追寻守恒量教案1

第一篇：追寻守恒量教案1

第一节

追寻守恒量

【知识和技能】

1．了解守恒思想的重要性； 2．知道能量慨念的形成过程。

3．知道动能和势能的慨念，了解势能和动能的决定因素。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。【过程和方法】

1．通过实验观察，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。【情感、态度和价值观】

培养学生实事求是的态度，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。能量守恒定律发现告诉我们，尽管物质世界千变万化，但这种变化不是没有规律的，基本的规律就是守恒定律。也就是说：—切运动变化无论属于什么运动形式，反映什么样的物质特性，都要满足守恒定律。这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题。教师：“机械能守恒”这个大家并不陌生，请同学说出自己对它的认识？

二、新课教学

教师：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，伽利略的斜面理想实验已经显现了能量及其守恒的思想，这个实验中什么是不变的? 学生的答案可能有很多种，老师注意引导。教师：演示斜面实验：

让学生观察，当小球沿A斜面从入高处由静止滚下时，小球的高度不断减少，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减少，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月向上滚时，小球的位置不断升高，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逐渐减少。教师：如果斜面是光滑的，当小球到达B斜面的入高度时，速度为零，小球好像“记得”自己起始的高度。

教师：演示滚摆实验和单摆实验，进一步强化，如果没有摩擦和介质阻力，物体好像“记得”自己初始的高度，即某一量是守恒的。教师：根据示例，请学生自己再举出生活中的事例？

游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆时都能达到一定的高度．这说明，将实际生活中的问题理想化后，确实存在着某一物理量是不变的。

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(energy)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，他赋予小球一种形式的能量，我们称它为势能(potentialenergy)。

势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。

二、动能：当伽利略释放小球后，小球开始运动，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，现在已经消失。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，我们称它为动能(kineticenergy)。动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。教师：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。

教师：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。并思考各种形式的能有转化过程中总量是否保持不变？ 小结：

1、能量：

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。教后记：

第二篇：追寻守恒量教案

追寻守恒量——能量

重庆实验外国语学校

周平

一、【教学目标】 知识与技能：

1、通过实验体会感受机械运动过程中的守恒量

2、用运动学公式推导守恒量，知道动能、势能及能量的概念

3、知道能量守恒定律建立的历史过程，能列举不同形式的能量相互转化并守恒的实例 过程与方法：

1、体会寻找守恒量的过程，知道守恒定律的意义，明白守恒思想有时也是解决问题的捷径

2、通过生活实际、实验观察分析、猜想与数学推理等方法。体会一条定律得出的科学过程。

3、通过物理学史的学习了解能量守恒定律建立的过程，知道能量守恒定律的普适性。情感、态度与价值观：

1、通过“追寻守恒量”,使学生了解守恒思想的重要性,初步树立能量转化与守恒的观点,学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法

2、通过本节教学，让同学们感受到科学前辈们建立能量守恒定律的不易。通过解密“永动”纸片提高同学们对物理学习的兴趣，通过最后的提问培养学习的质疑精神。

二、【教学重点】

守恒思想的建立，知道科学研究过程的步骤，对能量、动能、势能等概念的理解。

三、【教学难点】

体会科学家的研究过程，怎样从实际情景中抽象出某些关键的因素。并利用已有的知识和方法，产生灵感，从而进行新的联系及产生得出新的概念。

四、【教学过程】

引入：欢迎同学们走进我的神奇物理课堂，每一堂精彩的物理课都是一台奇妙的魔法课。不信，我们一起来感受下？

展示：可以自己转动的纸片

同学们想知道其中的奥秘吗？让我们从今天的学习中寻找答案！

诺贝尔物理学奖获得者费曼曾说过“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……….”看来它也应该遵循着一条定律，今天就让我们一起来寻找这条定律。

