高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.1 追寻守恒量教案 新人教版必修2

第一篇：高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.1 追寻守恒量教案 新人教版必修2

§7－1追寻守恒量

【教学设计理念】

通过课堂教学，让学生体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实验能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；促使学生进一步形成守恒的思想，使学生了解守恒思想的重要性。认识能量守恒思想对社会发展的影响，为形成科学世界观和科学价值观打下基础。【章节内容分析】

在老教材中，本章的教学流程主线是：先学习功的概念，再了解功和能的关系，然后学习能量的概念以及能量转化过程中的规律。但实际上，在物理学的发展过程中，能量的概念几乎是与人类对能量守恒的认识同步发展起来的，能量的概念之所以重要，就是因为它是个守恒量。守恒关系是自然界中十分重要的一类关系，我们强调方法的教育、观念的教育，就要从中学时代开始加强学生对守恒关系的认识。根据这样的思想，新教材把守恒思想的提出放到了具体的能量概念之前，并把它渗透在能量学习的全过程。这实际上是还原了能量概念在科学史上本来的位置。

（一）知识与技能

1、知道自然界中存在着多种守恒的因素，守恒是自然界的重要规律。

2、知道自然界中存在着一种被命名为能量的守恒量。

3、知道相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能。

4、知道物体由于运动而具有的能量叫动能。

5、能分析生活中涉及机械能转化的问题。【教学重点难点】

重点：对守恒思想的领会，对科学研究过程的体验，对能量、动能、势能等概念的理解。【教学用具器材】

多媒体，铁架台，小球与细线，滚摆。【教学过程设计】

(一)课前练习

1、寒假期间，邻居的两个小孩被你领进一个小房间里下棋。你关上房门外出办事回来后，发现棋子散了一地。你带领两个孩子一起收拾棋子，把棋子在盒子里排放整齐后，发现还缺少6颗。你们一起找啊找，门后有1颗，墙角有1颗，杯子里面也有1颗，还有3颗就是找不到。但是你们还是继续找，地毯下又找到了2颗。最后一颗在哪里呢？你发现窗户打开着，探出头一看，草地上还有一颗！

支撑你们继续寻找的信念是什么？

2、如右图所示，小球从斜面A上距地面高度为H处滚下来，又滚上斜面B，若地面和斜面都是光滑的，两个斜面的倾角都未知，试用我们学过的知识证明：小球滚上斜面B的最大高度也一定等于H!〈设计说明〉第1个问题选自浙江省编的《作业本》，本人认为是个非常经典的守恒问题，所以拿来让学生在新课之前先预热一下，既有趣，又可以强化学生对新课的期待。

第2个问题也可以在新课中直接给出，不要求在课堂上进行证明，只是关注一下：用牛顿定律与运动学知识，是可以进行证明的，然后马上提出如果斜面是曲面的问题。但在课堂上，学生可能会有一种想要证明的冲动，这会使下面的课堂过程难以顺利的进行下去。而作为课前练习，由于是针对著名的“伽利略斜面理想实验”的问题，又是利用已学的牛顿定律与运动学知识，学生运用已掌握的知识和方法解决著名的问题应该是有兴趣的。再说，让学生事先证明过之后，课堂上提出“小球滚上斜面B的最大高度也一定等于H”时，学生心里也更踏实了。

(二)课的引入

提出课前练习中的第1个问题，学生说出自己的答案：“支撑我继续寻找下去的信念是：棋子的个数是不变的，是守恒的。”

给出以下问题：

1、一个采购员，带着1000元现金到一些商店采购了几样物品，但未即时把购买每件物品所用的钱记在笔记本上，回单位报帐时，从口袋时搯出了6张发票，合计金额为650元，而剩下的现金只有280元。你认为他将会去做什么？促使他去这样做的依据是什么？

〈设计说明〉这里不要在学生提出采购员“可能要做哪些事情”上消耗时间，要很快地转入后一个话题，得出采购员的思想依据是“现金与花出去的钱的总量应该不变”。设计本问题的意图是渗透“守恒”思想，同时对后面将要发现的“伽利略斜面理想实验”中的小球运动过程中“存在某种不变的因素”起到暗示作用。最终还要让学生意识到自然界中可能存在着许多种守恒的因素。

