能的轉化和守恒定律 教案（通用3篇）

能的轉化和守恒定律 教案 篇1

　　分子動理論和物體的內能•能的轉化和守恒定律•教案

　　一、教學目標

　　1.在物理知識方面的要求：

　　（1）理解能的轉化和守恒定律，能列舉出能的轉化和守恒定律的實例；

　　（2）理解“永動機”不能實現的原理。

　　2.讓學生初步學會運用能的轉化和守恒定律計算一些簡單的內能和機械能相互轉化的問題。

　　3.能的轉化和守恒定律是自然科學的基本定律之一，應用能的轉化和守恒的觀點來分析物理現象、解決物理問題是很重要的物理思維方法。

　　二、重點、難點分析

　　1.重點內容是能的轉化和守恒定律，強調能的轉化和守恒定律是自然科學中最基本定律。

　　學習運用能的轉化和守恒原理計算一些物理習題。

　　2.運用能的轉化和守恒定律對具體的自然現象進行分析，說明能是怎樣轉化的，對學生來說是有難度的。

　　三、教具

　　幻燈、幻燈片，其內容是：

　　1.反映電能、機械能、化學能與內能相互轉化的實例插圖。

　　2.反映自然界各種形式能相互轉化的實例插圖。

　　3.歷史上有人設計的“永動機”插圖。

　　四、主要教學過程

　　（一）引入新課

　　我們知道刀具在砂輪上磨削時，刀具發熱是因為通過摩擦力做功，機械能轉化為內能。在暖氣片上放有一瓶冷水，過一段時間后水變熱，這是通過熱量傳遞使這瓶水內能增加。這些實例中，物體的內能為什么增加了？是憑空產生的還是由其他形式能轉化來的？能的轉化過程中數量之間有什么關系？這是今天要學習的內容。

　　（二）教學過程設計

　　1.機械能與內能轉化過程中能量守恒

　　（1）運動的汽車緊急剎車，汽車最終停下來。這過程中汽車的動能（機械能）轉化為輪胎和路面的內能（假定這過程沒有與周圍物體有熱交換，即不散熱也不吸熱）。摩擦力做了多少功，內能就增加多少。公式w=δe表示了做功與內能變化的關系，這公式也反映出做功過程中，機械能的損失數量恰好等于物體內能增加的數量。

　　（2）把一鐵塊放入盛有水的燒杯中，用酒精燈加熱燒杯內水，直至水沸騰。在這一過程中，鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它溫度升高，內能增加。這過程中水的一部分內能通過熱量傳遞使鐵塊內能增加。鐵塊吸收多少熱量，它內能就增加多少。公式q=δe表示吸收的熱量與內能變化量的關系，也反映出鐵塊增加的內能數量與水轉移給鐵塊的內能數量相等。

　　一般情況下，如果物體跟外界同時發生做功和熱傳遞過程，那么，外界對物體所做的功w加上物體從外界吸收的熱量q，等于物體內能的增加δe，即

　　w+q=δe

　　上式所表示的是功、熱量和內能之間變化的定量關系，同時它也反映了一個物體的內能增加量等于物體的機械能減少量和另外物體內能減少量（內能轉移量）之和。進而說明，內能和機械能轉化過程中能量是守恒的。

　　2.其他形式的能也可以和內能相互轉化

　　（1）介紹其他形式能：我們學習過機械運動有機械能，熱運動有內能，實際上自然界存在著許多不同形式的運動，每種運動都有一種對應的能量，如電能、磁能、光能、化學能、原子能等。

　　（2）不僅機械能和內能可以相互轉化，其他形式能也可以和內能相互轉化，舉例說明：（同時放映幻燈片）

　　① 電爐取暖：電能→內能

　　② 煤燃燒：化學能→內能

　　③ 熾熱燈燈絲發光：內能→光能

　　（3）其他形式的能彼此之間都可以相互轉化。畫出圖表讓學生回答分析：

　　3.能的轉化和守恒定律

　　大量事實證明：各種形式的能都可以相互轉化，并且在轉化過程中守恒。

　　“能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體。”這就是能的轉化和守恒定律。

　　在學習力學知識時，學習了機械能守恒定律。機械能守恒定律是有條件限制的定律，而且實際現象中是不可能實現的。而能的轉化和守恒定律是存在于普遍自然現象中的自然規律。這規律對物理學各個領域的研究，如力學、電學、熱學、光學等都有指導意義。它也對化學、生物學等自然科學的研究都有指導作用。

　　4.永動機不可能制成

　　歷史上不少人希望設計一種機器，這種機器不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功。這種機器被稱為永動機。雖然很多人，進行了很多嘗試和各種努力，但無一例外地以失敗告終。失敗的原因是設計者完全違背了能的轉化和守恒定律，任何機器運行時其能量只能從一種形式轉化為另一種形式。如果它對外做功必然消耗能量，不消耗能量就無法對外做功，因而永動機是永遠不可能制造成功的。

　　5.運用能的轉化和守恒定律進行物理計算

　　例題：用鐵錘打擊鐵釘，設打擊時有80％的機械能轉化為內能，內能的50％用來使鐵釘的溫度升高。問打擊20次后，鐵釘的溫度升高多少攝氏度？已知鐵錘的質量為1.2kg，鐵錘打擊鐵釘時的速度是10m/s，鐵釘質量是40g，鐵的比熱是5.0×102j/（kg•℃）。

　　首先讓學生分析鐵錘打擊鐵釘的過程中能量的轉化。

　　歸納學生回答結果，指出鐵錘打擊鐵釘時，鐵錘的一部分動能轉化為內能，而且內能中的一半被鐵釘吸收，使它的溫度升高。如果用δe表示鐵釘的內能增加量，鐵錘和鐵釘的質量分別用m和m表示，鐵錘打擊鐵釘時的速度用v表示。依據能的轉化和守恒定律，有

　　鐵釘的內能增加量不能直接計算鐵釘的溫度，我們把機械能轉化為內能的數量等效為以熱傳遞方式完成的，因此等效為計算打擊過程中鐵釘吸收多少熱量，這熱量就是鐵釘的內能增加量。因此有

　　q=cmδt

　　上式中c為鐵釘的比熱，δt表示鐵釘的溫度升高量。將上面兩個公式聯立，得出

　　經計算得出鐵釘溫度升高24℃。在這個物理計算過程中突出體現了如何應用能的轉化和守恒定律這一基本原理。

　　應該注意，有的同學把上述題目中鐵錘打擊鐵釘過程中的能量轉化，說成“鐵錘做功轉化為熱量”是不正確的。只能說做功與熱量傳遞在使物體內能改變上是等效的。

　　（三）課堂小結

　　自然界的物質有不同的運動形式，每一種運動都對應著一種能。能不能憑空產生，也不能憑空消失，自然界各種形式的能存在著相互轉化過程，轉化過程中總量是守恒的。能的轉化和守恒定律是自然界最基本的物理定律。

　　同學們要會分析一些自然現象中能是怎樣轉化的。

　　應該知道，根據能的轉化和守恒定律，永動機是不可能制造成功的。

　　通過課上的例題計算，學會運用能的轉化和守恒定律解決物理問題的方法。

　　（四）說明

　　能的轉化和守恒定律是學生進入高中物理階段后，第一次完整、細致地學習。此定律對今后學習物理是很重要的一個理論鋪墊。教學上要重視，課堂上講解要細致和透徹

能的轉化和守恒定律 教案 篇2

　　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。

能的轉化和守恒定律 教案 篇3

　　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。