眾所周知，能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是由法國科學(xué)家笛卡兒、德國化學(xué)家邁爾和物理學(xué)家赫姆霍茨、英國物理學(xué)家焦耳以及格羅沃等人以不同方式各自獨(dú)立加以論證提出的，這是所有物理現(xiàn)象必須遵循的金科玉律。當(dāng)然也是自然科學(xué)中一切物質(zhì)必須遵循的客觀規(guī)律，它的地位和作用是其它定律所不可取代的。恩格斯曾把這一定律稱之為“偉大的運(yùn)動(dòng)基本定律”。
《能量的轉(zhuǎn)化和守恒》這節(jié)設(shè)問巧妙，內(nèi)容廣寬，發(fā)人深思，易將學(xué)生導(dǎo)入探究的平臺(tái)，確實(shí)能起到本章的壓軸戲重任。我們在授課過程中，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的教科書的設(shè)計(jì)編排，參照教學(xué)參考資料的意見，把這節(jié)分為三部分內(nèi)容：第一部分簡述能量能夠發(fā)生轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移；第二部分是能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，總量保持不變；第三部分提出能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有方向性的思考。第一部分諸多章節(jié)逐步涉及、展開，學(xué)生有一定基礎(chǔ)。第二部分是全節(jié)的重點(diǎn)，甚至是全書的重中之重，學(xué)生雖有一定認(rèn)識，但不到位。第三部分較為抽象，考慮到學(xué)生的.可接受性，通過一些具體事例的分析將其形象化、生動(dòng)化。
首先要闡明的是突出重點(diǎn)，將能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，總量保持不變這一關(guān)鍵落到實(shí)處。由于能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是一個(gè)普適定律，沒有一個(gè)固定的表達(dá)式，也無法進(jìn)行理論論證或數(shù)學(xué)推導(dǎo)，所以以往教材都是直接給定的，簡單是簡單了，但違背了物理學(xué)以物說理的宗旨和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
如何將能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的引出更為自然、順暢呢？根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的文字表述：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)化為另一種形式，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)移的過程中，能的總量保持不變。所以，我們只要解決好能量不會(huì)消失、能量不會(huì)創(chuàng)生，自然也就能說明能量的總量保持不變了；而能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化在之前的學(xué)習(xí)中學(xué)生已然掌握。如何說明能量不會(huì)憑空消滅。可例舉一些現(xiàn)象和運(yùn)動(dòng)，討論它們的能量是不是消失了？例如，自行車停蹬以后，隔一會(huì)停下來了，自行車的動(dòng)能消失了嗎？保溫瓶內(nèi)的沸水，幾天以后涼到跟室溫一樣，沸水的內(nèi)能消失了嗎？……所有這些，表面上看能量消失了，但是實(shí)際完全是能量之間的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，這些能量都沒有消失。 如何說明能量不會(huì)憑空產(chǎn)生�？上葟囊粋�(gè)簡單例子入手，有一種自動(dòng)機(jī)械手表，戴在手上，不用開發(fā)條，可運(yùn)轉(zhuǎn)久遠(yuǎn)，它的能量似乎憑空產(chǎn)生？先讓學(xué)生討論一下，很易知道這是能量的轉(zhuǎn)移的結(jié)果，沒有憑空產(chǎn)生。
如何說明永動(dòng)機(jī)肯定不能永動(dòng)？一般說永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)是頗具匠心，非常巧妙，迷障眾多，再加上有關(guān)物理概念、規(guī)律和機(jī)械知識學(xué)生也不具備，要識破其違科學(xué)是不易的。所以在選擇永動(dòng)機(jī)的時(shí)候，要考慮到學(xué)生的認(rèn)知水平，評批一兩臺(tái)歷史上曾有人設(shè)計(jì)過的，結(jié)構(gòu)原理較為簡單的永動(dòng)機(jī)，這樣學(xué)生也較易理解為什么永動(dòng)機(jī)不能永動(dòng)。這樣也就在反面的論證了能量不會(huì)憑空產(chǎn)生，學(xué)生對能量的轉(zhuǎn)化和守恒的理解也就更到位。課堂上我們是通過影片上對簡單永動(dòng)機(jī)的揭秘來完成教學(xué)的，學(xué)生從看到永動(dòng)機(jī)時(shí)的肯定，到揭秘后的否定，他們對這塊知識的興趣還是很濃厚的，對知識的理解也是很到位。
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