3．情感态度与价值观

☆通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性的认识．

☆通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力．

教学重点与难点

重点：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．

难点：运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题；运用能的转化和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．

教学过程：

引入新课

我们知道物体的动能和热能，是由物体的机械能运动情况决定的能量，内能跟物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。物体内部分子的热运动，物体的机械运动都是物质运动的形式，由于运动形式不同，与之相联系的能量也不相同。

进行新课

(1)自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核的变化有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。

(2)在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例，说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。

在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多，课本图2-17中画出了一些农常用的生活、生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。

(3)在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中，高温物体放出多少热量(减少多少内能)，低温物体就吸收多少热量(增加多少内能)；克服摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化为能量，但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水，盛水的容器以及周围的空气等，都要吸收热量，它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里，水从高处流下，损失了机械能，一方面由于推动发电机转动而转化为电能，一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。

以上规律是人类经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律棗能量的转化守恒定律。通常把它表述为：

能量既不会消灭，也不会创生，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，而在转化和转移的过程中，能量的总保持不变。

小　 结

能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

(1)能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中，只要有能量的转化，就一定服从能量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象，大到宇宙天体的演变，小到原子核内部粒子的运动，都服从能量守恒的规律。

(2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互联系的。电灯发光跟电流有联系，电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的，要靠阳光进行光合作用才能生长，光能转化为化学能反映了这种联系。

(3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然，就要根据种种自然现象，总结规律，能量守恒定律就是人类总结出的规律之一，而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科学家费米，在研究β衰变的过程中发现，能量不守恒。于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子，这就是现在已被科学界公认的中微子。这一事例说明了能明守恒定律，已成为人类认识自然的重要依据。

(4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。纵观人类科学技术进步的历史，也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。从原始人钻木取火，到水能利用；从蒸汽机发明，到电能的利用；从太阳能，到核能的利用。人类总是在认识、利用能源，逐步实现能量的转化。

作业布置: 作　 业：p---141页　 1

板书设计：

　　 第五节　 能量的转化和守恒

(1)自然界存在着多种形式的能量。

(2)在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移

(3)在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。

习题演练：

2．过程与方法

☆通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化．

☆通过讨论体会能量不会凭空消失，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．

1．知识与技能　　　　　　

☆知道各种形式的能是可以相互转化的．☆知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的．

☆列举出日常生活中能量守恒的实例．　 ☆有用能量守恒的观点分析物理现象的意识．

2．能量守恒定律

能量在转化过程中有什么规律可循吗？

生活中，我们有这样的经验：停止用力，秋千会越摆越低，最终停下来；掉在地上的弹性小球会跳起，但越跳越低．你思考一下：为什么它们的高度会降低？是它们丢失了能量吗？

在这两个过程中，动能和势能在相互转化，但机械能的总量在减少，并不是机械能丢失了，而是在此过程中，通过摩擦把机械能转化成了内能．

大量的事实告诉我们，任何一种形式的能量在转化为其他形式的能量的过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量，能量的总量是保持不变的．也就是说，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．这就是能量守恒定律．

能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一．它与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现．大到天体，小到原子核，也无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都能服从能量守恒定律．

能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器．

[学习方法指导]

物理类比思维法

物理类比思维法是一种由特殊情况到特殊情况的推理方法．此类方法是根据两个对象之间在某些方面的类似性或同一性，以此类推出它们在其他方面也可能类似或同一．

青年时代的伽利略观察教堂顶悬挂的油灯在摆动，发现每次摆动的时间似乎相等，由此类比推理出单摆的等时性．

类比推理法是一种富于创造性的思维方法．它凭借稀少的知识和个别熟悉的对象，推测出未知事物的客观规律．推理是否正确，还需经过实践的检验．

1．能量的转化和转移

摩擦能够生热，气体膨胀可以做功，说明力学现象和热学现象有联系；电流通过时电动机转动，说明电现象和力学现象有联系；电流通过时电热器发热，说明电现象和热现象有联系．自然界中的各种现象都不是孤立的，而是互相有联系的，可以从能量的角度反映这种联系吗？

我们来做一组小实验：

a．来回摩擦双手；

b．在黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好，放在阳光下；

c．将连在小电扇上的太阳电池对着阳光；

d．用钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后再靠近细小的纸片．

你能告诉我实验中都有哪些现象发生，有什么样的能量转化吗？

在a实验中，摩擦后的双手会感到热，在a过程中，机械能转化为内能；在b实验中，温度计的示数会逐渐升高，是太阳能转化成内能；在c实验中，小电扇会发生转动，是太阳能转化为动能(机械能)；在d实验中，摩擦后的钢笔杆会将细小的纸片吸起，是机械能转化成为电能．

你一定还能举出许多能量转化的实例来．因为能量转化是非常普遍的，各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化．水电站里的水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；电动机带动水泵把水抽到高处，电能转化为机械能，植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧时发热，化学能转化为内能．

能量的转移也普遍存在．例如，发生热传递时，就是发生了内能的转移．

你能将下图(15－13)各种形式能量转化的图形补充完整吗？

图15－13

6．通过实验和讨论，激发学习兴趣，锻炼分析问题的能力．

[基础知识精讲]

5．对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学世界观和科学思维方法打好基础；

4．通过讨论和实验，体会能量的转化和转移的现实；

3．会用能量守恒的观点分析有关物理现象；

2．能举出日常生活中能量守恒的实例；