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1、追寻守恒量能量教学设计“追寻守恒量”教学案例 【教学目标】 一、学问和技能 1了解守恒思想的重要性。 2知道能量概念的形成过程。 3知道动能和势能的概念，了解势能和动能的确定因素。 4知道势能和动能可以相互转化，且在转化过程中能量守恒。 二、过程和方法 1通过试验视察，让学生感知事物本身存在的规律。 2学生列举生活中物理现象，进一步体会守恒的基础性、普遍性、重要性。 三、情感、看法和价值观 培育学生实事求是的看法，并能依据守恒的思想去解决实际问题。 教学重点：追寻守恒量，建立能量概念的过程。 教学难点：追寻守恒量，建立能量概念的过程。 【教学过程】 一、导入新课 老师：能量概念的形成和发展，始
2、终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的。能量守恒定律发觉告知我们，尽管物质世界千变万化，但这种改变不是没有规律的，基本的规律就是守恒定律。也就是说：切运动改变无论属于什么运动形式，反映什么样的物质特性，都要满意守恒定律。这一节课我们从一个较高的角度去相识这个问题。 老师：“机械能守恒”这个大家并不生疏，请同学说出自己对它的相识？ 二、新课教学 老师：请同学们先自己阅读教材，回答下面的问题。 1什么叫守恒？ 2教材中说：在牛顿之前，伽利略的斜面志向试验已经显现了能量及其守恒的思想，这个试验中什么是不变的？ 学生的答案可能有许多种，老师留意引导。 老师：演示斜面试验. 让学生视察，当小球沿斜面从入
3、高处由静止滚下时，小球的高度不断削减，而速度不断增大，这说明小球凭借其位置而具有的物理量不断削减，而由于运动而具有的物理量不断增大。 当小球从斜面底沿另一个斜面对上滚时，小球的位置不断上升，而速度不断减小，说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加，由于运动而具有的物理量渐渐削减。 老师：假如斜面是光滑的，当小球到达斜面的h高度时，速度为零，小球似乎“记得”自己起始的高度。 老师：演示滚摆试验和单摆试验，进一步强化，假如没有摩擦和介质阻力，物体似乎“记得”自己初始的高度，即某一量是守恒的。 老师：依据示例，请学生自己再举诞生活中的事例？ 游乐园中的海盗船，假如没有摩擦和空气阻力，船在摇摆时都能达到
4、肯定的高度。这说明，将实际生活中的问题志向化后，的确存在着某一物理量是不变的。 【板书设计】 一、能量：在物理学中，我们把以上这一事实说成是“有某一量是守恒的”，并且把这个量叫做能量（）或能。 二、势能：当伽利略把小球从桌面提高到起始点的高度时，他给予小球一种形式的能量，我们称它为势能（）。 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。 三、动能：当伽利略释放小球后，小球起先运动，获得速度，当它到达斜面的底部时，已经处于桌面的平面上。以前由于它在桌面上方的某一高度而具有的势能，现在已经消逝。但是，小球获得了运动。这个事实可以理解为，势能并未丢失，而是转化成另一种形式的能量，我们称它为动
5、能（）。 动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。 老师：上述事实中还能得到什么结论？ 四、动能和势能可以相互转化，在转化过程中能量保持不变。 老师：请同学们再举一些生活中的例子，说明不同形式的能可以相互转化。并思索各种形式的能有转化过程中总量是否保持不变？ 【课堂小结】 1能量：“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量或能。 2势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。 3动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能 4机械能量守恒：动能和势能可以相互转化，在转化过程中能量保持不变。 5.1追寻守恒量(新课标)第一节追寻守恒量教学目标：1、了解势能、动能的概念2、初步建立机械能守恒和能量守恒
6、的思想3、通过守恒观点的建立使学生树立科学的世界观教学重难点：通过对详细事例的分析建立守恒的思想教具：单摆，玻璃棒若干根。教学过程：引入：问题：在一个大热天，小强和小明呆在小强家里玩嬉戏，两人热得是满头大汗，可小强家里没有空调，怎么办呢？最终还是小明反应快，他对小强说：“你家不是有冰箱吗，咱们把冰箱的门开着，不就可以降温了吗！”于是，他们把门窗关好，把冰箱门开着，他们能达到预期的效果吗？新课：一关于志向试验问题：伽利略的志向试验的内容？小球怎样运动的？为什么这样运动？（从力的角度）内容：如图所示，让小球从斜面由静止起先滚下，小球将滚上斜面，假如没有摩擦，小球将滚到与斜面等高的地方。说明：当小球
7、在斜面1上向下滚时，重力沿斜面对下的分力使小球做加速运动，小球的速度越来越大；当小球滚上斜面2时，重力沿斜面对下的分力使小球做减速运动，小球的速度越来越小。但从动力学的角度不能说明小球为什么会到达与斜面1上等高的地方，不会高也不会低。事实上，这一特点说明小球在运动的过程中，有一个量是不变的，即守恒的。这个量就是能量或能。二两种形式的能1相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。（重力势能、弹性势能）2物体由于运动而具有的能量叫做动能。说明：当小球被抬高时，它获得了肯定量的重力势能，随着小球向下运动，它的重力势能渐渐削减，但它的速度渐渐增大，即它的动能渐渐增加；当小球沿着斜面2向上运动时，过
