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第一节 能量的转化与守恒 教案
一、课标要求
1.通过实例了解能量及其存在的不同形式。能说出一些常见的能量名称，知道自然界有多种形式的能量。
2.知道能量守恒定律。知道永动机不可能制成。并能自觉利用能量守恒定律分析有关问题。
3.能解释一些常见现象中的能量转化问题。
4.能独立或采取合作的形式完成实验探究内容。
二、教学重难点：
重点：
通过实例了解能量及其存在的不同形式，能说出一些常见的能量的名称，知道自然界有多种形式的能量。
难点：
理解能量守恒定律。
三、课时安排：一课时
四、教学准备：电灯泡、能量的转化实验装置、单摆
五、教学设计：
引言：金属的冶炼、机器的运转、汽车火车等交通工具的行驶，都需要能量。日常生活中的烧饭、取暖、照明等也需要能量。煤、石油、天然气在燃烧时可以提供能量，它们是能源；水流和凤可以提供能量，它们也是能源，在自然界和生活中，能量以多种形式展现着。
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六、板书设计：
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第一节 能量的转化与守恒
1.能的存在形式：机械能、电磁能、内能、化学能和核能等。
化学能：是由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。
核能：是由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。
2.能量的转移和转化
3.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。
七、教学反思：
八、教学参考
1、能量和能量守恒定律
世界是由运动的物质组成的，物质的运动形式多种多样，并区不断相互转化．正是在研究运动形式转化的过程中，人们逐渐建立起了功和能的概念．能是物质运动的普遍量度，而功是能量变化的量度．
这种说法概括了功和能的本质，但哲学味道浓了一些．在物理学中，从19世纪中叶产生的能量定义：“能量是物体做功的本领”，一直延用至今．但近年来不论在国外还是国内，物理教育界却对这个定义是否妥当展开过争论．于是许多物理教材，例如现行的中学教材，都不给出能量的一般定义，而是根据上述定义的思想，即物体在某一状态下的能量，是物体由这个状态出发，尽其所能做出的功来给出各种具体的能量形式的操作定义（用量度方法代替定义）．
能量概念的形成和早期发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相关的．由于对机械能、内能、电能、化学能、生物能等具体能量形式认识的发展，以及它们之间都能以一定的数量关系相互转化的逐渐被发现，才使能量守恒定律得以建立．这是一段以百年计的漫长历史过程．随着科学的发展，许多重大的新物理现象，如物质的放射性、核结构与核能、各种基本粒子等被发现，都只是给证明这一伟大定律的正确性提供了更丰富的事实．尽管有些现象在发现的当时似乎形成了对这一定律的冲击，但最后仍以这一定律的完全胜利而告终．
能量守恒定律的发现告诉我们，尽管物质世界千变万化，但这种变化决不是没有约束的，最基本的约束就是守恒律．也就是说，一切运动变化无论属于什么样的物质形式，反映什么样的物质特性，服从什么样的特定规律，都要满足一定
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基本的规律．与之相较，牛顿运动定律、麦克斯韦方程组等都低了一个层次．
2、能量守恒定律的发现
能量守恒定律的发现(discovery of conserva—tionlaw of energy) 是19世纪物理学发展中的一项极其重大的科学发现。
该定律是在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自独 的守恒律．物理学中的能量、动量和角动量守恒，就是物理运动所必须服从的最立发现的。其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹对发现能量守恒定律作出了主要贡献。
迈尔的工作 德国医生迈尔最早是从人体新陈代谢的研究中得出这个重要发现的。
1840年，年仅26岁的迈尔在一艘驶往爪哇的船上作随船医生，他在给生病的船员放血时，发现病人的静脉血比在欧洲时的颜色要红些，由此引起他的沉思。他想到热带地区人的静脉血所以红些，是由于其中含氧量较高的缘故，而氧所以多出来，是机体中食物的燃烧过程减弱的结果。这使他联想到食物中化学能与热能的等效性，由此推测如果人体的能的输入同支出是平衡的，那么所有这些形式的能在量上就必定是守恒的。1842年，迈尔发表了题为《论无机界的力》的论文，进一步表达了物理化学过程中能量守恒的思想，并提出了建立不同的力之间数值上的当量关系的必要性。
