【正文】 增加的動(dòng)能的值，即機(jī)械能的總量在減少．原因就是紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力和空氣的阻力等．是不是考慮了各種摩擦和阻力后這部分能量就消失了呢? 學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)總結(jié)歸納：沒(méi)有，它轉(zhuǎn)化成為除機(jī)械能外的其他的能量了．教師引導(dǎo)：它轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能外的其他形式的能量，除重力、彈力之類的力外，其他任何力對(duì)物體做功使物體的機(jī)械能增加或減少的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上都是其他形式的能與機(jī)械能相互 轉(zhuǎn)化的過(guò)程，在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能的總量是不變的．這是大自然的一條普遍的規(guī)律，而機(jī)械能守恒定律只是這一條普遍規(guī)律的一種特殊情況．問(wèn)題2：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．生活中還有很多這樣能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的例子，同學(xué)們能否舉出幾例，并說(shuō)明其中的能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程? 學(xué)生舉例：在摩擦生熱的現(xiàn)象中，克服摩擦力做多少功，就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化成等量的內(nèi)能通過(guò)電流的導(dǎo)線變熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能灼熱的燈絲發(fā)光，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成光能燃料燃燒生熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；參考案例：演示實(shí)驗(yàn)1：在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放入沙子，拿一個(gè)小鐵球分別從某一高度釋放，使其落到沙子中。思考：小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒？請(qǐng)說(shuō)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況。演示實(shí)驗(yàn)2：在盛有水的玻璃容器中放一小木塊，讓小木塊在水中上下浮動(dòng)，過(guò)一段時(shí)間，小木塊停止運(yùn)動(dòng)。思考：小木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒？請(qǐng)說(shuō)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況。能是狀態(tài)量，功是過(guò)程量。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的。做功的過(guò)程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過(guò)程。且做了多少功,就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移),因此,功是能量轉(zhuǎn)化的量度。如舉重運(yùn)動(dòng)員把重物舉起來(lái),對(duì)重物做了功這一過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員通過(guò)做功消耗了體內(nèi)的化學(xué)能,運(yùn)動(dòng)員做了多少功,就有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。能量的具體值往往無(wú)多大意義,我們關(guān)心的大多是能量的變化量,能量的變化必須通過(guò)做功才能實(shí)現(xiàn),某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系。問(wèn)題3：分析常見(jiàn)力做功與能量轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系：重力做功：彈力做功：電流做功：解答：重力做功：重力勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化；彈力做功:彈性勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化；電流做功:電能和機(jī)械能等其他形式的能相互轉(zhuǎn)化；從上面的例子我們可以看出，能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的．以上實(shí)驗(yàn)表明，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種能量減少，必有其他能量增加，一個(gè)物體的能量減少，必定其他物體能量增加，能量的總和并沒(méi)有變化。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的能量守恒定律。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，說(shuō)出能量守恒定律的內(nèi)容，并引用教材上的話，說(shuō)明能量守恒定律的建立有何重大意義。補(bǔ)充資料：對(duì)于能量守恒，科學(xué)家進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索：1801年，戴維發(fā)現(xiàn)了電流的化學(xué)效應(yīng)；1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；1821年，塞貝克發(fā)現(xiàn)了溫差電現(xiàn)象；1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1840年，焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)；1842年，邁爾表述了能量守恒定律，并計(jì)算出熱功當(dāng)量的數(shù)值；1843年，焦耳測(cè)定了熱功當(dāng)量的數(shù)值。從而，確立了電化學(xué)、電和磁、電和熱、力和熱等自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系。1847年，亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)了能量守恒定律。??發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的歷史表明，能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)不是偶然的它是人類對(duì)自然認(rèn)識(shí)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物；除了物理學(xué)外，別的學(xué)科對(duì)能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)也有貢獻(xiàn)。師生總結(jié)：1．能量守恒定律的內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量保持不變． 2．定律的表達(dá)式：E初=E終 DE增=DE減3．發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的意義：能量守恒定律的建立，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍，是哲學(xué)和自然科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展和進(jìn)步的結(jié)果，它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式．