2、在研究运动和力的关系时，伽利略曾用“斜面理想实验”说明小球在不受摩擦等阻力的理想条件下，小球将在水平面上永远运动下去，他的依据是什么？

〈设计说明〉复习已学过的伽利略的“理想实验”研究方法，通过学生回忆或教师提示，回想起伽利略的依据是小球总要上升到原来的高度，教师还可以用风趣的语言来描述这个“伽利略小球”是有某种 “灵性”的小球，是“有记忆”、“有愿望”的小球，当它从斜面滚到水平面上时，总是“想着”回到原来的高度，当前方存在上倾的斜面时，小球的“愿望”得以实现，如果一直都是水平面，那么小球就一直带着这个“想要”回到原来高度的“愿望”一直运动下去„„但是这些说法都不是物理学的语言，在物理学中，这一事实被说成是“有某一量是守恒的”。

3、如右图所示，小球从斜面A上距地面高度为H处滚下来，又滚上斜面B，若地面和斜面都是光滑的，两个斜面的倾角都未知，．．（1）能不能用我们学过的什么知识求出小球到达在各个位置的运动情况？你能证明小球滚上斜面B的最大高度也一定等于H吗？

（2）如果两个斜面是曲面呢？

〈设计说明〉可课前让学生先研究第一个问题的后一问。第二问有难度，教科书中并没有提出这个问题，但作为一个难题，让学生难住了，或者是让他们觉得要用微元法求解太繁琐，从而引出是否存在其他解决问题的捷径的问题，可以激发学生更强的求知欲。可以想象，伟大的牛顿正是在研究这类问题时发明了微积分的，也许正因为牛顿有非常好的数学天赋，反而使他没有发现更简单的解决问题的方法——一个神奇的规律——能量守恒！

本问题的关注点是：小球在整个运动过程中处于各个位置时“是否始终存在某种不变因素？”

(三)新的探究

一、提出问题

牛顿定律很神奇，因它阐明了自然界的前因后果关系，人们还可用它预见一些简单事物的未来！但是牛顿定律在解决实际问题时是否遇到困难？物理学产生于对自然现象的研究，也要能运用于对自然现象的研究，可是自然界的运动千变万化，如果都用牛顿定律来研究，有时存在很大的困难，我们现在就开始寻找新的解决问题的捷径吧。

二、初步猜想与实验“验证”

你对刚才的问题有什么猜想？你能证明这一猜想吗？ 学生很自然地还会猜想：小球上升的最大高度仍是H 有部分学生提出：可用微元法证明，但很麻烦。课件展示：伽利略的斜面（曲面）理想实验的动画

〈设计说明〉用微元法证明的过程在本节课中没必要进行，学生有这个思路就可以了，本节课的主要任务在于产生创新思维——追寻守恒量。

演示：由于实际的斜面（曲面）存在摩擦阻力，实验结果难以达到比较理想的程度，我们可以用类似的实验来说明问题：如右图装置中，小球所受的阻力很小，大家看到什么规律？

学生可能回答：高度不变，或说高度守恒。

三、设置疑点

教师引导：这一说法只是关注小球在整个运动过程中的初、末两个状态，实际上小球在整个运动过程中高度是在变化的，怎么能说“高度守恒”？

四、重要探究点1——小球运动过程中的什么因素是守恒的？

〈设计说明〉这个探究点是教材中没有提及的，是教材内容的一个拓展点或者说是一个加探点，经教学实践，许多学生由衷地感叹说：物理学怎么这样有趣！分析来分析去的居然发现了许多自然界的奥秘，原来能量的概念与力的概念是可以这样联系起来的！

学生小组活动：

〈设计说明〉教师可以暗示：在“课的引入”问题1中，采购员不但是最终余下的现金与所花的钱之和应该等于起初所带的钱，其实在他不断花钱过程中的每一个状态下，这个和总是不变的，也就是守恒的！

在后面的一系列探究过程中，教师还应抓住一些恰当的时机进行引导，否则很可能得不到比较理想的探究结果。不过在学生探究过程中，教师不要动不动就“横加干涉”，要把握好引导的度。

学生经探究发现：小球高度减小时，速度就增大；反之，高度增大时，速度就减小。似乎“高度”和“速度”可以相互转化？似乎存在一个什么不变的因素？ 在较短时间内，若没有学生提出，则由教师提出：是不是高度与速度加起来是守恒的？（多数学生表现：？）