生活示例：老师手上有两个完全相同的烧杯，其中一个装有500ml的水，另一个是空的。如果我将一部分水倒入另一个烧杯中，请问那个烧杯中有多少水？ 生：200ml。

师：你是如何判断出来的？

生：水的总量是不变的，两个烧杯水加起来为500ml。师：对，总量不变。不变就是守恒！

这类事例有很多，比如我们在书写化学方程式的时候。原子的守恒、电子的守恒、质量的守恒。。

请同学们总结一下上述案例中守恒的特点？ 生：

1、此消彼长，总量不变

2、过程中有变化，变化中有不变量

守恒现象在我们的生活中是如此的普遍，那在自然科学之父的物理学中是否也存在着某种守恒关系呢？？？

在同学们的桌子上有我们为大家准备好的实验器材。介绍斜面实验、单摆实验、滚摆实验。

请同学们利用实验器材实验，探索、感受、体会简单的物理运动，并完成导学案上的问题。在物体从高到低的运动中，哪些物理量是变化的？怎么变化？

实验完成后请每一小组推选一名代表上台交流分享实验结果。实验、感受、体会、总结：

1、斜面实验

2、单摆实验

3、滚摆实验

好了，请同学们停止实验安静下来！生（1、2、3）：高度和速度是变化的物理量，下降过程都是高度减小速度增加。三个实验中都有高度与速度此消彼长的特点，那请同学们大胆的猜想在此过程中什么物理量是守恒的？

生：应该是一个与速度有关的物理量和一个与高度有关的物理量之和不变 有了猜想，接来下我们就要通过实验研究对理论进行论证（科学探究的一般步骤是提出问题、猜想与假设、实验推理、分析论证、得出结论、验证结论）。下面我们选取斜面实验进行研究。学生活动：理论推导斜面运动中的守恒关系

设小球从倾角为θ光滑斜面顶端距水平面高H的地方由静止开始释放，某时刻运动到距离水平面高h的地方时速度为v，位移为x。

推导过程：

小球沿斜面向下做匀加速直线运动

位移x与H，h，θ的关系

末速度v与加速度的关系

得：

通过理论推导我们得到了一个守恒表达式，仔细观察我们发现确实是一个跟速度有关的量和一个跟高度（位置）有关的量之和是守恒的。后来的物理学家把这一不变量称为能量或能。把这个与速度有关的量叫做动能，动能是物体由于运动而具有的能量；把这个与位置有关的量叫做势能，势能是相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。

我们得到的守恒关系就可以写成：动能+势能=不变量。这个表达式就是能量守恒的表达式。

引入能量概念后请同学们用能量的观点来描述一下伽利略的理想斜面实验。

生：当小球从静止开始释到运动到最低点过程中势能减小，动能增加。总能量保持不变。师：这位同学描述得很正确，我们发现引入能量的概念后我们对物体运动的描述变得更加的全面，不仅描述了能看到的速度、高度的变化，还能描述其内在的能量变化。

我们通过短短的半节课时间就认识就能量和能量守恒，而在物理学史上能量和能量守恒概念的建立经历了一个艰苦且漫长的过程！

因为“能量，那是一个最抽象的概念……..”。下面让我们通过一段视频来了解一下能量和能量守恒定律建立的过程。视频：

公元前460年到370年，古希腊哲学家德谟克利特就提出过“运动只会从一个物体向另一个物体转移，但绝不会消灭”的观点。这是守恒思想的萌芽期。

在1200年左右，人们开始热衷于研究“永动机”。一种不需要提供能量就能一直动下去的机器，期间人们设计了大量的永动机模型。但经过600多年的努力，无一人成功。这也向我们暗示了能量的守恒。

历史的车轮滚滚向前，来到了第一次工业革命。期间各个学科领域成果不断。1801年，英国科学家戴维发现摩擦生热，否定热质说。

1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，实现了电与磁之间的相互转化。1842年，德国医生迈尔从生理学角度出发，分析了25种能量的转化和守恒，成为最先阐述能量守恒的人

1840-1878年，英国物理学家焦耳在近40年的时间里用各种方法测定了热和功之间的当量关系。为能量守恒定律的发现奠定了实验基础

1847年，德国物理学家亥姆霍兹给出了能量守恒定律的数学表达式。为能量守恒定律的发现奠定了理论基础。

在焦耳，迈尔，亥姆霍兹的带领下，全世界所有科学家的努力下。终于在19世界中叶能量守恒定律建立！

所谓前人栽树，后人乘凉。前人历经艰辛建立起来的能量守恒定律成为我们认识自然和改造自然的有利工具，让我们有了今天幸福舒适的生活。所以我们应当铭记科学前辈们的贡献，同时努力学习科学文化知识为我们的后人种下一颗大树！