焦耳的工作 英国物理学家焦耳极力想从实验上去证明能量的不灭。1840一1841年，经过多次通电导体产生热量的实验，他发现电能可以转化为热能。1843年，他钻研并测定了热能和机械功之间的当量关系，做了一系列的实验，并宣布：自然界的能是不能毁灭的，那里消耗了机械能，总能得到相当的热，热只是能的一种形式。1847年，他做了迄今认为确定热功当量的最好实验。此后不断改进实验方法，直到1878年还有测量结果的报告，那时测得热功当量的平均值为423．9千克重米／千卡。这个值比现在人们公认的值427千克重米／千卡约小o．7％，如此精确的实验结果为能量守恒定律的确立，提供了无可置疑的实验证据。
亥姆霍兹的工作 德国物理学家、生理学家亥姆霍兹是从生理学问题开始对能量守恒原理进行研究的。在此基础上，于1847年出版了《论力的守恒》一书。在这部篇幅不长的著作中，亥姆霍兹确认“力”的守恒定律在自然界中所起的作用，给出了不同性质“力”的定量表示式，也就是给出了对不同形式的能的
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律论证方面影响较大的一篇历史性文献。 数学表示式，并研究了它们之间相互转化的情况，从而这部著作成了能量守恒定
能量守恒定律发现的意义 能量守恒定律的发现，在物理学史上是一个非常有教益的事例。因为在该定律发现的过程中，除了上述3位物理学家作出主要 贡献外，还有法国的卡诺于1824年，德国的莫尔于 1837年，法国铁道工程师塞甘于1839年，生活在俄国的瑞士化学家赫斯于1840年，德国物理学家霍耳兹曼 于1845年，英国律师出身的电化学家格罗夫于1846 年，丹麦工程师柯耳丁于1847年，以及法国物理学家 伊伦于1854年，都曾独立地发表过有关能量守恒方面的论文，对能量守恒定律的发现作出了贡献。这就生动 地告诉我们，物理学上的历史性突破，个人的努力和才能固然是重要的因素，但客观的历史条件(包括社会、 生产和科学的状况)则更为根本。一旦等到条件成熟 时，一个重大的课题同时由几个人甚至十几个人去突破它，也就不足为奇了，这也就体现了历史的必然。
能量守恒定律的发现，在物理学史上又是一个非常重要的事情：
①这个定律表达了关于运动量不可创造和不可消灭的普遍规律；
②这个定律概括了一切物理现象：力、热、电、磁、光的现象，这就有可能用这一定律从同一观点去研究所有这些现象，把它们看成是可以互相转化的运动的不同形式，揭示了这些运动形式之间的统一性，从而达到物理科学的第二次大综合；
③这个定律的发现也促进对自然现象认识的辩证观点的发展，自然辩证法认为，自然界中的一切现象都应当是相互联系的。
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第一节 能量的转化与守恒 教案
一、课标要求
1.通过实例了解能量及其存在的不同形式。能说出一些常见的能量名称，知道自然界有多种形式的能量。
2.知道能量守恒定律。知道永动机不可能制成。并能自觉利用能量守恒定律分析有关问题。
3.能解释一些常见现象中的能量转化问题。
4.能独立或采取合作的形式完成实验探究内容。
二、教学重难点：
重点：
通过实例了解能量及其存在的不同形式，能说出一些常见的能量的名称，知道自然界有多种形式的能量。
难点：
理解能量守恒定律。
三、课时安排：一课时
四、教学准备：电灯泡、能量的转化实验装置、单摆
五、教学设计：
引言：金属的冶炼、机器的运转、汽车火车等交通工具的行驶，都需要能量。日常生活中的烧饭、取暖、照明等也需要能量。煤、石油、天然气在燃烧时可以提供能量，它们是能源；水流和凤可以提供能量，它们也是能源，在自然界和生活中，能量以多种形式展现着。
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1.能的存在形式：机械能、电磁能、内能、化学能和核能等。
化学能：是由于化学反应，物质的分子结构变化而产生的能量。
核能：是由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。
2.能量的转移和转化
3.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。
七、教学反思：
八、教学参考
1、能量和能量守恒定律
世界是由运动的物质组成的，物质的运动形式多种多样，并区不断相互转化．正是在研究运动形式转化的过程中，人们逐渐建立起了功和能的概念．能是物质运动的普遍量度，而功是能量变化的量度．
这种说法概括了功和能的本质，但哲学味道浓了一些．在物理学中，从19世纪中叶产生的能量定义：“能量是物体做功的本领”，一直延用至今．但近年来不论在国外还是国内，物理教育界却对这个定义是否妥当展开过争论．于是许多物理教材，例如现行的中学教材，都不给出能量的一般定义，而是根据上述定义的思想，即物体在某一状态下的能量，是物体由这个状态出发，尽其所能做出的功来给出各种具体的能量形式的操作定义（用量度方法代替定义）．
