一、能量守恒定律优质教案设计

能量守恒定律

一、教学目标

1.知识与能力

（1）理解能量守恒定律，能列举出能量守恒定律的实例。

（2）理解“永动机”不能实现的原理。

2.过程与方法

（1）会用能量守恒的观点解释常见的物理现象。

（2）理解能量之间的转换。

3.情感态度与价值观

（1）通过能量之间的相互转化来研究生活中的物体的运动。

（2）感知我们周围能源的耗散，培养学生节能意识。

二、教学重点、教学难点

1．重点内容是能量守恒定律，强调能量守恒定律是自然科学中最基本定律。

学习运用能量守恒原理解释物理现象。

2．运用能量守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、教学过程

（一）引入新课

结合生活中学生常见的实例引出新课。

我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热，内能增加；在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，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．能量转化

提问：用手反复弯折一根比较粗的铁丝，感受铁丝的温度变化，随着弯折次数的增多，铁丝会变得越来越热，那为什么会出现这种现象呢？

学生回答：这个现象说明了动能和热能之间可以相互转化。同样自然界中的各种运动都有相关的能量和它对应。一种能量消失，就有另一种能量产生。

生活中还有哪些能量转化的实例？

（1）风吹动柳枝摆动→空气的机械能转移到柳枝上

（2）植物进行光合作用→光能转化为化学能

（3）电流通过灯泡，灯泡发光→电能转化为光能

2.

能量守恒定律

提出疑问：我们已经学习过在只有重力做功的前提下，机械能是守恒的，但是在很多情况下机械能是不守恒的，那么，在这些过程中，总的能量值是不是守恒呢？

（1）探究：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=△U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。

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

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。

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：

①电炉取暖：电能→内能

②煤燃烧：化学能→内能

③炽热灯灯丝发光：内能→光能

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。”这就是能量守恒定律。能量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。

3．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量守恒定律，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。

（三）课堂练习

1.试分析子弹从枪膛中飞出过程中能的转化。

火药的化学能→通过燃烧转化为燃气的内能→子弹的动能。

[分析]：发射子弹的过程是：火药爆炸产生高温高压气体，气体推动子弹从枪口飞出。

2.核电站利用原子能发电，试说明从燃料铀在核反应堆中到发电机发出电的过程中的能的转化。

能的转化过程是：核能→水的内能→汽轮机的机械能→发电机的电能．

[分析] ：所谓原子能发电，是利用原子反应堆产生大量的热，通过热交换器加热水，形成高温高压的蒸汽，然后推动蒸汽轮机，带动发电机发电。

四、课堂小结

1.能量之间的相互转化

自然界中的各种运动都有相关的能量和它对应。一种能量消失，就有另一种能量产生。 2. 能量守恒定律

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，在转化或转移的过程中其总量不变。

3. 永动机

永动机是不可实现的