1、3.3能量守恒定律本節是對熱力學知識內容的總結和擴展。能量就是從千差萬別的各種自然現象中抽象出來的概念。學生學習到這里，已經可以從內轉化和守恒擴展到自然界各種能量的轉化和守恒了。能量從更深的層次上反映了物質運動和相互作用的本質。能量守恒定律是人們認識自然的重要工具。學習本節使學生建立起能量的觀點，學會用能量的觀點看問題。物理觀念通過學習物理學史，感受建立能量的觀點的過程，樹立能量守恒的世界觀。科學思維了解永動機模型，理解永動機不可制成的原因。科學探究：通過學習能量概念的建立過程，體驗科學家探究規律的艱辛與執著。學習他們堅韌不拔的精神。科學態度與責任理解能量守恒定律，能用能量守恒的觀點解釋自然現

2、象，指導實踐活動。體會能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規律之一。教學重點：能量守恒定律及其應用。教學難點：能量守恒定律及其應用。多媒體課件等。一、新課引入 讓飲水小鴨喝完一口水后，直立起來。直立一會兒，又會慢慢俯下身去，再喝一口，然后又會直立起來。如此循環往復、 這種飲水小鴨玩具是一架永動機嗎？動態圖展示“飲水小鴨”。二、新課教學（一）探索能量守恒的足跡1.人類對能量的認識動態圖分別展示：描述熱運動的內能、描述機械運動的機械能、描述光輻射的光能。能量的概念是人類在對物質運動規律進行長期探索中建立起來的。所有自然現象都涉及能量，不同形式的運動都可以用能量來描述。動態圖分別展示：各種能量之間的相

3、互轉化。要用聯系的觀點去觀察自然，我們可以用能量的觀念把熱、電、光、磁等都統一起來描述。2.能量守恒觀念的形成科學家貢獻蓋斯化學反應放出的熱量與反應步驟無關焦耳功熱等價邁爾提出能量守恒的思想亥姆霍茲概括和總結能量守恒定律（二）能量守恒定律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其他形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變。1.熱力學領域：U=Q+W，其中Q熱傳遞的過程是能量的轉移，一個系統轉移出多少熱量，另一個系統就收獲多少，但總和不變。W做功的過程就是機械能和內能的轉化，外界對系統做了多少功，就消耗了多少機械能。同時系統也就增加了多少內能

4、，能量也是守恒的。總之，熱力學第一定律其實就是能量守恒定律在熱學中的體現。2.能量守恒定律的具體體現還有：在力學中，當系統只有重力和彈力做功時，系統的動能與勢能會發生相互轉化，而動能與勢能的總量保持不變，這就是機械能守恒定律。在電學中：閉合電路歐姆定律，以及電磁學中的楞次定律都是能量守恒定律的具體體現。所以說能量守恒定律是自然界最普遍、最和諧、最可靠的自然規律。3.能量守恒定律說明：自然界存在著多種不同形式的運動，每種運動對應著一種形式的能量。機械運動機械能 熱運動內能化學運動化學能 電荷運動電能生物運動生物能 原子核內部的運動原子能不同形式的能量之間可以相互轉化。能量守恒定律適用于任何物理現

5、象和物理過程。（三）永動機不可能制成分析：問題欄目中的飲水小鴨，是因為小鴨頭部飲水后水不斷蒸發，吸收了察覺不到的空氣的熱量，重心不斷的轉移，才使小鴨能夠持續工作下去。思考與討論1718世紀，許多人致力于制造一種機器，它不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功，史稱第一類永動機。圖3.3-2展示了其中的一種設計。然而，為此目的的任何嘗試都失敗了。這是為什么呢？動態圖播放永動機。動態圖播放：任何動力機械的作用都是把其他形式的能轉化為機械能。永動機不可能制成的原因：永動機的思想違背了能量守恒定律。例1：永動機是不可能制成的，這是因為（ ）不符合機械能守恒定律 做功產生的熱量不符合熱功當量違背了熱力學

6、第一定律D. 找不到合適的材料和合理的設計方案解析：第一類永動機違背了熱力學第一定律，所以是不可能制成的。故選項 C正確。例2：關于能量轉化的說法中正確的是A.舉重運動員把重物舉起來，體內的一部分化學能轉化為重力勢能B.電流通過電阻絲使電能轉化為內能C.內燃機做功的過程是內能轉化為機被能的過程D.做功過程是能量轉化過程，某過程做了10J的功，一定有10 J的能量發生了傳遞解析：轉化和轉移是兩個不同的概念，轉化是發生在不同形式的能之間，轉移是發生在同一種形式的能之間。選ABC。例3：一個物體在光滑的水平面上勻速滑行，則這個物體沒有能這個物體動的能不發生變化這個物體沒有對外做功以上說法均不正確解析

7、：動能不變，受力平衡，不對外做功，選BC。例4：運動員把原來靜止的足球踢出去，使足球獲得100J的動能，則在運動員踢球的過程中，運動員消耗的體能（ ）A.等于100J B.大于100 J C.小于100 J D.無法確定解析：會有一部分能量發熱損失掉，選B。例5：一顆子彈的質量為m，一水平速度v0射入在光滑水平面上質量為M的木塊中，子彈未穿出，最后子彈和木塊以共同速度v在水平面上勻速滑動。求在此過程中有多少機械能轉化為內能。解：由能量轉化與守恒有3.3能量守恒定律 1.能量守恒定律：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其他形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變。自然界存在著多種不同形式的運動，每種運動對應著一種形式的能量。不同形式的能量之間可以相互轉化。能量守恒定律適用于任何物理現象和物理過程。2.永動機不可能制成，違背了能量守恒定律。本課的內容較為簡單，在前面的必修教材里已經學習過。那么我們要注意的就是能量守恒定在熱力學中的具體體現，做好解析。能量守