一、能量守恒定律ppt配套的教学设计方案

选修1-2 2.1能量守恒定律

一、教学目标

1．在物理知识方面的要求：

（1）理解量守恒定律，能列举出量守恒定律的实例；

（2）理解“永动机”不能实现的原理。

2．让学生初步学会运用量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．量守恒定律是自然科学的基本定律之一，应用量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。

二、重点、难点分析

1．重点内容是量守恒定律，强调量守恒定律是自然科学中最基本定律。

学习运用量守恒原理计算一些物理习题。

2．运用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。

3.掌握五个功能关系

三、教具

幻灯片，麦克斯韦滚摆实验

（一）引入新课

教师：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。再来通过PPT上这些图片我们可以发现能量无处不在。

那么如何定义能量这个概念呢呢？我们都知道物体有重力势能因为重力对物体做了功，之前我们学到功是能量转化的量度，所以我们给能量下一给定义（能量：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量）

对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多样的，机械能对应机械运动，内能对应大量微观粒子的热运动……. 而且不同能量之间是可以相互转化的，我们看一下PPT的图片，发生了哪些能量转换？

PPT上第一幅图发生了什么能量的转换呢？太阳能转化为内能；内燃机车：它的燃料在汽缸内燃烧；内能转化为机械能；水电站：水力发电，水的机械能转化为电能

下面老师给大家演示一个小实验：

演示实验1：演示麦克斯韦摆实验，固定的支架上挂有细绳，绳下端绑上一个滚摆，将滚摆向上旋转，到一定的高度，松开滚摆，滚摆开始旋转下降，但是到最低点；滚摆自身还是继续旋转，继续开始缠绕悬线上升，往复运动

思考这一过程，发生了什么能量的转化？（动能和势能之间相互转化，机械能守恒）

不同形式的能量之间可以在一定条件下相互转化。

（二）新课教学

教师：大家去过游乐园坐海盗船吗？

游乐园中的海盗船，因为存在摩擦力和空气阻力，船体在摇动的过程中会摆得越来越低，直到最后静止在最低点。既然静止是不是代表机械能消失了？

学生：并没有，机械能只是转化成了内能。

教师：这个过程就是机械能向内能的转化，总能量不变。这符合我们今天要学习的能量守恒定律。

1、能量守恒定律

（1）能量守恒定律的内容

能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。

怎么理解转移转化，是在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移。

①能量转移：比如说两杯不同温度的水靠在一起，不考虑在空气中挥发的热量，最终两杯水会变成同一个温度。高温转移到低温。发生热传递。

能量的形式没有变化

②能量转化用做功来衡量计算，自由落体运动：重力做功，重力势能减少，动能增加；水力发电；火力发电；都有能量的转化。能量的形式发生变化。

对定律的理解

A.机械能守恒定律和能量守恒定律：能量守恒定律是自然界普遍存在的规律，不受任何条件限制，但是机械能守恒定律是能量守恒定律的特例（只有重力、弹力做功情况下适用）

B.要分清系统中有多少种形式的能，发生了哪些转化和转移。

（2）表达式：E初＝E末

对系统内部而言会有不同能量的转化△E增＝△E减

（能量的转化） （能量的转移）

EA增B减对系统多个物体而言，A能量增加，相应B物体能量会减少 E指出下列现象中能量的转移或转化情况，找同学来说一说。

①放在火炉旁的冷水变热，内能由火炉转移给水

②电流通过灯泡，灯泡发光，电能转化为光能

③植物进行光合作用，光能转化为化学能

我们发现这些过程的能量都发生了相互转化，大家思考会不会有一种机器不消耗任何能源，没有能量的转化就可以不断做功？

历史上有很多人不相信能量守恒定律的人，挖空心思想发明一种不消耗能量，

却能不断对外做功的机器——永动机，你认为它一旦转动起来就能永远转动起来吗？这是不可能实现的，根据能量守恒定律，轮子必须要用外力使它一直转动，否则没办法一直运动，违背了能量转化与守恒，因此第一类永动机是不可能制成的。

下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是 ( ABC ) A.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加

B.某个物体的能量减少．必然有其他物体的能量增加

C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的

D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了 在一间隔热很好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，室内空气温度将 ( A ) A．升高． B．不变．

C．降低 D．不可能升高．

2、能源和能量耗散

既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？自然界中有的能量便于利用，有的能量不便于利用。电池中的化学能转化成电能，电能又在灯泡中转化成内能和光能。光被墙壁吸收之后又变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用。火炉把屋子烤暖，这时高温物体的内能变成低温物体的内能。谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖。

这种现象叫做能量的耗散。

能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来供人类重新利用。

从人类社会的发展历史进程各个历史阶段所使用的主要能源，人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期，煤炭时期，石油时期。能源对人类社会发展所起的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染。

功能关系

转化过程中遵循能量守恒，那么如何实现能量转化转移，必须通过做功，因为功才是能量转化的量度。不同形式的能量之间的转化通过做功表现，就会有一系列的功能关系

1、重力做功对应重力势能的变化WE （重力正功，重力势能减少）重力做了多少功就会GP重有多少能量转化。 2、弹力做功对应弹性势能的变化W-E

弹P弹

弹力正功，弹性势能减少3、合外力做功对应动能的变化WE 合外力做正功，动能增加 K合4、除重力弹力外，其他力做功对应机械能的变化W其他E其他力做正功，机械能增加

5、物体间一对滑动摩擦力对系统做功等于内能的增加：Q=Ff·∆X

功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程；功是过程量；能是状态量。

所有功能关系讲完，求能量变化：有两个思路1：末态减初态2：做功，功能关系

同理：相求做功：可以用基本的做功表达式；也可以通过能量转移转化求解

3、典例探究 下列说法中正确的是（ ABCD ）

A、不同形式能量的转化是通过做功来实现的

B、做功的过程总是伴随着能量的转化（或转移）

C、某种形式的能量增加10J，一定有其他形式的能量减少10J D、某个物体的能量减少10J，一定有其他物体的能量增加10J 一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示。现在最低点C处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D点。在此过程中，绳的重心位置（ A ） A.

逐渐升高 B. 逐渐降低 B.

先降低后升高 D. 始终不变

一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（

D ）

A、物体机械能不变，内能也不变

B、物体机械能减小，内能不变

C、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小

D、物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变

(多选)质量为m的物体以加速度

a3g

匀加速下落h，g为重力加速度，则 ( BCD

4)

3A．物体重力势能减小mgh B．物体重力势能减小mgh

4C．物体动能增加小结

自然界的物质有不同的运动形式，每一种运动都对应着一种能。能不能凭空产生，也不能凭空消失，自然界各种形式的能存在着相互转化过程，转化过程中总量是守恒的。量守恒定律是自然界最基本的物理定律。

同学们要会分析一些自然现象中能是怎样转化的。应该知道，根据量守恒定律，永动机是不可能制造成功的。最后要重点掌握功能关系。

31mgh D．物体机械能减小mgh

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