〈设计说明〉学生已经有了单位制的概念，即使有了这个灵感，也不太可能会提出这个想法，灵感在瞬间被抹杀！所以，必要时教师可以替学生再次提出这一想法，目的是让学生提出疑义，同时激发他们产生更深入层次的灵感——“高度”与“速度”以某种方式加起来应该是守恒的——这实际上已经为本章第八节“机械能守恒定律”的教学做好了铺垫。

关键问题：高度与速度以什么样的方式加起来是守恒的？或者说以什么样的方式进行转化？

〈设计说明〉从“加起来守恒”的思想，变成“相互转化”的思想，从而在稍后的探究中想到速度平方公式，这是一个思维转换的过程，需要在设计问题时做一些铺垫。后一问就是为此而设计的。

学生继续探究：„„

教师视学生的进展情况，必要时可进行如下思路的引导，这些引导遵循一定的思维逻辑关系，使思维一步一步地逼近目标：

参考引导1：人们在研究某些复杂问题时，可能很难找出其中的规律，很自然就想到在这些问题中是否存在某种守恒的量，如果存在，则可能给问题的解决带来极大的方便。刚才我们考虑小球高度与速度大小之和守恒，是个有创意的想法，只是两者不属于同一类物理量，其大小之和是没有意义的。能否想办法联系到同一类物理量上去？

参考引导2：若在已知的量中找不出合适的，就可以考虑再定义一个新物理量，这是科学研究的常用方法。

参考引导3：根据我们已学的物理知识，高度可以联系到位移量上去，而位移与速度是否存在某种联系？

参考引导4：我们寻找的是某种守恒量，而守恒（或说不变）就意味着存在某种等式，所以我们所要寻找的“某种联系”应该可以用等式（公式）来表达，如果存在这种等式，那这个等式的两边所对应的“量”必然是单位相同的，是同一类的“物理量”。请问：在我们已知的物理公式中是否有涉及位移与速度关系的？

学生探究结果的演进： „„v2－v1＝2ax„„

„„小球从静止开始运动，有v＝2ax„„ „„在斜面上有v＝2gh„„

„„进一步猜想： 2gh与v之和是守恒的„„

教师赞扬：非常好！这个猜想是否合理，我们以后有机会再研究，但至少我们已经有了一个创新的想法。

五、了解科学家的研究结果

科学发展到今天，人们发现，一切变化无论属于什么运动形式，反映什么样的物质特性，都要满足一定的守恒规律。例如刚才讨论的问题，科学家们是怎样研究这个守恒规律的？现在请大家阅读教材P2的第四~六自然段（约2分钟），并回答以下问题：

①刚才所研究的问题中的“守恒量”叫做什么？（能量或机械能）

2222②当把小球从桌面提高到一定高度时，我们赋予小球什么能？（势能）

③小球沿斜面A往下滚时高度在减小，它的势能守恒吗？怎样解释？沿斜面B往上滚时又怎样？（不守恒，势能在减小，但动能在增加。沿斜面B往上滚时，动能在减小，而势能在增加。在这些变化过程中，能量只是在转化来转化去，但并未丢失。）

六、联系生活实际与解题应用

举出生活中的一个例子，说明不同形式的机械能之间可以相互转化。你的例子是否向我们提示，转化过程中能的总量保持不变？ 学生举例：„„

参考例子：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„„。

演示：滚摆实验

教师：通过本章节的学习，同学们将会发现，有了能量观念，在解决某些力学问题时，常常会给我们带来惊喜！

七、重要探究点2——造成能量转化的原因是什么？

〈设计说明〉这个内容也是教材中没有提及的。但是，关于“功是能量转化的量度”的问题，学生通过初中学习是知其而不知其所以然，当学了动能定理后，有些学生会为功、能这些概念的抽象而感到头痛，所以在本节课内容不多的情况下，让学生讨论一下造成势能和动能相互转化的原因，从而对“功是能量转化的原因”，直到后来得出“功是能量转化的量度”打下基础。再说，在接下来的一节课就要学习功的计算了，所以在本节课中，在时间允许的条件下，有必要探究一下，“为什么要建立功的概念？”，至于负功问题可以留到下一节再考虑。

思考与讨论：伽利略的斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性，同时也产生了新的问题：势能和动能可以定量地量度吗？这个问题有难度，我们可以先搁置一下。但是我们首先可以考虑一下，造成势能和动能发出转化的原因是什么呢？请针对前面的例子或你自己刚刚举出的例子分析一下。

