/R

1 I2=U/R2

教师:大家看到,欧姆定律的内容和公式都简洁优美地概括了上节在一定条件下由实验得出的结论.而且从欧姆定律的公式我们可以看到,只要知道了导体的电阻值和它两端的电压,就可求出导体中的电流.所以欧姆定律更全面地反映了导体中电流、电压和电阻的关系.现在大家用了几十分钟就学习到的这个电学的基本规律,是德国物理学家花了10年的时间,自己制造了测电流的仪器和寻找到电压稳定的电源,经过长期细致研究才得到的.后人为了纪念他的贡献,把电阻的单位和上述电流定律都用他的名字命名.请同学们课后阅读课本的阅读材料,学习欧姆坚持不懈地从事科学研究的精神.下面大家看看课本中是怎样运用欧姆定律去解答实际问题的.(为节约篇幅,这里没有抄录课文及其例题,请读者参看课本)阅读完后请思考黑板上提出的三个方面的问题(学生开始阅读时,教师板书.然后巡视指导约6—7分钟后,提醒学生结合板书的三方面思考)

板书:

(1)可以计算的问题:(U、R、I三个量中,知道两个可求其余一个)

(2)解答问题的思路和格式:(画出电路图或写出已知条件、求解物理量→写出根据公式→代入数据→计算结果)

(3)物理量的单位的运用:(若已知量的单位不是伏、安、欧,要先化为伏、安、欧再代入式子计算)

以上问题圆括号中的内容先不板书.

教师:现在请同学们回答前两个方面的问题.(分别由两个学生各回答一个问题,学生回答后,教师小结并写出上面板书(1)、(2)中括号内的内容)在例2中(见课本),如果已知电流为450毫安时,应怎样用公式计算结果?(学生回答后,教师小结并写出(3)后括号内的内容).现在哪位同学来回答,什么叫伏安法?(指示学生看课文最后一段)

现在请大家解答下面两个问题.(出示小黑板或幻灯片.请两个学生在黑板上解答,教师巡视指导.两个问题均有两种解法.例如①,可以先用欧姆定律解出电阻值,再用欧姆定律解电流值;也可以直接用前面比例式(1)求解.)

问题①一个定值电阻两端的电压是0.25伏时,流过它的电流是0.13安.如果流过它的电流变为0.91安,此时它两端的电压多大?

问题②一个电阻箱接在电压不变的电源上.把它的电阻调到350欧时,流过它的电流是21毫安.若再调节电阻箱,使流过它的电流变为126毫安,此时电阻箱的电阻应是多大?

教师:在解答问题①时,除了黑板上的解法外,有同学还用了另一种解法(教师板书出来)大家看都对吗?(学生答)欧姆定律是一个普遍适用的定律.但在涉及只求两个量的变化关系的问题中,直接用比例式解通常要简捷些.

让大家阅读“想想议议”中提出的问题,议论一下.(学生阅读,分组议论)

教师:为什么安培表不能直接接到电源两极上去?(学生回答,教师订正)伏特表接到电源两极上为什么不会被烧毁?(学生回答,教师订正)

4.小结

教师:这节课我们在实验得出的规律的基础上概括总结出了欧姆定律.刚才大家看到,应用欧姆定律,不仅可以定量计算各种电学问题,而且还能简单明了地解释像安培表为什么不能直接接到电源两极上这类物理问题.今后学习中我们将会接触到这一电学基本规律的广泛应用.今天的复习任务首先是把定律的物理意义真正理解清楚.在作业中一定要注意解答的书写格式,养成简明、正确表达的好习惯.

5.布置作业

(1)工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压,某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧,求通过灯丝的电流.

(2)一段导体两端电压是2伏时,导体中的电流是0.5安,如果电压增大到3伏,导体中的电流多大?