例1：如圖所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)K分別與物塊A、B相連，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB。開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升。已知當(dāng)B上升距離為h時(shí)，B的速度為v。求此過(guò)程中物塊A克服摩擦力所做的功。重力加速度為g。解答：由于連結(jié)AB繩子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未松，故AB有一樣的速度大小，對(duì)AB系統(tǒng)，由功能關(guān)系有：FhW=mBgh=求得：1(mA+mB)v2 21W=FhmBgh(mA+mB)v22例2：一小滑塊放在如圖所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離。若已知在這過(guò)程中，拉力F所做的功的大?。ń^對(duì)值）為A，斜面對(duì)滑塊的作用力所做的功的大小為B，重力做功的大小為G，空氣阻力做功的大小為D。當(dāng)用這些量表達(dá)時(shí)，小滑塊的動(dòng)能的改變（指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能）等于多少？，滑塊的重力勢(shì)能的改變等于多少？滑塊機(jī)械能（指動(dòng)能與重力勢(shì)能之和）的改變等于多少？解析：根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的改變等于外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力，斜面對(duì)滑塊的作用力的功（因彈力不做功，實(shí)際上為摩擦阻力的功），因此ΔEk=AD；根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，重力勢(shì)能的減少等于重力做的功，因此ΔEp=C；滑塊機(jī)械能的改變等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE = A – B – D教師點(diǎn)評(píng)：⑴能量守恒定律是貫穿整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律之一,是學(xué)習(xí)物理學(xué)的一條主線。⑵要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能,發(fā)生了哪些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移.⑶滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)距離的乘積在數(shù)值上等于系產(chǎn)生的內(nèi)能、即：Q=FL相對(duì)注意:(1)某種形式的能減少,一定存在其他形式的能增加,且減少量一定和增加量相等(2)某個(gè)物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等。這也是我們列能量守恒表達(dá)式時(shí)的兩條基本思路。例3：2001年9月11日，恐怖分子劫持波音757飛機(jī)以900km/h的速度撞擊紐約世界大廈，已知波音757飛機(jī)質(zhì)量為7t，攜帶航空汽油質(zhì)量為30t，汽油的燃燒值為（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）180。104kJ/kg，飛機(jī)長(zhǎng)80m，求：⑴飛機(jī)撞擊世貿(mào)大廈釋放多少能量？⑵試估算飛機(jī)對(duì)世貿(mào)大廈的平均沖擊力是多大？（設(shè)機(jī)尾恰好插入大樓）解答: ⑴飛機(jī)撞擊世貿(mào)大廈釋放的能量等于飛機(jī)及汽油的動(dòng)能與汽油燃燒放出的化學(xué)能：12DE=(m+M)v0+QM21=180。(7180。103+30180。103)180。252+30180。103180。180。107 2187。30180。103180。180。107187。180。10J⑵飛機(jī)撞擊世貿(mào)大廈時(shí)，速度由v0變?yōu)榱?，飛機(jī)長(zhǎng)80m看作作用距離，所以飛機(jī)對(duì)世貿(mào)2(m+M)180。104180。25027=大廈的平均沖擊力為：F=≈10N2S2180。8012說(shuō)明:能源和高新技術(shù)一旦被恐怖分子所掌握，就會(huì)成為人類的災(zāi)難，紐約世貿(mào)大廈就是被飛機(jī)攜帶的航空汽油燃燒釋放的化學(xué)能而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，融化了世貿(mào)大廈的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)致坍塌。世界各國(guó)在積極開(kāi)發(fā)和利用能源的同時(shí)，也十分注意能源的使用安全問(wèn)題。問(wèn)題4：既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節(jié)約能源?教師進(jìn)行情景的引導(dǎo)：勻速的汽車剎車后可以停下來(lái)，但是停下來(lái)的汽車不能主動(dòng)運(yùn)動(dòng)起來(lái)；沙漠沙化后不能自發(fā)變成綠洲；打碎的鏡子不能恢復(fù)原狀，人死不能復(fù)生等，在提示著我們自然界的一些宏觀過(guò)程有著一定的方向性。學(xué)生舉例：從上面的例子我們可以看出:在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能的總量是守恒的，但能量的品質(zhì)卻降低了，這叫做能量耗散。在能源的利用過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,能量在數(shù)量上并未減少,但在利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用的變成不便于利用的了。是能源危機(jī)更深層次的含意,也是“自然界的能量雖然守恒,但還是要節(jié)約能源”的根本原因。例4：,鹽水湖被太陽(yáng)曬久了,湖底的濕度會(huì)越來(lái)越高,并難以通過(guò)湖水的對(duì)流將熱散發(fā)出去，而淡水湖不具備這一特點(diǎn)。根據(jù)這一特點(diǎn),?你能根據(jù)這規(guī)律設(shè)計(jì)出一種儲(chǔ)存太陽(yáng)能的具體方案嗎？（提示:鹽水湖中含鹽量高的湖水密度大,總是留存湖底不會(huì)上浮)解答:在含鹽量高的湖水的表面吸收了太陽(yáng)能之后，部分水分被蒸發(fā)，所以這部分密度大、溫度高的表層湖水就會(huì)在重力作用下下沉，將所吸收的郜分太陽(yáng)能帶到湖底，使湖底溫度越來(lái)越高。由于湖底鹽水密度大于上部湖水密度，因此湖底的鹽水不會(huì)再向上運(yùn)動(dòng)，將熱量散失，這就使得太陽(yáng)能得到儲(chǔ)存。師生總結(jié)：能量耗散：流散的內(nèi)能無(wú)法重新收集起來(lái)加以利用的現(xiàn)象叫做能量耗散。能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性。環(huán)節(jié)三：布置作業(yè)：查閱資料：知道能源的分類及其常規(guī)能源的利用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題知道綠色能源有哪些及其我國(guó)利用綠色能源的現(xiàn)狀板書設(shè)計(jì)一）能量守恒定律能量形式的多樣性能量的轉(zhuǎn)化能量守恒定律: 能量既不可會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量的總量保持不變．、能量守恒定律的普遍性和重要性 二）、能源和能量耗散能源的利用經(jīng)歷能量耗散