能的转化和守恒定律教案示例之二

教学目的

　　了解各种形式的能可以相互转化，了解能量守恒定律。对学生进行节约能源的教育。

教学过程

　　(一)能的转化和守恒定律

　　我们知道，在机械能的范围内，动能和势能之间可以相互转化。

　　通过学习改变物体内能的方法有做功和热传递，我们又知道了机械能和内能之间也可以相互转化。这样，能的转化的范围便由机械能的狭小范围扩大到机械能和内能的较大范围。

　　过去我们还学习过电能可以转化为热能（即内能），例如电灯和电热器。电能也可以转化为机械能，例如电风扇。电池能提供电流，说明化学能可以转变成电能。这些事例都说明了自然界中的现象相联系，电现象和热现象相联系，化学现象和电现象相联系。今后我们还要学习电现象和机械运动现象相联系等等。这些错综复杂的联系之中，都伴随着能的转化。也可以说，能的转化的规律将自然界中的各种现象联系在一起。在19世纪确立了自然界的一个最普遍的定律棗能的转化和守恒定律。

　　在外界对物体做功的情况下，机械能转化为内能。外界对物体做了多少功，就有多少机械能转化为等量的内能。

　　物体对外做功，内能转化为机械能。物体对外做了多少功，就有多少内能转化为等量的机械能。

　　电流做功时，电流做了多少功，就有多少电能转化为等量的其他形式的能。电流通过电热器，完成了电能向热闹能的转化；电流通过电动机，完成了电能向机械能的转化。

　　所以说，做功才实现了能的转化，能的转化是通过做功才实现的。

　　能的转化是十分普遍的。

　　大量的实验事实证明，任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能，就得到多少其他形式的能，而能的总量保持不变。

　　能量既不能消灭，也不能创生，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另一个物体，而能的总量保持不变。

　　这个规律叫能的转化和守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从物理、化学到地质、生物，大到天体宇宙，小到原子核内部，只要有能的转化，就一定遵从能量守恒定律。在工程技术、科学研究究中，这一规律都发挥着重要的作用。

　　(二)注意按客观规律办事

　　人们利用各种能源，都是通过能的转化来实现的。利用电能是把电能转化为机械能带动各种机器工作；把电能转化为热能，炼钢、烧饭；把电能转化为化学能对金属进行电镀等等。我们只有掌握了规律，按规律办事，而规律是不能随人们的意志转移的。过去，曾有人试图制造一种所谓“永动机”，这种机器一经推动，便可以不再继续补充能量就可以做功，而且永远做功。这种违背科学规律的设想始终没有成功，原因是机器做功时，机械能要传化为其他形式的能，消耗的机械能必须时时需要补充，应由其他物体的能量转化而来。只消耗能量，没有得到其他形式的能量补充，就不能永远工作。

　　我们掌握能的转化和守恒定律，应该懂得我们所做工作是将一种形式的能转化为其他形式的能，或是使用能由一个物体转移到另一个物体，利用能的转化或转移的过程做功，而不是创造能。

　　但是自然界还蕴藏着大量的能源尚待我们开发，人们不仅应该注意合理地使用能，开发新的能源，也同时应该注意节约能源。

说明：

　　一、能的转化和守恒定律是自然界中的基本定律，也是物理学中的一个重要定律。但是能的概念比较抽象，这就为教学增加了难度，建议教师除课本内容外，努力补充大量的实例。使学生能了解这一定律。

　　二、能的转化只有通过做功才能完成，做功实现了能的转化。能是表示物体状态的，做功是物体的状态发生改变的过程。这个思想贯穿物理学的始终，教师应在教学中有意识地进行渗透，但是要求不宜过高。

　　三、本节课内容不多，还可以安排部分时间进行全章的总结或复习。

　　（盛重光）

　　【评析】

　　在物理教学过程中，积极地恰当地渗透能量的观点是十分必要的。在不影响突出课堂主题的情况下，使学生多了解一下科学的历史、现状以及展示未来，对学生来说，具有一定的教育意义。