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易拉罐中的科学——能量的转化和转移(黄旭曼)

浏览量:4525|发表日期:2012-12-15|来自:

 

易拉罐中的科学——能量的转化和转移
温州市绣山中学黄旭曼
 
一、学情分析:
五四制学生,思维敏捷。本课为运动与能量的形式第二课时,属于五四制科学拓展课。在学过运动与能量的形式之后,由于之后的教学也会围绕能量转化及能量守恒展开,故常规课堂在此止步。本课主要以提高学生学习科学的兴趣为主,希望通过学习让学生对生活更热爱,能够主动、积极去探索生活中的科学问题,学以致用。
二、教学目标:
1、知识与技能:
能结合实例说明动能、势能、化学能、电能、光能的存在,从而确认能的形式的多样性;
能说出能量在发生变化时是如何相互转化的。
2、过程与方法:
通过周围事物发生变化时的现象说明能量的存在,并认识能量的多种形式;通过演示实验与学生自己动手实验,说明在发生变化时能量是如何转化的;通过学生与教师的大量例子认识到生活中能量转化无处不在。
3、情感态度与价值观:
让学生意识到能量的存在,知道生活中能量的多种形式与转化方式,通过对生活中各种能量转化的了解,意识到能量对我们生产生活的重要性。
4、科学、技术、社会、环境:
学习生活中能量转化的方式,了解生产生活中能量的存在,知道使用能源对环境的影响。
三、教学重难点:
1、教学重点:能量的多种形式;
2、教学难点:能量间的转化过程。
四、教具准备:
易拉罐若干(底部打孔,学生自备),吸管、橡皮筋、剪刀、铁丝(已经弯好钩状备用);
教师用易拉罐自制涡轮、“魔罐”、扭转罐。
五、教学过程
2’ 我们已经学习过能量,知道能量有多种形式,怎样利用你手上的易拉罐感受到能量?
(板书标题:“能量”,同时书写学生提到的能量形式)
2’ 静止在斜面上的易拉罐,它有动能吗?那它是不是没有能量?(不是,还有势能)
你能不能想办法把它储存的势能释放出来?(静止在斜面上的易拉罐沿斜面滚下)
在斜面上滚动的易拉罐除了有势能外,还有没有其他形式的能量?
这种能量是从哪里来的?
所以我们说,在这个过程中,势能转化成了动能。(板书标题:“的转化”
当易拉罐到达斜面底部后,会不会一直运动下去?
为什么?动能到哪里去了?(与桌面摩擦,变成了热能消耗掉)
这时动能又转化成了热能,所以最终易拉罐会停下来。
(注:本问题的分析要慢,提问要细致,为后面的分析打基础)
2’ 刚才我们看到了势能转化成为动能的过程。有没有办法,能够实现动能向势能的转化呢?(这里让学生充分发挥创造性,提到的有道理的“招数”都予以鼓励)
有没有办法再让势能重新转化成动能?能不能让这个过程连续起来呢?
(学生能答到两斜面连接,便可出示桶,让学生看到桶里来回滚动的易拉罐)
2’ 我们发现当易拉罐从高处滚下又滚上高处时,它的转动方向会改变。在水平面上转动的物体,它的方向能不能也突然改变呢?
老师这里有一个“魔罐”,请大家注意它在转动时发生的变化。(演示魔罐)猜一猜,魔罐里有什么玄妙?(先请学生分析,后开罐解释)
   怎样解释刚才看到的现象?这时能量发生怎样的转化?动能→势能→动能。
20’ 学生制作与汇报
   我们能不能也让易拉罐自己动起来,从而实现能量的转化呢?利用大家自己准备好的道具,四人一组,开始实验……
   实验后,请学生汇报成果,并解释在他们的制作中,发生的能量转化现象。
   (若学生制作为半成品,可引导说完制作流程,并由教师展示扭罐:转动一侧的吸管,罐子会自己转起来,将扭罐剪开,实物投影剖面图,请学生解释原因)
10’ 被剪坏的易拉罐能不能转起来呢?老师用易拉罐做了一个“风火轮”,能不能让它转起来?(受“风火轮”这个名字的影响,学生一般第一反应是风和火。对于以火为动力的说法可这样引导:如果用火直接加热是否可行?——可以示范。能不能用火去加热别的物质,利用这种物质来推动轮子呢?)
加热水,用水蒸气来推动——易拉罐蒸气机。(刚开始加热会有学生提出易拉罐会不会被火烧坏,此时可复习熔点的知识。同时,请学生思考还有哪些方法可以让轮子转动,)
蒸气推动轮子转动时发生了怎样的能量转化和转移?
酒精中的化学能→蒸气的热能→叶片的动能。(板书标题:和转移)
还有什么方法可以让它转起来?
浇水——水流的动能转移到叶片上——易拉罐水轮机;
吹风——空气流动的动能转移到叶片上。(故意不插插头就开吹风机,学生提示不能正常运行时借机提出电能)电能→吹风机的机械能。
电能又是从哪里来的呢?读图——火力发电厂的构造,四人一组合作填写学习单,说说发电厂里发生的能量转化。(小组成员汇报教师解释)我们注意到,和这个模型类似的装置发电厂里也有,实质上我们刚才模拟的就是发电厂中的涡轮机
2’调查:家里的电能是怎样转化和转移的?书写调查报告