(3)电压保持不变,当接电阻为242欧的灯泡时,电路中的电流为0.91安,如改接电阻为165欧的电烙铁,电路中的电流是多大? (四)设想、体会

1.本课题教学设计的关键之一是处理好第一节的实验规律和欧姆定律的关系,使学生易于理解欧姆定律的内容和公式的物理意义.特别是欧姆定律的公式为什么那样表达,是初中物理教学中的一个难点.采用根据实验结果写出,再令K=1的办法引出,超出初中学生的数学知识水平,是不可取的;直接把公式抬出来,不说明它为什么综合概括了实验规律,就急急忙忙用公式去解题的办法,给学生理解公式的物理意义留下悬案,也是不妥当的.本教案设计的基本思路是,从实验规律出发,引出定律内容,再把定律的结论与实验的结论对比理解,说明定律既概括了实验的结果,又比实验结论更具有普遍性.在引出公式后,由公式导出两个实验的结论,说明公式也的确是实验结论的概括.这样,学生对定律的内容和公式的物理意义就有了切实的理解.对课文开头提出的欧姆定律是“实验结果综合起来”的才会有真切的体会.这样做的前提是在本章第一节的教学中,先通过实例运用学生在小学和中学数学学习中已较熟悉的比例知识导出本教案中的(1)(2)两式,根据第一节的内容和课时实际,不难做到.培养学生理解运用数学表达物理规律和应用数学解决物理问题的能力是本章的一个重要特点.上述设计和课堂练习题的设计都有利于这种能力的培养.

2.本课题的另一重点教学目标是初步培养学生应用欧姆定律解题的能力.“掌握欧姆定律”的教学要求是本章以至电学学完后的最终要求.这节课只应是既简单又基础的应用.由于学生已经较长时间没有涉及到用公式进行定量计算,在这一节课对解题加以强调是非常必要的.教案中采取学生先阅读课文例题,再一起概括小结解题思路方法;在本课小结中再次强调,对学生提出要求等措施来实现.

3.由于采用了学生阅读课文的措施,这不仅有力地发挥学生在学习中的主体作用,而且也减少了教师的重复板书,节约了一些教学时间,有条件加两个课堂练习题.这两个练习题的目的不仅在于强调在涉及物理量的变化关系时,可以用比例法巧解,而且也再一次强化了欧姆定律与实验所得的规律的一致性的认识.但对U、I、R三个量同时变的问题,仅在教师阐明定律的意义时提及,在练习题中没有涉及,留待后续学习中去深化,以免加大学习的难度.

4.定律中的U、I、R是对同一导体而言,在本节课只需提醒学生注意就可以了.不必去讲不同导体的U、I、R要用下标区别的问题。待学习电阻的串联时,有了这种需要再提出来,才能收到事半功倍的效果.

注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。

第5篇:牛顿第一定律教案示例之一

(一)教学目的

1.知道牛顿第一定律.

2.通过学习,提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力.

(二)教具

惯性小车、斜面、木板、毛巾、标志小旗.

(三)教学过程

一、复习提问

力的作用效果有哪些?

二、新课引入

教师:我们学过了力,一切物体都受到力的作用.我们也学过了运动,运动是绝对的,一切物体都在运动,静止只是相对的.物体都受力,同时又都在运动,力的效果之一就是力能改变物体的运动状态.可见,力和物体的运动有密切的联系.我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系.

三、进行新课

1.历史的回顾

教师:古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”.他的根据是一个物体(例如一辆车)运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去,失去力的作用,运动会停下来.初看起来,他的观点似乎符合实际情况,所以这个观点在人类的历史上统治了近一千七百年.直到三百年前,人们才开始对这个观点是否正确提出疑问,并由伽利略和牛顿等几位科学家对力和运动的关系提出了科学的论断.

2.做课本图9�1所示实验

(1)教师:这是一块倾斜放置的木板,它的下端又接出一块木板水平放置,木板上铺一块毛巾.让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动,注意观察小车的运动情况.

(演示,并在小车停止处放一面小旗做为标志.画板图)

教师提问:小车为什么停下来?

(学生回答)

小车在水平的毛巾面上受到了阻力. 教师:亚里斯多德认为维持运动必须有力.现在,小车恰恰是因为受到了阻力,它的运动不能维持.可见,他的观点缺乏一定的前提条件,因此是不确切的.

(2)教师提问:能让小车在水平面上运动的再远些吗? (学生回答)

减小水平面对小车的阻力.

