展示课追寻守恒量能量

1、“我想知道这是为什么。我想知道这是为什么。我想知道为什么我想知道这是为什么。我想知道究竟为什么我非常要知道我为什么想知道这是为什么！” 节选自费曼物理学讲义 寓言故事：朝三暮四“不变”的生活实例“淘气的丹尼斯(Dennis)”节选自费曼物理学讲义 有一次，她清点时发现只有25块积木。然而，在房间里有一个玩具箱，母亲走过去打开这个箱子，但是孩子大声叫喊道：“不，别打开我的箱子，”不让她打开玩具箱。这时母亲十分好奇，也比较机灵，她想出了一种办法，她知道块积木重3英两，有一次当她看到积木有28块时曾经称过箱子的重量为16英两，这一次她想核对一下，就重新称一下箱子的重量，然后减去16英两，再除以3，于

2、是就发现了以下的式子： 节选自费曼物理学讲义“不变”“守恒”的思想在现实生活中蕴涵着普遍的“不变”思想在不变中又蕴涵了什么呢？ 物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性,所以对于守恒量的寻求不仅是合理的,而且也是极为重要研究方向。 劳厄（德） “有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象这条定律称做能量守恒定律。它指出某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。 费曼（美 ）2.5 追寻守恒量 能量 伊犁州巩留县高级中学 施 坚2015.04自治区“教学能手培养工作室”展示课“能量”那是一个最

3、抽象的概念。 费曼（美 ） “能量” 是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一。 追寻一：单摆摆动高度的规律？伽利略实验中能量及其守恒思想的萌芽摆球“记得”原来的高度 （不计空气阻力）伽利略实验中能量及其守恒思想的萌芽追寻二：伽利略斜面实验小球高度的规律？小球“记得”原来的高度 （不计摩擦阻力）关于小球运动过程的描述1、 斜面实验中小球经历哪几个运动过程？先加速后减速的过程2、这些过程运动和力的关系如何? 下滚：合力方向与运动方向一致，加速 上滚：合力方向与运动方向相反，减速伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）试用所学知识简要证明试一试： h=h?ABhh换成曲面，小球同样“记得”原来的高度 你能用学

4、过的知识证明这两个高度一定相同吗？下滚、上滚过程，速度和高度变化各有什么特点?此消彼长追寻三：伽利略实验中能量及其守恒思想的萌芽下滚过程上滚过程高度速度h+v=常量？f(h)+f(v)=常量C“C”能量将物理过程抽象化1、过程中与高度有关的一个物理量在变化的同时，另一个与速度有关的物理量也在变化；2、与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度有关的物理量的变化。追寻四：“记得”守恒追寻守恒量能量相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能。物体由于运动而具有的能，叫做动能。 在伽利略斜面实验中，势能和动能如何转化?ABhh追寻守恒量能量思考1：单摆中的能量转化思考2 ：麦克斯韦滚摆中的能量转化

5、思考3：小球“爬坡”中的能量转化思考4：“弹簧振子”中的能量转化“能量”守恒量追寻史1、17世纪早期，伽利略（意）受单摆等高性的启发，提出了理想斜面实验，有了能量守恒思想的萌芽；2、17世纪，笛卡尔（法）提出了宇宙中运动的量是守恒的哲学原理（主要是动量守恒）；3、不久，莱布尼兹(德) 引入“活力”(类似动能)的概念,首先提出了活力守恒原理。4、 19世纪中叶，迈尔(德)从化学、生理现象(特别是动物热)的研究而走向能量守恒定律；（侧重哲学思辨与经验事实概括）5、19世纪中叶，焦耳（英）从研究蒸汽机的效率而得出热功当量并接近能量守恒定律；（侧重实验的验证与测定）6、19世纪中叶，亥姆霍兹(德)从生

6、理学、物理学、数学多个领域的研究接近能量守恒观念；（结合哲学与数学的表达与论证）7、恩格斯把能量守恒与转化定律、细胞学说、生物进化论并列在一起称为19世纪自然科学的三大发现。追寻后的再思考在伽利略斜面实验和其他实验中，动能和势能以及其他能量之间是通过什么途径和方式实现转化的？对应转化的量度又是什么？功1关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是 （ ） A无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高度相同. B实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些. C只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同. D伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量.练一练：

7、CD2、如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能;把物体由于运动而具有的能量叫做动能,那么,伽利略的斜面实验可以给我们一个启示,这个启示正确的是（ ）小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的速度是由高度转变而来的小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的高度是由速度转变而来的小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的动能是由势能转化而来的小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的势能是由动能转化而来的 A、 B、 C、 D、B课堂小结一、伽利略斜面实验表明 “有某一量是守恒的”,这个量叫做能量.二、能量 1、势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。 2、动能:物体由于运动而具有的能量.三、“追寻守恒量”的意义 1、可行性：物质在运动变化过程