高中物理
材料高中物理某教材“功和内能”一节有如下演示实验。
在有机玻璃筒底放置少量易燃物,例如蓬松的棉花,迅速压下筒中的活塞,观察筒底物品的变化。

任务:
(1)这个实验说明了什么?(4分)
(2)基于该实验,设计一个包含师生交流的教学方案。(8分)
(2)教学方案:
教师:在初中我们已经学过功和能的一些知识,对功和能有了简单的认识,并能定性地分析某些物理现象,前两节我们较深入地探讨了功的概念、功的计算,现在我们来进一步研究能的基本知识以及功和能的关系。
①能的概念
a.能的定义:一个物体能够对外做功则这个物体就具有能。
由学生举出自然界中具有能量的物体的实例,如流动的河水、飞行的子弹、自由下落的重物、压缩的弹簧、燃烧的焰火、高压的气体……
b.物质的不同运动形式对应着不同的能。
弹簧吊挂物体,一端固定在铁架台上,用力下拉物体,使弹簧伸长后释放,物体将向上运动,弹簧对物体做功,说明形变的弹簧有能量,此能量叫作弹性势能。点燃走马灯的蜡烛后,灯的一部分旋转起来,这个现象中,有什么能呢?能如何转化?首先是蜡烛的化学能经燃烧释放出来,加热空气,空气分子运动加剧,转化为空气分子的内能,热空气上升又带动走马灯旋转,空气的部分内能又转化为走马灯的机械能。由此看来,自然界的能多种多样,除上述的能以外,还有电能、光能、原子能、生物能……同时它们之间也可以互相转化。
c.各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中守恒。
观看录像,分析展示的各种现象中,能量存在和转化的情况。如早晨太阳出来,照耀树林,太阳能经植物的光合作用转化为生物能……傍晚,电灯亮了,电能转化为热能、光能等。在能的转化中,能保持守恒。
教师:在能的转化过程中,与之紧密相关的物理量是什么呢?(做功)
②做功的过程
做功的过程是能量转化的过程。物体的能量发生变化,对外则表现为做了一定的功。
a.做功使不同形式的能量发生转化。
在光滑水平面上,人拉重物使重物由静止而运动,人对物体做功的过程中,人的生物能转化为物体的动能。
在水力发电厂中,水流冲击水轮机,带动水轮机转动,从而带动发电机转动而做功,水流的机械能转化为电能。
火车前进做功,是先把燃料油和煤的化学能转化为热能,经内燃机或蒸汽机又把热能转化为火车的机械能……由此看来,能量互相转化要伴随着做功,但能量转化的多少如何来计算和确定呢?
b.功是能量转化的量度。
运动员将质量为15 kg的杠铃举高2 m,他做了300 J的功,则有300 J的生物能转化为杠铃的重力势能。
自然界中有各式各样的力,如电磁力、分子力、核力……它们做功的计算方式各不相同,但有一点是相同的,即做了多少功就有多少能量由一种形式转化为另一种形式。
教师:功和能有着密切的联系,但它们之间有什么区别呢?
③功和能
a.能是由物体运动状态决定的物理量,即状态量;而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量,是过程量,两者有着本质的区别。
b.做功可以使物体具有的能量发生变化,而且物体能量变化是用做功的多少来量度。但功和能不能相互转化。
④总结、扩展
a.运用功和能的观点,能量转化规律是分析解决物理问题的重要方法和途径之一,要充分理解、逐步深化。
b.功是能量转化过程中的关键物理量,在今后的学习中要深刻领会各种力做功的特点,熟练掌握各种功的计算,明确各种不同的功所涉及的有关能量的转化。
c.能的转化和守恒定律在力、热、电、光、原子等各个领域都有广泛应用,要注意掌握和运用。
你可能感兴趣的试题

A.在t=0.01 s,穿过该矩形线圈的磁通量为零
B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为M=36sin50πt(V)
C.Rt处温度升高时,电压表V1、V2示数的比值不变
D.Rt处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大
最新试题
如图 6 所示,整个空间有一垂直纸面向外的匀强磁场,一足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,实冷实滑块与木板的接触面粗糙,
如图5所示,沿波的传播方向上有***6 个质点 abcdef,一列简谐横波以10m/s 的速度水平向右传播。t=0时,*
一定质量的***,经历了如图3 所示的变化过程,下列判断正确的是( ) 缺图
如图2所示,p为偏振片,透振方向为竖直方向 (用带有双箭头的实线表示)。用下列四种入射光束照射 P时,***是( )。
某高中物理教科书中的“观察与思考”栏目展示了如图 1所示的内容,该内容最适合帮助***是( )
阅读材料,根据要求完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》关于“电场线”的内容标准为“
阅读材料,根据要求完成教学设计。材料高中物理某教科书中的一幅v-t图像如图所示。任务:(1)这个图像表示物体在做什么运动
案例:下面是实习教师讲授高中物理“弹力”一节课,以及指导教师和实习教师讨论的片段。问题:(1)写出上述教学片段中教师的错
案例:为了解学生对洛伦兹力、电场力的掌握情况,某教师设计了若干测试题。其中一道计算题及某学生的解答如下。问题:(1)请指