学生：初中学过，是因为有力（重力）做功。

教师：为什么有力做功能使势能和动能发出转化？仅凭对初中知识的记忆来研究高中问题是不够的，现在还是根据刚学的高中知识来一步一步地推理分析吧！

小组讨论：„„

学生A：是因为有重力的作用，如果没有重力的作用，小球不会滚下来，势能就不会变。学生B：有重力作用不一定就能使小球的高度下降，例如小球放在水平面上。只有放在斜面上的小球在重力作用下势能才会减小，同时动能增加。

教师：有不同意见吗？

学生C：小球不一定要放在斜面上，刚才实验中的摆球，其势能和动能也能相互转化。学生D：小球从空中自由下落时，势能也转化为动能。

学生归纳：当物体受到重力，而且造成物体的高度下降时（也就是有重力方向上的位移时），物体的势能减小，动能增加。也就是说，当重力有做功时，势能和动能相互转化。

教师：很好！大家发现了势能和动能之间的相互转化，需要通过重力做功来实现。我们再来看一个例子：水平面上一个物体受到一个水平推力的作用，速度越来越快，它的动能怎样变化？势能是否减小？怎样解释？

学生E：动能增加，而势能不减小，是因为推力对物体做功，能量来源于施加推力的物体。

教师：看来，能量的转化或转移可能是通过重力做功实现的，也可能是通过其他力做功实现的，总之，为了定量地表示各种能量以及这些能量的转化情况，必须首先研究力以及力的做功情况，因此，我们下节就先来研究力做功的问题。

八、课堂小结 通过这节课的学习：

1、我们了解了自然界的一个重要规律——守恒规律。这种守恒思想也是一种信念，它是科学研究的重要思路。

2、大家还要知道，能量是物理学的重要概念，能量守恒定律不仅在力学中适用，而且在物理学的其他部分，甚至在物理学之外的各个领域都是普遍适用的，所以本章是高中物理中非常重要的内容。

3、在总量守恒的前提下，能量是可以相互转化的，造成能量转化的原因是有力做功，因此下节课我们先来研究功的问题。

第二篇：7.1追寻守恒量-高中物理人教版必修2说课稿精心编辑版

7.1《追寻守恒量》说课稿

各位评委专家，您们好！我说课的题目是高中物理人教版必修2第7章第1节《追寻守恒量》。下面，我将从课标和教材分析、教学目标、重点和难点、教法与学法、教学过程及板书设计六个方面进行说课。

一、课标、教材分析

1、课标要求：课标对本节没有具体要求。但是，追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法.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,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、教材分析：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.二、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.三、教学重点、难点

理解动能、势能的含义,体会能量转化、守恒的普遍存在性.四、教法和学法

教法：

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。

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。

五、教学过程

（一）创设情景、导入新课

伽利略理想实验

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.设计目的：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）、活动体验，进行新课

动能和势能

1、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.2、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.3、得出结论：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.（三）、活学活用，知识迁移

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.（四）、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.（五）、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.（六）、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.（七）、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)

六、板书设计

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

第三篇：7.1追寻守恒量教学设计2

“追寻守恒量”教学案例

【教学目标】

一、知识和技能

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。

二、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。

三、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

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？

斜面的h高度时，速度为零，小球好像“记得”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。

【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，他赋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（）。

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？

【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。

第四篇：【物理】7.1《追寻守恒量》示范教案(新人教版必修2)13

知识改变命运，学习成就未来

知识改变命运，学习成就未来

度相关的某个量。“记得”并不是物理学的语言。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做能量。

6、请同学们做针对训练1 探究

二、势能、动能的概念

1、请同学们分析伽利略斜面实验，思考回答问题2

2、能量在不同的情况下有不同的表现形式，在本实验中共涉及哪几种不同的能量呢？

3、阅读教材回答什么是势能和动能？

势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能 动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能

4、请同学们分析伽利略斜面实验，思考回答问题3

5、请同学们做针对训练2

6、请同学们阅读教材并思考讨论学案上的“思考与讨论” 二．典例分析

［例题］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？

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，小球的势能和动能之和保持不变。

让学生思考讨论 ：列举生活中还有哪些能量相互转化的实例？

三．自我检测

1、先让学生独立完成，然后展示答案

2、意见不同的，学生相互讨论，然后师生共同分析 四．课堂小结

1、让学生概括总结本节的内容。培养学生概括总结能力

2、教师概括总结引入下一节内容 五．布置作业

课后讨论P3“问题与练习”中的问题。

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第五篇：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