能量概念的形成和早期发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相关的．由于对机械能、内能、电能、化学能、生物能等具体能量形式认识的发展，以及它们之间都能以一定的数量关系相互转化的逐渐被发现，才使能量守恒定律得以建立．这是一段以百年计的漫长历史过程．随着科学的发展，许多重大的新物理现象，如物质的放射性、核结构与核能、各种基本粒子等被发现，都只是给证明这一伟大定律的正确性提供了更丰富的事实．尽管有些现象在发现的当时似乎形成了对这一定律的冲击，但最后仍以这一定律的完全胜利而告终．
能量守恒定律的发现告诉我们，尽管物质世界千变万化，但这种变化决不是没有约束的，最基本的约束就是守恒律．也就是说，一切运动变化无论属于什么样的物质形式，反映什么样的物质特性，服从什么样的特定规律，都要满足一定
http://www.czxkb.com/Index.html
基本的规律．与之相较，牛顿运动定律、麦克斯韦方程组等都低了一个层次．
2、能量守恒定律的发现
能量守恒定律的发现(discovery of conserva—tionlaw of energy) 是19世纪物理学发展中的一项极其重大的科学发现。
该定律是在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自独 的守恒律．物理学中的能量、动量和角动量守恒，就是物理运动所必须服从的最立发现的。其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹对发现能量守恒定律作出了主要贡献。
迈尔的工作 德国医生迈尔最早是从人体新陈代谢的研究中得出这个重要发现的。
1840年，年仅26岁的迈尔在一艘驶往爪哇的船上作随船医生，他在给生病的船员放血时，发现病人的静脉血比在欧洲时的颜色要红些，由此引起他的沉思。他想到热带地区人的静脉血所以红些，是由于其中含氧量较高的缘故，而氧所以多出来，是机体中食物的燃烧过程减弱的结果。这使他联想到食物中化学能与热能的等效性，由此推测如果人体的能的输入同支出是平衡的，那么所有这些形式的能在量上就必定是守恒的。1842年，迈尔发表了题为《论无机界的力》的论文，进一步表达了物理化学过程中能量守恒的思想，并提出了建立不同的力之间数值上的当量关系的必要性。
焦耳的工作 英国物理学家焦耳极力想从实验上去证明能量的不灭。1840一1841年，经过多次通电导体产生热量的实验，他发现电能可以转化为热能。1843年，他钻研并测定了热能和机械功之间的当量关系，做了一系列的实验，并宣布：自然界的能是不能毁灭的，那里消耗了机械能，总能得到相当的热，热只是能的一种形式。1847年，他做了迄今认为确定热功当量的最好实验。此后不断改进实验方法，直到1878年还有测量结果的报告，那时测得热功当量的平均值为423．9千克重米／千卡。这个值比现在人们公认的值427千克重米／千卡约小o．7％，如此精确的实验结果为能量守恒定律的确立，提供了无可置疑的实验证据。
亥姆霍兹的工作 德国物理学家、生理学家亥姆霍兹是从生理学问题开始对能量守恒原理进行研究的。在此基础上，于1847年出版了《论力的守恒》一书。在这部篇幅不长的著作中，亥姆霍兹确认“力”的守恒定律在自然界中所起的作用，给出了不同性质“力”的定量表示式，也就是给出了对不同形式的能的
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律论证方面影响较大的一篇历史性文献。 数学表示式，并研究了它们之间相互转化的情况，从而这部著作成了能量守恒定
能量守恒定律发现的意义 能量守恒定律的发现，在物理学史上是一个非常有教益的事例。因为在该定律发现的过程中，除了上述3位物理学家作出主要 贡献外，还有法国的卡诺于1824年，德国的莫尔于 1837年，法国铁道工程师塞甘于1839年，生活在俄国的瑞士化学家赫斯于1840年，德国物理学家霍耳兹曼 于1845年，英国律师出身的电化学家格罗夫于1846 年，丹麦工程师柯耳丁于1847年，以及法国物理学家 伊伦于1854年，都曾独立地发表过有关能量守恒方面的论文，对能量守恒定律的发现作出了贡献。这就生动 地告诉我们，物理学上的历史性突破，个人的努力和才能固然是重要的因素，但客观的历史条件(包括社会、 生产和科学的状况)则更为根本。一旦等到条件成熟 时，一个重大的课题同时由几个人甚至十几个人去突破它，也就不足为奇了，这也就体现了历史的必然。
能量守恒定律的发现，在物理学史上又是一个非常重要的事情：
①这个定律表达了关于运动量不可创造和不可消灭的普遍规律；
②这个定律概括了一切物理现象：力、热、电、磁、光的现象，这就有可能用这一定律从同一观点去研究所有这些现象，把它们看成是可以互相转化的运动的不同形式，揭示了这些运动形式之间的统一性，从而达到物理科学的第二次大综合；
③这个定律的发现也促进对自然现象认识的辩证观点的发展，自然辩证法认为，自然界中的一切现象都应当是相互联系的。