(演示,用棉布表面的木板代替毛巾,重复上述实验,并在小车停止处放小旗做标志) 教师:小车从斜面上的同一位置由静止开始向下运动,这样可以保证小车到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度,小车在水平面上运动得更远了,原因是阻力小了.

(画板图)

教师:从实验可知,木板对小车的阻力小了,小车运动得更远了,它的速度经过较长的时间才变为0.

(3)教师:我们把水平放置的木板表面换成一块比较光滑的板,重复上述的实验. (演示,并画图)

可见,水平木板对小车的阻力越小,小车运动得越远,它的速度必须经过更长的时间才能变为0.

3.牛顿第一定律

教师:请大家设想,如果小车从斜面上滑下来,滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上,小车的运动将如何?

(学生讨论并回答)

由于有前三次实验做基础,这种无限光滑的平面虽然没有,但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去.这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论.

法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论,使人们的认识又深化了一步.笛卡儿认为,物体不受外力时,除了速度的大小不会改变,永远运动下去,也不会改变运动的方向.

最后,英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果,建立了力和运动的关系的第一条规律��牛顿第一定律.

一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,这就是著名的牛顿第一定律.

物体不受外力作用时,原来运动的物体要保持匀速直线运动;原来静止的物体要保持静止状态.这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的. 牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,但是它又有深厚的实验基础.它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的,由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一.

4.学生阅读课本“牛顿的故事”.

四、作业 复习本节课文.

第6篇:高二物理教案分子热运动 能量守恒-热力学第二定律

热力学第二定律

课时:1 课时

教学要求:

1、以热传导和机械能与内能的相互转化为例,让学生知道宏观热学过程是有方向性的;

2、让学生知道第二类永动机是不可能制成的;

3、让学生初步了解热力学第二定律的两种内容 表述,并能用之去解释一些简单的现象;

教学过程:

一、引入新课:

有趣的问题:地球上有大量海水,它的总质量约为1.4×1018 t,只要这些海水的温度0.1℃,就能放出5.8×1023 J的热量,这相当于1800万个核电站一年的发电量。为什么人们不去研究这种“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。

二、新课讲授:

(一)热传导的方向性:

大家都有这样的经验: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,使高温物体的温度降低,低温物体的温度升高。从未有过这样的现象:热量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者帮助)也许会产生一个疑问:电冰箱内部的温度比外部低,为什么致冷系统还能不断地把箱内的热量传给外界的空气?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,电冰箱就不能把箱内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,使箱内的温度逐渐升高。

在这里,我们看到,热传导的过程是有方向性的,这个过程可以向一个方向自发地进行,但是向相反方向却不能自发地进行。要实现相反方向的过程,必须借助外界的帮助,因而产生其化影响或引起其化变化。

(二)第二类永动机:

一个在水平地面上运动的物体,由于克服磨擦力做功,最后要停下来。在这个过程中,物体的动能转化为内能,使物体和地面的温度升高。但是,人们决不会看到这样的现象:一个放在水平地面上的物体,温度降低,可以把内能自发地转化为动能,使这个物体运动起来!

有人可能提出一种设想:发明一种热机,它可以把物体和地面磨擦所生的热量都吸收过来,对物体做功,将内能全部转化为动能,使物体在地面上重新运动起来,而不引起其他变化。 这是一个非常诱人的设想。这个设想并不违反能量守恒定律,若真能制成这种热机,本节开始时提到的,单从海水中吸取热量来做功,就成为可能了,“能源问题”也就解决了。

热机是一种把内能转化为机械能的装置。以内燃机为例:气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1,推动活塞做功W,然后排出废气,同时把热量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,则有:

= W / Q1实际上,热机不能把它得到的全部内能转化为机械能。以汽车内燃机为例:只有当气缸中工作物质的温度比大气温度高时内燃机才能工作,所以Q2这部分热量是不可避免的。热机工作时,总要向冷凝器散热,总要由工作物质带走一部分热量Q2,所以总有Q1>W。因此,热机的效率不可能达到100%,汽车上的汽油机,效率只有20%∽30%,燃气轮机的效率比较高,也只能达到60%。即使是理想热机,没有磨擦,也没有漏气等能量损失,它也不可能把吸收的能量百分之百地转化成机械能,总要有一部分热量散发到冷凝器中。

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