随着社会和科技的发展，到目前为止人们已经认识和发现了各种各样的不同形式的能量，比如说：

举例说明能量的形式。。。

不同形式的能量之间可以相互转化吗？请举例说明。

生：汽车发动机将化学能转化为动能，点灯将电能转化为光能和热能。。。

那么接下来我们回到课堂之初，同学们现在知道神奇纸片转动的原理了么？ 学生参与揭秘！

师：老师这里有一个装置，请同学们思考这个装置是将什么能转化为了什么能。

演示实验：热能发动机 生：将热能转化成动能 总结：你收获了什么？

我们运用能量守恒规律可以更好地了解和认识我们所生活的宇宙，这条定律支配着至今所知的一切自然现象。那“是否在任何领域，任何条件下能量守恒定律都成立呢？”

伟大的物理学家霍金于2018年3月14日逝世，霍金一生最主要的两个成就之一就是霍金辐射理论，他根据能量守恒定律认为黑洞除了吸收物质外还要向外辐射粒子和信息。但我们至今还未观测到！在已知的领域我们确定了能量守恒定律的正确性，但在未知领域该定律是否成立我们应该有质疑的精神。让我们追随伟人的脚步继续探索发现未知领域！板书设计：

7.1追寻守恒量

一、猜想：

f（v）+f（h）=C

二、动能：物体由于运动而具有的能量

三、势能：相互作用的物体物体凭借其位置而具有的能量

四、能量的转化与守恒

第三篇：追寻守恒量教案

《追寻守恒量》教学设计

教学目标

1．知识与技能

(1)理解能量及动能、势能的概念与意义；

(2)了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系；

(3)通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。

2．过程与方法

(1)重温一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识；

(2)利用演示实验，帮助同学们建立能量守恒的观念。

3．情感、态度与价值观

通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。教学重点

理解动能、势能的含义，体会能量转化守恒的普遍存在性。教学难点

在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。教具准备

多媒体课件、单摆、动量守恒演示装置。课时安排 1课时 教学过程

一、导入新课

利用动量守恒实验装置演示小球碰撞实验，在碰撞过程中让学生观察小球运动特点，让学生考虑这一过程隐藏着什么样的规律。

本章我们探究跟能量有关的问题，那么，什么是能量呢？

能量是“牛顿没有留给我们的少数力学概念之一”，但在牛顿之前我们就已经有了能量这个概念的萌芽。

学生思考：我们在座的同学对能量有哪些理解，我们在学习和生活中接触到哪些跟能量有关的事情？能量与生活息息相关，但究竟什么是能量呢？

学生读课本上诺贝尔物理学奖获得者费恩曼的话，进一步体会能量的重要性。今天我们就来探究能量这个物理量。

下面我们一起分析两个故事：朝三暮四和找象棋，说明守恒的概念其实已经在我们的脑海里了。

学生一起念课本上诺贝尔物理学奖获得者劳厄的一段话，引出追寻守恒量的重要性。本节课我们学习第一节《追寻守恒量》。

二、新课教学

演示单摆的运动，让学生观察摆球在摆动过程中总能回到自己出发时的高度；用直尺挡在摆线中间某位置，摆球仍能回到原来的位置。结论：摆球似乎“记得”自己的位置。

多媒体课件展示“伽利略理想斜面实验”，不论我们怎样改变斜面的倾角，“倔强”的小球总是要达到原来的高度，即小球“记得”原来的高度。

但“记得”不是物理学的语言，物理学家把这一现象称为“有一个量守恒”，这个量就是“能量”。

能量的形式多种多样，学生列举生活中常见的能量形式。在本章中我们重点研究两种能量：动能和势能。

播放影片“运动的汽车”，说明运动的物体具有动能。展示图片“被举高的石头”，说明“相互作用的物体凭借其位置关系而具有的能量叫势能”，物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。

展示图片“拉弓射箭”及杜甫的诗“前出塞”，问：拉开的弓为什么能把箭射出去呢？拉开的弓具有什么能？射出去的箭呢？引出弹性势能的同时说明弹性势能和动能之间可以相互转化。

