1、4.3 能量的转化与守恒 一、教学目标 1在物理知识方面的要求：来源:学科网 ZXXK （1）理解能的转化和守恒定律，能列举出能的转化和守恒定律的实例； （2）理解“永动机”不能实现的原理。来源:学科网 2让学生初步学会运用能的转化和守恒定律计算一些简单的内能和机械能相互转化 的问题。 3能的转化和守 恒定律是自然科学的基本定律之一，应用能的转化和守恒的观点来 分析物理现象、解决物理问题是很重要的物理思维方法。 来源:学。科。网 二、重点、难点分析 1重点内容是能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本 定律。 学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。 2运用能的转化和守
2、恒定律对具体的自然现象进行分析 ，说明能是怎样转化的，对 学生来说是有难度的。 三、教具 四、 主要教 学过程 （一）引入新课 我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热是因为通过摩擦力做功，机械能转化为内能。 在 暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。 这些实例 中，物体的内能为什么增加了？是凭空产生的还是由其他形式能转化来的？能的 转化过程中数量之间有什么关系？这是今天要学习的内容。 （二）教学过程设 计 1机械能与内能转化过程中能量守恒 （1）运动的汽车紧急刹车，汽车最终停下来。这过程中汽车的动能（机械能）转化 为轮胎和路面的内能（假定这过程没有与周围物体
3、有热交换，即不散热也不吸热）。摩擦 力做了多少功，内能就增加多少。公式 W=E 表示了做功与内能变化的关系，这公式也反 映出做功过程中，机械能的损失数量恰好等于物体内能增加的数量。来源:Z*xx*k.Com （2）把一铁块放 入盛有水的烧杯中 ，用酒精灯加热烧杯内水，直至 水沸腾。在这一 过程中，铁块从周围水中吸收了热量使它温度升高，内能增加。这过程中水的一部分内能 通过热量传递使铁块内能增加。铁块吸收多少热量，它内能就增加多少。公式 Q=E 表示 吸收的热量与内能变化量的关系，也反映出铁块增加的内能数量与水转移给铁块的内能数 量相等。 一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递过程，那么
4、，外界对物体所做的 功 W 加上物体从外界吸收的热量 Q，等于物体内能的增加 E，即 W+Q=E 上式所表示的是功、热量和内能之间变化的定量关系，同时它也反映了一个物体的内 能增加量等于物体的机械能减少量和另外物体内能减少量（内能转移量）之和。进而说明， 内能和机械 能转化过程中能量是守恒的。 2其他形式的能也可以和内能相互转化 （1）介绍其他形式能：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然 界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化 学能、原子能等。 （2）不仅机械能和内能可以相互转化，其他形式能也可以和内能相互转化，举例说 明：（同时放映幻灯
5、片） 电炉取暖：电能内能 煤燃烧：化学能内能来源:Zxxk.Com 炽热灯灯丝发光：内能光能 （3）其他形式的能彼此之间都可以相互转化。画出图表让学生回答分析： 3能的转化和守恒定律 大量事实证明：各种形式的能都可以相互转化，并且在转化过程中守恒。 “能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者 从一个物体转移到别的物体。”这就是能的转化和守恒定律。 在学习力 学知识时，学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件限制的定律， 而且实际现象中是不可能实现的。而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然 规律。这规律对物理学各个领域的研究，如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它 也对化学、生物学等自然科学 的研究都有指导作用。 4永动机不可能制成 历史上不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外 做功。这种机器被称为永动机。虽然很多人，进行了很多尝试和各种努力，但无一例外地 以失败告终。失败的原因是设计者完全 违背了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能 量只能从一种形式转化为另一种形式。如果它对外做功必然消耗能量，不消耗能量就无法 对外做功，因而永动机是永远不可能制造成功的。