8、程与在斜面上相反。探讨：小球要达到与斜面1等高的地方，必需满意什么条件？提示：（1）小球在初始位置的重力势能与小球到达底端时的动能具有什么关系？（2）小球在其它位置的能量与小球在初始位置的重力势能有什么关系？假如没有摩擦，小球向下运动时，重力势能向动能转化，小球在斜面底端的动能等于小球在初始位置时的重力势能，当小球向上运动时，动能向重力势能转化，小球上升到最高位置时的重力势能与底端时的动能相等，所以小球肯定上升到与斜面1等高的地方。事实上，小球在任何位置的动能与重力势能之和都相等，即机械能守恒。三拓展让学生列举生活现象并加以探讨。秋千（单摆），过山车，钻木取火，电炉丝通电发热，植物的光合作用，
9、以及说明开头提出的问题。把守恒的观点推广到多个物体和其它形式的能。5.1追寻守恒量(新人教) 学问与技能理解动能、势能及能量的概念与意义。过程与方法会分析动能与势能间的相互转化。情感、看法与价值观通过动能、势能间的相互转化来探讨生活中的物体的运动，培育酷爱生活的情趣。教学重点理解动能、势能的含义。教学难点在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。教学方法老师启发、引导，学生自主阅读、思索，探讨、沟通学习成果。教学工具多媒体课件教学过程（一）引入新课指导学生列举生活中能量转化的例子，让学生初步体会“能量”在人类生活中的重要性。学生思索，列举实例。学生代表发言，其他同学补充。总结点评学生的发言状况，引
10、出课题。（二）进行新课1、对能量概念的学习让一位学生大声朗读教材开头费恩曼的话，让学生体会能量守恒定律的重要性。课件展示“伽利略斜面试验”，通过动画展示，让学生感受到“有某一量是守恒的”。仔细观看课件演示，专心体会。帮助学生总结，得出“能量”的概念。2、对势能、动能概念的学习课件展示“势能和动能的相互转化”，通过动画展示，建立势能和动能的概念，并让学生感受到“势能和动能”是可以转化的，但总和是不变的。仔细观看课件演示，专心体会，并发表见解。引导学生阅读教材，并用能量的观点，说明“小球”释放后为什么会重新回到原来的高度。培育学生视察问题分析问题的习惯，培育学生的探究意识和进一步学习的欲望。提出问
11、题：假如不采纳能量的概念，用我们以前的语言能否说明这个试验？这种描述具有什么局限？学生思索老师的问题，探讨后学生代表发言。老师针对学生的回答进行点评。点评：老师求追不舍，设置疑问，进一步激发学生的探究意识和学习的欲望。（三）课堂总结、点评让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生仔细总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。总结课堂内容，培育学生概括总结实力。老师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的依次不同，从而构建他们自己的学问框架。（四）实例探究机械能相互转
12、化的实例分析例以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化状况。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？解析：竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为势能，达到最高点时，动能为零，势能达到最大，在下落时，势能渐渐减小，动能渐渐增大，势能又转化为动能。在小球运动过程中，小球的机械能总量保持不变。 反馈练习1、诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，假如你情愿也可以说是一条定律，支配者至今所知的一切现象这条定律就是（）A、牛顿第肯定律B、牛顿其次定律C、牛顿第三定律D、能量守恒定律2、下列说法正确的是（）“力”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念“能量”这个最抽象的概念，是物理学中
13、最重要、意义最深远的概念“力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一A、B、C、D、3、在伽利略试验中，小球从斜面A上离斜面底端h高处滚下斜面，通过最低点后接着滚上另一个斜面B，小球最终会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距斜面底端的竖直高度仍为h，在小球运动过程中，下列说法正确的是（）小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大。小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大A、B、C、D、4、伽利略试验的条件
14、是；忽视次要冲突抓重要冲突。后来发展为伽利略的志向斜面试验，为最终的提出奠定了基础。5、当伽利略把小球从桌面提高到起始点的高度时，他给予了小球一种形式的能量，我们称之为，我们把叫势能。6、“神州”五号飞船进入太空后，首先在一个椭圆轨道上平稳运行，它在椭圆轨道上运动过程中，动能和势能如何改变？总机械能如何改变？ 作业课后探讨P3“问题与练习”中的问题。完成学案课后反思 7.1追寻守恒量学案（人教版必修2） 7.1追寻守恒量学案（人教版必修2） 1伽利略在斜面试验中(如图1所示)，发觉一个启发性的事实：无论斜面陡些或缓些，小球最终总会在斜面上的某点速度变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它动身时的高