播放“秋千”视频，分析：在秋千运动过程中的能量转化情况，问：在这一过程中有没有那个量不变呢？引出机械能及机械能守恒。

课堂练习：试分析做自由落体运动的小球在运动过程中的能量转化情况，在这一过程中是否存在着能的总量保持不变？

问：那么是不是只有机械能能相互转化呢？其他形式的能量之间能不能像话转化呢？学生答可以。

人类在认识能量的过程中并不是一帆风顺的，是走过弯路的。分析两类永动机，说明违背能量守恒的想法是不可能实现的。

我们来看一个实例，这是发生在上个世纪的故事，人们在研究原子核的时候发现，一个中子可以转化成一个质子同时放出一个电子，但在这个过程中能量减少了。泡利提出了中微子“偷走”能量的设想，中国物理学家王淦昌在《关于探测中微子的建议中》提出了发现中微子的方法，莱茵斯利用王淦昌的方法发现了中微子。这个故事表明，能量守恒的思想不仅可以帮助我们辨别真伪，还可以帮助我们开创新的科学研究领域，只是一种非常重要的思想。

三、课堂练习

1.下列过程中什么样的能量转化? A.放爆竹时，爆竹腾空飞起。B.冬天人们在阳光下取暖。C.用煤气灶烧水。

D.反复弯折铁丝，铁丝发热。

2.物体在粗糙的水平面上运动而停止受什么力作用？能是怎么转化的？

四、课堂小结

1、能量： “有一个量是守恒的”，这个量叫能量或能。

2、势能：相互作用的物体凭借其位置关系而具有的能量叫势能（重

力势能、弹性势能）。

3、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能。

4、不同形式的能量之间可以相互转化。

五、作业

预习下一节。

板书设计

第七章

机械能守恒定律 第一节

追寻守恒量

一、能量

有一个量是守恒的，这个量叫能量或能。

二、势能

作用的物体凭借其位置关系而具有的能叫势能。（重力势能、弹性势能

三、动能

物体由于运动而具有的能叫动能。

四、不同形式的能量之间可以相互转化。

第四篇：追寻守恒量 说课稿

追寻守恒量说课稿

官地中学 物理组 田小雨

一、说教材

1、教材的地位：

功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据.但是学生在能量概念的建立上没有概念基础,所以教材在第一节设立追寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清晰的认识.教材从著名物理学家的理论出发,展示伽利略的斜面实验,逐步引导能量的概念建立.继而利用生活中的实例,给出势能和动能的概念.教材具体说明了引入能量概念的必要性.在实际教学中,逐步渗透物理学家研究待认识问题的方法:设法找出所研究现象是否存在物理量守恒的情况,一旦发现某种物理量守恒,就首先用以整理过去的经验和知识并总结成定律,然后在新的现象或事例中对总结出的守恒定律进行检验,如果定律得以证实就可以借助它解决问题,甚至作出新的预见,追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法.守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过本节课的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中.2、教学目标：

知识与技能

1.理解动能、势能及能量的概念与意义.2.能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系.3.能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例.过程与方法

1.体会伽利略分析问题的精妙,学习分析事物本质的方法.2.在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会转化与守恒的普遍性.情感态度与价值观

1.通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动,培养热爱生活的情趣.2.通过“追寻守恒量”,使学生了解守恒思想的重要性,初步树立能量转化与守恒的观点,学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法.3.通过学习,要善于把实际问题理想化.3教学重点

理解动能、势能的含义,体会能量转化、守恒的普遍存在性.4教学难点

培养创新能力,使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后,能意识到存在的巨大使用前景.二、说教法

根据追寻守恒量知识的教学特点，为了更好地突出重点，突破难点，按照学生的认识规律，我将采用的教法是：

1．问题导学法：充分发挥教学问题导学功能，激发学生主动学习、探索、发现。2．演示实验法：通过演示实验，让学生在充分观察实验现象的基础上，分析归纳出动能和势能的转化情况。

