能的轉化和守恒定律教案示例之二

教學目的

了解各種形式的能可以相互轉化，了解能量守恒定律。對學生進行節約能源的教育。

教學過程 

(一)能的轉化和守恒定律

我們知道，在機械能的范圍內，動能和勢能之間可以相互轉化。

通過學習改變物體內能的方法有做功和熱傳遞，我們又知道了機械能和內能之間也可以相互轉化。這樣，能的轉化的范圍便由機械能的狹小范圍擴大到機械能和內能的較大范圍。

過去我們還學習過電能可以轉化為熱能（即內能），例如電燈和電熱器。電能也可以轉化為機械能，例如電風扇。電池能提供電流，說明化學能可以轉變成電能。這些事例都說明了自然界中的現象相聯系，電現象和熱現象相聯系，化學現象和電現象相聯系。今后我們還要學習電現象和機械運動現象相聯系等等。這些錯綜復雜的聯系之中，都伴隨著能的轉化。也可以說，能的轉化的規律將自然界中的各種現象聯系在一起。在19世紀確立了自然界的一個最普遍的定律棗能的轉化和守恒定律。

在外界對物體做功的情況下，機械能轉化為內能。外界對物體做了多少功，就有多少機械能轉化為等量的內能。

物體對外做功，內能轉化為機械能。物體對外做了多少功，就有多少內能轉化為等量的機械能。

電流做功時，電流做了多少功，就有多少電能轉化為等量的其他形式的能。電流通過電熱器，完成了電能向熱鬧能的轉化；電流通過電動機，完成了電能向機械能的轉化。

所以說，做功才實現了能的轉化，能的轉化是通過做功才實現的。

能的轉化是十分普遍的。

大量的實驗事實證明，任何一種形式的能在轉化為其他形式的能的過程中，消耗了多少某種形式的能，就得到多少其他形式的能，而能的總量保持不變。

能量既不能消滅，也不能創生，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而能的總量保持不變。

這個規律叫能的轉化和守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。從物理、化學到地質、生物，大到天體宇宙，小到原子核內部，只要有能的轉化，就一定遵從能量守恒定律。在工程技術、科學研究究中，這一規律都發揮著重要的作用。

(二)注意按客觀規律辦事

人們利用各種能源，都是通過能的轉化來實現的。利用電能是把電能轉化為機械能帶動各種機器工作；把電能轉化為熱能，煉鋼、燒飯；把電能轉化為化學能對金屬進行電鍍等等。我們只有掌握了規律，按規律辦事，而規律是不能隨人們的意志轉移的。過去，曾有人試圖制造一種所謂“永動機”，這種機器一經推動，便可以不再繼續補充能量就可以做功，而且永遠做功。這種違背科學規律的設想始終沒有成功，原因是機器做功時，機械能要傳化為其他形式的能，消耗的機械能必須時時需要補充，應由其他物體的能量轉化而來。只消耗能量，沒有得到其他形式的能量補充，就不能永遠工作。

我們掌握能的轉化和守恒定律，應該懂得我們所做工作是將一種形式的能轉化為其他形式的能，或是使用能由一個物體轉移到另一個物體，利用能的轉化或轉移的過程做功，而不是創造能。

但是自然界還蘊藏著大量的能源尚待我們開發，人們不僅應該注意合理地使用能，開發新的能源，也同時應該注意節約能源。

說明：

一、能的轉化和守恒定律是自然界中的基本定律，也是物理學中的一個重要定律。但是能的概念比較抽象，這就為教學增加了難度，建議教師除課本內容外，努力補充大量的實例。使學生能了解這一定律。

二、能的轉化只有通過做功才能完成，做功實現了能的轉化。能是表示物體狀態的，做功是物體的狀態發生改變的過程。這個思想貫穿物理學的始終，教師應在教學中有意識地進行滲透，但是要求不宜過高。

三、本節課內容不多，還可以安排部分時間進行全章的總結或復習。

（盛重光）

【評析】

在物理教學過程 中，積極地恰當地滲透能量的觀點是十分必要的。在不影響突出課堂主題的情況下，使學生多了解一下科學的歷史、現狀以及展示未來，對學生來說，具有一定的教育意義。