高中物理 第4章 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展 4.3 能量的轉(zhuǎn)化與守恒教案 滬科版必修2

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1、 4.3 能量的轉(zhuǎn)化與守恒 教研中心 教學(xué)指導(dǎo) 一、課標(biāo)要求 1.通過實(shí)例了解能量及其存在的不同形式，能說出一些常見的能量名稱，知道自然界有多種形式的能量. 2.知道能量守恒定律，知道永動機(jī)不可能制成，并能自覺利用能量守恒定律分析有關(guān)問題. 3.能解釋一些常見現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題. 4.能獨(dú)立或采取合作的形式完成實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容. 二、教學(xué)建議 本節(jié)內(nèi)容是對本章及以前所學(xué)物理知識從能量的觀點(diǎn)進(jìn)行了一次綜合、深化和再認(rèn)識.教材首先分析自然界中各種能量之間的轉(zhuǎn)化，揭示它們之間的本質(zhì)聯(lián)系：能量，并分析一系列熟知的能量轉(zhuǎn)化的事例，指出能量的轉(zhuǎn)化與守恒.最后闡述了能的轉(zhuǎn)化與守恒

2、定律的普遍性和重要性. 建議一：能量守恒定律是一個實(shí)驗(yàn)規(guī)律，列舉能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例，是學(xué)生理解和掌握能量守恒的基礎(chǔ)，因此在教學(xué)過程中要充分利用學(xué)生已知知識，對這些實(shí)例中的能的轉(zhuǎn)化進(jìn)行具體分析. 建議二：在教學(xué)過程中，應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)定律的兩個方面：轉(zhuǎn)化與守恒.另外還要強(qiáng)調(diào)該定律的普遍性和重要性，可列舉19世紀(jì)的自然科學(xué)史對學(xué)生進(jìn)行教育. 在學(xué)習(xí)中，可對“能量守恒定律”的建立及其意義多作一些了解，使學(xué)生明白永動機(jī)是永遠(yuǎn)制造不出來的，要尊重科學(xué)，尊重規(guī)律以少走彎路. 資源參考 永動機(jī)不能制造 熱力學(xué)發(fā)展初期，熱和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化是人們研究的主題.在工業(yè)革命的推動下，

3、工業(yè)上和運(yùn)輸上都相當(dāng)廣泛地使用蒸汽機(jī).人們研究怎樣消耗最少的燃料而獲得盡可能多的機(jī)械能，甚至幻想制造一種機(jī)器，不需要外界提供能量，卻能不斷地對外做功，這就是所謂的第一類永動機(jī).為了解決這個問題，促使人們都去研究熱和機(jī)械能之間的關(guān)系問題.邁爾（J.R.Mayer）第一個提出了能量守恒定律，而此定律得到了物理學(xué)界的確認(rèn)，卻是在焦耳（J.P.Joule）的實(shí)驗(yàn)工作發(fā)表以后. J.P.Joule(1818—1889) 焦耳在1840—1848年間做了大量實(shí)驗(yàn)，測定了熱與多種能量的相互轉(zhuǎn)化時的嚴(yán)格的數(shù)量關(guān)系.以往熱的單位是cal（卡），功以erg(爾格）為單位，焦耳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為1 cal

4、=4.184107 erg，這就是著名的熱功當(dāng)量.焦耳實(shí)驗(yàn)表明，自然界的一切物質(zhì)都具有能量，它可以有多種不同的形式，但通過適當(dāng)?shù)难b置，能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，在相互轉(zhuǎn)化中，能量的總量不變.能量轉(zhuǎn)化守恒定律的建立，對制造永動機(jī)的幻想作了最后的判決，因而熱力學(xué)第一定律的另一種表述為：“不可能制造出第一類永動機(jī)”.由此可見，熱力學(xué)第一定律就是涉及熱現(xiàn)象領(lǐng)域內(nèi)的能量守恒和轉(zhuǎn)化定律. 熱力學(xué)第一定律告訴我們：物質(zhì)能量既不能創(chuàng)造，也不能消滅，而能量形式的相互轉(zhuǎn)化是物質(zhì)本身具有的屬性.恩格斯對能量守恒與轉(zhuǎn)化定律曾經(jīng)給予很高的評價，將它和細(xì)胞學(xué)說及進(jìn)化論相提并論，稱它們是揭示自然界辯證發(fā)展過程的自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn). 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375