3．观察法：通过对伽利略斜面实验的观察，启发引导学生在积极的思维中认识守恒量?，获得新知。

三、说学法

依据新的教学理念、学习方式的转变，引导学生自主、合作、探究等方式方法。达到体验中感悟情感、态度、价值观；活动中归纳知识；参与中培养能力；合作中学会学习。

四、说教学程序

一、伽利略斜面实验

牛顿是经典力学的奠基人,他提出了三个定律和万有引力定律,但是他没有研究过能量(至少没有深入研究),所以当时人类对自然的认识还很有局限.但在伽利略的实验中,已经有了“能量”的影子.能量概念的形成和发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的.能量守恒定律的发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化不是没有规律的,基本的规律就是守恒定律.这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题.教师指导:让一位学生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.活动探究

课件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想实验的flash模拟动画.问题:1.当小球沿斜面从高处由静止滚下时,小球的高度不断减小,而速度不断增大,说明了什么? 2.当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时,小球的位置不断升高,而速度不断减小,说明了什么问题? 学生观察交流、讨论并总结: 明确：1.说明小球凭借其位置而具有的物理量不断减少,而由于运动而具有的物理量不断增大.2.说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加,而由于运动而具有的物理量逐渐减少.课件展示2：利用动画模拟实验,将斜面调整,引导学生观察小球的运动情况.指导学生自己组织语言,描述看到的物理现象.学生通过阅读并观察、讨论、总结:让小球沿一个斜面从静止开始滚下,小球将滚上另一斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到同一高度,但这时他要滚得远些.若继续减小后一斜面的倾角,小球达到同一高度,但滚得更远些.教师设疑：若将后一斜面放平,小球的运动情况将是怎样? 引导学生讨论、交流,大胆猜想.参考结论：小球好像“记得”自己的起始高度,但又永远达不到原来的高度,所以将永远滚动下去.点评：教师通过动画展示,让学生感受到“有某一量是守恒的”.教师逐步引导,让学生体会“守恒量”的追寻过程,进一步激发学生的探究意识和学习的欲望.二、物体的动能和势能 实验演示：演示滚摆实验和单摆实验,进一步强化,如果没有摩擦和介质阻力,物体好像“记得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引导学生根据以上示例,举出生活中其他关于此种现象的事例.公园里的秋千,游乐园里的海盗船,乒乓球自高处落到水泥地面上后的运动,在没有摩擦和空气阻力的情况下,都能达到一定的高度.这说明,将实际生活中的问题理想化后,确实存在着某一物理量是不变的.通过学生列举实例,让学生体会生活中的普遍规律.教师点评：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”,并把这个量叫做能量或能.通过阅读体会,给出动能与势能的概念,体会动能与势能转化并守恒的普遍存在.教师引导学生认识,伽利略的发现今天看来就是我们学习过的能量转化与守恒的思想.其中与高度有关的量,我们称为势能;与速度有关的量我们称为动能.课件展示实例,指导学生分析物体动能和势能之间的转化情况.滚摆

1.视频展示:秋千与海盗船.2.视频展示:滚摆与落下的乒乓球.学生详细分析:讨论总结并由代表发言.阶段小结: 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.视野拓展

2004年12月26日，国际标准时间00：58：50，一股压抑许久的“怒气”从印度洋深处狂躁地迸发而出，里氏9.0级(美国地震局测定)地震劈开周围的海水,形成一道道相距百十公里的弧形水幕，以每小时800公里的起始速度排山倒海般向四周袭去„„巨浪呼啸，以摧枯拉朽之势，越过海岸线,越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和村庄，瞬时人们都消失在巨浪之中.港口所有设施、被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空.事后，海滩上一片狼藉，到处是残木破板和人畜尸体.地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的„„

试查阅有关资料，谈一谈此次海啸中存在哪些能量.例 以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况.在这个例子中是否存在着能的总量保持不变? 参考解析：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,势能逐渐减小,动能逐渐增大,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.点评：本实例探究可以应用受力情况来作分析,亦可根据实际运动情况总结,紧紧抓住高度影响势能,速度影响动能这一关键进行分析.课堂训练

课堂小结

1.物体由于位置高度而具有的能量叫做重力势能.对于同一水平面而言,物体被举得越高、质量越大,物体具有的重力势能就越大.2.物体由于运动而具有的能量叫做动能.动能是由物体的质量和速度共同决定的,物体运动的速度越大、质量越大,它的动能就越大.3.动能和势能统称为机械能.动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能.在只有重力做功时,动能和势能的相互转化过程中,总的机械能不变.布置作业