15、度_在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是_的”，并且把这个量叫做_或_图12势能：相互作用的物体凭借其_而具有的能量叫做势能3动能：物体由于_而具有的能量叫做动能4在小球沿斜面滚下的过程中，高度减小了，相应的_削减，而物体的速度变大，_增加；当小球沿斜面上升时，会变慢，因而_削减，但它的高度在增加，_增加，当小球的速度变为零时，其全部_都转化为_动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能，二者可以_转化5一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则()A这个物体没有能量B这个物体的能量不发生改变C这个物体的能量发生了改变D以上说法均不对【概念规律练】学问点一伽利略志向斜面试验1关于伽利略的志向试验
16、，有下列试验和推论：减小其次个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面假如没有摩擦，小球将上升到原来的高度接着减小其次个斜面的倾角到零，小球将沿水平面做持续的匀速运动上述步骤中有一个是试验事实其他是志向化的推论事实是_，推论是_2伽利略的斜面试验表达了一个最重要的事实：假如空气阻力和摩擦力小到可以忽视，小球必将精确地终止于同它起先点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是()A动能B势能C力D能量3在伽利略的斜面试验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下
17、斜面，通过最低点后接着滚上另一个斜面B，小球最终会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h.在小球运动过程中，下面的叙述正确的是()小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大ABCD学问点二动能与势能的转化4在下列事例中，属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和保持不变的是()A游乐园中的海盗船，假如没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动B在不计空气阻力的状况下，将一小球竖直上抛，小球从被
18、抛出到落回抛出点过程的运动C物体以肯定的初速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到肯定的高度D自行车从斜坡顶端由静止滑下5.图2如图2所示的伽利略斜面试验中，小球停下时的高度hB与它动身时的高度hA相同，我们把这一事实说成是“某个量是守恒的”，下面说法中正确的是()A在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的B在小球运动过程中，它离地面的高度大小是守恒的C在小球运动过程中，它的动能是守恒的D在小球运动过程中，能量是守恒的【方法技巧练】物体运动过程中动能和势能相互转化问题的分析6请列举实例，分析不同形式机械能间的转化状况，并说明转化过程中能量是否守恒7如图3所示，将一个带轴的轮子用两根细线悬吊起来，使轮轴处于
19、水平状态，做成一个“滚摆”旋转滚摆，让细线绕在轮轴上，然后由静止起先释放滚摆滚摆就会边旋转边下落，绕在轮轴上的细线也随之不断释放；到达最低点后，滚摆又会边旋转边上升，细线又随之渐渐绕在轮轴上试分析滚摆运动过程中的能量转化状况在阻力小到可以忽视的状况下，试猜想滚摆每次都能回升到起始点的高度吗？请说明你猜想的依据 参考答案课前预习练1相同守恒能量能2位置3运动4势能动能动能势能动能势能相互5B物体在光滑水平面上匀速滑行，动能、势能都不变，A、C、D错，B正确课堂探究练1解析上述步骤中，只有是可以实际视察到的，而其他步骤只是在试验事实基础上的合理推论，实际试验中只能接近，不能实现2D伽利略的志向斜面
20、试验中，有一个量不变，那就是动能和重力势能之和保持不变，我们管这个量叫做能量3C小球在A斜面上运动时速度越来越大，动能越来越大；在B斜面上运动时，速度越来越小，动能越来越小，势能越来越大4AB在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摇摆时势能和动能相互转化，每次摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变；在不计空气阻力的状况下，小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小的过程，因为摩擦，物体会消耗一部分机械能5D6见解析解析如图所示，一只碗放在水平桌面上，将光滑小球自碗的左侧边缘A处由
21、静止释放，假如空气阻力和摩擦力小到可以忽视，小球将沿着碗的内壁下滚到碗底C点，并接着沿碗的内壁向上滚至碗的右侧边缘B处在小球由A到C的过程中，小球的高度降低，速度增大，其势能转化为动能；在小球由C到B的过程中，小球的高度增加，速度减小，其动能又转化为势能，而小球总是能上升到与起始点相同的高度，说明小球在运动过程中能量守恒7在滚摆向下运动的过程中，滚摆的高度不断降低，下落速度和旋转速度不断增大，滚摆的重力势能转化为动能；在滚摆向上运动的过程中，滚摆的高度不断增加，上升速度和旋转速度不断减小，滚摆的动能又转化为重力势能依据能量守恒，在阻力小到可以忽视的状况下，滚摆能量的总量保持不变，滚摆每次都应当能回升到起始点的高度 第13页 共13页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页