能量的轉化和守恒是自然科學的核心內容之一，它從更深層次上反映了物質運動和相互作用的本質。它不僅是物理學最重要最基本的理論，還廣泛滲透在各門學科中。在中學物理中，此定律對于學生樹立科學的世界觀，聯系生活生產實際，形成可持續發展的意識有著十分重要的作用。

一、能量轉化和守恒定律幫助學生樹立“能量”的思想來研究解決很多物理問題

它揭示了有“能量”這樣一個量，在孤立系統內經過一系列變化后保持不變，因此在孤立系統內經過一系列變化后最后的能量和最初的能量必定相等。在某些情況下，我們就有可能根據它預言系統的終態，而不必顧及中間復雜曲折的過程和步驟，這從實際應用、解決實際問題的目的來說顯然十分重要。在諸多物理習題中，往往一個題目涉及多個物理過程，假如我們按照一個個物理過程列方程來解題很復雜，但若用能量轉化和守恒來解題，則可以不考慮或少考慮具體物理過程，只需知道始末態情況，就可以簡便獲得所求的解，現舉例說明其優越性。

例1，水平放置的A、B兩平行金屬板相距h1，在B板下h2處有質量為m，帶電量為+q的帶電小球，以速度v。豎直向上拋出，欲使小球穿過小孔后恰好到達A板，求AB兩板電勢差應滿足什么條件？

分析與解：小球拋出后動能減小，重力勢能增加，進入電場后，小球靜電勢能又與機械能發生轉化，由能量守恒得：

mv02+qUBA=mg（h1+h2）

則UBA=mg（h1+h2）-mv02/q

（1）當mg（h1+h2）>mv02/時，UBA>0，即B板電動勢高于A板（從能量觀點分析可知：當動能小于mg（h1+h2）時，說明一定是電場力做正功，即UBA>0，減小的靜電勢能轉化為小球的重力勢能）。

（2）當mg（h1+h2）=mv02時UBA=0（即當初動能正好轉化為小球至A板處的重力勢能，則不必加電場，UBA＝0）。

（3）當mg（h1+h2）

如果用動力學與運動學結合解此題，要復雜得多。用能量轉化和守恒定律來解題，不僅簡單，還能開拓學生思路，提高其分析問題的能力。比如力學中求物體加速度的方法很多，用運動學公式和牛頓第二定律都有可能解決，但我們換個角度，以“能量”觀點可能會更簡單，思路會更清晰。我們知道，若一個物體由V0=0開始做勻加速運動，經過路程s后，其末速度Vt2=2as。 據此，根據能量守恒定律，針對某一系統一個運動過程，建立起一個關系式，并推得V2=Ks（K為常數），那么物體運動的加速度便可獲得。

二、能量轉化和守恒定律的思想鍛煉了學生的思維能力

對于學生，此定律在日常生活的某一具體事件中并不多見，只能從較為宏觀的角度作大致說明。例如分析“從地球吸收太陽光開始，討論發生在地球上的許多能量轉化現象”這一類問題，學生聯想思維的空間會向各個方向發散，使學生處于積極探索狀態，發展了學生的探究能力，教學中要有意識強化這一觀念，舉例說明：

例2，“用細繩拴著一個小球，繩的一端固定，使小球在光滑的水平面上做勻速圓周運動”，試分析此物理過程機械能是否守恒?

如果只簡單地依據機械能的總量是否改變來回答判斷機械能是否守恒，顯然是不恰當的。學生通過學習機械能守恒定律發現，從受力情況看，小球是符合機械能守恒條件的，但是，受力情況只是物體機械能守恒的必要條件，如果沒有動能與勢能的轉化，即沒有力的做功這個充分條件是不行的，沒有這個充分條件談不上機械能守恒。所以引導學生思維進一步拓展，學生就會發現守恒定律中“守恒”二字的含義不是簡單的“不變”，而應當是①要有變化，即動能勢能相互轉化。②要有機械能總量的恒定不變。沒有變化，就無“守”字可談；沒有總量的不變，就沒有“恒”字可講。“守恒”的含義應當是在變化中保存著恒定，在恒定中進行著變化。通過這樣的分析，學生的思維發生了質的飛躍，發現了“機械能是否守恒”和“機械能總量是否不變”的區別，從而使他們思維上升到理論水平，明白機械能守恒定律成了條件（1）物體必須在保守力作用下，（2）必須有動能、勢能的相互轉化。只有滿足這兩個條件，才可能繼續考察機械能總量是否恒定，做出機械能是否守恒的結論。這樣分析，學生實現了思維的多向性與聚合性的辯證統一。

三、能量轉化和守恒定律使學生更廣泛地認識其他問題

比如能源的損耗問題、環保問題、效率問題等等，學生會關心諸如“怎樣提高煤氣灶熱效率”“新能源開發成本”等許多實際問題，認識到能量轉化的方向性，增強節約能源意識，關心和科學地認識核能的開發和利用等等，培養他們可持續發展的意識，把將科學服務于人類作為自己的使命與責任，增強社會責任感，實現對學生德育教育的良性發展。

總之，“能量”是中學物理學習的一條主線，而能量轉化和守恒定律的觀念很重要，要根植在學生心田，使學生用“ＳＴＳ”理念去細心學習體會，全面提高學生自身素質。