1.完成课后练习与相应习题.2.在其他自然学科中列举出几个能量转化与守恒的实例;转化与守恒的思想(不仅仅是能量)在生产生活中的实例.(例如水资源)

五、说板书

为能体现知识结构、突出重点难点、直观形象、利于巩固新知识、有审美价值采用以下板书设计：

一、伽利略斜面实验

二、物体的动能和势能

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

第五篇：第一节《追寻守恒量——能量》教案

追寻守恒量——能量

教案

三维目标 知识与技能

1.理解动能、势能及能量的概念与意义.2.能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系.3.能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例.过程与方法

1.体会伽利略分析问题的精妙,学习分析事物本质的方法.2.在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会转化与守恒的普遍性.情感态度与价值观

1.通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动,培养热爱生活的情趣.2.通过“追寻守恒量”,使学生了解守恒思想的重要性,初步树立能量转化与守恒的观点,学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法.3.通过学习,要善于把实际问题理想化.教学重点

理解动能、势能的含义,体会能量转化、守恒的普遍存在性.教学难点

培养创新能力,使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后,能意识到存在的巨大使用前景.课时安排

1课时

课前准备

多媒体课件、学案、滚摆、单摆.教学过程

导入新课 实验导入

如图所示,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动.记住它向右能够达到的最大高度.然后用一把直尺在P点挡住摆线,看一看这种情况下小球所能达到的高度.这个实验现象说明了什么?它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的?这种“东西”会是什么?

通过本节课的学习,同学们就能理解这一实验现象了.故事导入

新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了.中国、日本和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.从电视画面可看出，骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观，其间显示的图案丰富多彩，令人惊叹.其中蕴含着一定的科学道理,这就是“多米诺骨牌效应”.该效应产生的能量是十分巨大的.这种效应的物理道理是：骨牌竖着时，重心较高，倒下时重心下降，倒下过程中，将其重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，这个动能的一部分就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候，虽然有部分能量损失，但具有的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依次推倒的能量一个比一个大.你可以设想一下,如果牌的个数足够多,那么最后一个牌的速度将是怎样的大！场面又是何等的壮观!

故事中应用到了动能、势能及其转化.今天,我们就来学习追寻守恒量这节课,学习问题中展示的能量问题,探索其中的奥秘.问题导入

“挽弓当挽强,用箭当用长;射人先射马,擒贼先擒王.”这是一首杜甫的诗.跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的成绩.请同学们思考下面的问题:(1)为什么强弓就射得远?跳高运动员是以高度来计成绩的,而他们为什么要提高自己的速度呢?难道速度和高度之间有什么联系吗?(2)这体现了一种什么过程?

推进新课

一、伽利略斜面实验

牛顿是经典力学的奠基人,他提出了三个定律和万有引力定律,但是他没有研究过能量(至少没有深入研究),所以当时人类对自然的认识还很有局限.但在伽利略的实验中,已经有了“能量”的影子.能量概念的形成和发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的.能量守恒定律的发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化不是没有规律的,基本的规律就是守恒定律.这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题.教师指导:让一位学生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.活动探究

课件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想实验的flash模拟动画.问题:1.当小球沿斜面从高处由静止滚下时,小球的高度不断减小,而速度不断增大,说明了什么? 2.当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时,小球的位置不断升高,而速度不断减小,说明了什么问题? 学生观察交流、讨论并总结: 明确：1.说明小球凭借其位置而具有的物理量不断减少,而由于运动而具有的物理量不断增大.2.说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加,而由于运动而具有的物理量逐渐减少.课件展示2：利用动画模拟实验,将斜面调整,引导学生观察小球的运动情况.指导学生自己组织语言,描述看到的物理现象.学生通过阅读并观察、讨论、总结:让小球沿一个斜面从静止开始滚下,小球将滚上另一斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到同一高度,但这时他要滚得远些.若继续减小后一斜面的倾角,小球达到同一高度,但滚得更远些.教师设疑：若将后一斜面放平,小球的运动情况将是怎样? 引导学生讨论、交流,大胆猜想.参考结论：小球好像“记得”自己的起始高度,但又永远达不到原来的高度,所以将永远滚动下去.点评：教师通过动画展示,让学生感受到“有某一量是守恒的”.教师逐步引导,让学生体会“守恒量”的追寻过程,进一步激发学生的探究意识和学习的欲望.二、物体的动能和势能

实验演示：演示滚摆实验和单摆实验,进一步强化,如果没有摩擦和介质阻力,物体好像“记得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引导学生根据以上示例,举出生活中其他关于此种现象的事例.公园里的秋千,游乐园里的海盗船,乒乓球自高处落到水泥地面上后的运动,在没有摩擦和空气阻力的情况下,都能达到一定的高度.这说明,将实际生活中的问题理想化后,确实存在着某一物理量是不变的.通过学生列举实例,让学生体会生活中的普遍规律.教师点评：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”,并把这个量叫做能量或能.通过阅读体会,给出动能与势能的概念,体会动能与势能转化并守恒的普遍存在.教师引导学生认识,伽利略的发现今天看来就是我们学习过的能量转化与守恒的思想.其中与高度有关的量,我们称为势能;与速度有关的量我们称为动能.课件展示实例,指导学生分析物体动能和势能之间的转化情况.滚摆

1.视频展示:秋千与海盗船.2.视频展示:滚摆与落下的乒乓球.学生详细分析:讨论总结并由代表发言.阶段小结: 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.视野拓展

2004年12月26日，国际标准时间00：58：50，一股压抑许久的“怒气”从印度洋深处狂躁地迸发而出，里氏9.0级(美国地震局测定)地震劈开周围的海水,形成一道道相距百十公里的弧形水幕，以每小时800公里的起始速度排山倒海般向四周袭去……巨浪呼啸，以摧枯拉朽之势，越过海岸线,越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和村庄，瞬时人们都消失在巨浪之中.港口所有设施、被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空.事后，海滩上一片狼藉，到处是残木破板和人畜尸体.地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的……

试查阅有关资料，谈一谈此次海啸中存在哪些能量.例

以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况.在这个例子中是否存在着能的总量保持不变? 参考解析：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,势能逐渐减小,动能逐渐增大,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.点评：本实例探究可以应用受力情况来作分析,亦可根据实际运动情况总结,紧紧抓住高度影响势能,速度影响动能这一关键进行分析.课堂训练

如图所示,一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动,图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置,其中a、c等高.在小球摆动的整个过程中,动能最大时是在_______点,在_________点势能最大;如果没有空气阻力的影响,小球在a点的动能________(填“大于”“等于”或“小于”)在c点的动能.解析：在小球来回摆动时,动能与势能不停地相互转化但总量不变.在a、c两点时位置最高,势能最大,速度为零,动能为零.在b点时位置最低,势能最小,速度最大,动能最大.答案：b a、c 等于

方法总结：在某一过程中,若仅涉及动能和势能的转化,若能判断出其中一种能量正在减小或增大,则另一种能量一定正做相反变化,且一种能量为零时,另一种能量达到最大值.课堂小结

1.物体由于位置高度而具有的能量叫做重力势能.对于同一水平面而言,物体被举得越高、质量越大,物体具有的重力势能就越大.2.物体由于运动而具有的能量叫做动能.动能是由物体的质量和速度共同决定的,物体运动的速度越大、质量越大,它的动能就越大.3.动能和势能统称为机械能.动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能.在只有重力做功时,动能和势能的相互转化过程中,总的机械能不变.布置作业

1.通过各种途径查找资料,了解人类对能量的研究过程.2.在其他自然学科中列举出几个能量转化与守恒的实例;转化与守恒的思想(不仅仅是能量)在生产生活中的实例.(例如水资源)

板书设计 追寻守恒量

一、伽利略斜面实验

二、物体的动能和势能

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

活动与探究

课题:能量的应用.内容:古代战争中常用滚木和檑石作为武器来阻止敌人的进攻,你能利用所学的知识说明其中的科学道理吗?这种战术适用于哪种情况?怎样才能使杀伤力更大?为什么? 方法:利用动能与势能的转化思想.参考答案：滚木和檑石的重力势能转化为动能,利用其动能来杀伤敌人;这种战术适用于居高防守;提高其高度、增大其质量才能有更大的杀伤力.习题详解

解答:做自由落体运动的物体在下落过程中,势能不断减小,动能不断增加,在转化的过程中,动能和势能的总和不变.