7.1追尋守恒量.doc

7.1追尋守恒量一、教學目標1知識與技能 知道動能、勢能的概念及引入能量概念的物理意義能在實例中采用能量轉化與守恒的觀念解釋相關問題2過程與方法體會伽利略理想斜面實驗的過程和方法，會分析實際問題中動能與勢能間的相互轉化能將實際問題抽象化、理想化3情感態(tài)度與價值觀 通過動能、勢能間的相互轉化，或更多形式能量的相互轉化來研究生活中的現象，培養(yǎng)實事求是、嚴謹的科學精神學會從物理現象中探求事物本質的科學態(tài)度和研究方法教學活動活動一：新課導入OPABC圖7.1-1把一個小球用細線懸掛起來，并將小球拉到一定高度A點，然后放開，小球就擺動起來小球在擺動中，什么形式的能量參與了轉化，小球擺到右側的最高點會在何處？如果用釘子在某一點擋住細線，小球擺到右側的最高點又將在何處？活動二：自主學習1、 從能量的角度表述對伽利略理想斜面實驗的再認知當小球沿A斜面從h高處由靜止?jié)L下時，小球的高度不斷減少，而速度不斷增大，這說明小球憑借其位置而具有的能量不斷減少，而由于運動而具有的能量不斷增大當小球從斜面底沿另一個斜面B向上滾時，小球的位置不斷升高，而速度不斷減小，說明小球憑借位置而具有的能量不斷增加，由于運動而具有的能量逐漸減少如果斜面是光滑的，當小球到達B斜面的h高度時，速度為零，小球好像“記得”自己起始的高度2、動能與勢能的基礎知識物體由于運動而具有的能量叫做 所以凡是運動著的物體均具有動能，例如轉動的地球、天空中飛行的飛機、地上跑的汽車、海里游的鯊魚、旋轉著的乒乓球、以及永不停息做無規(guī)則運動的分子等物體均有動能相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做 因而勢能存在于有相互作用的物體之間，并與其所在位置有關例如蘋果樹上的蘋果，由于和地球具有相互的吸引力，并具有一定的高度，所以具有重力勢能；拉伸或壓縮彈簧時，彈簧各部分發(fā)生相互作用，且各部分的相對位置發(fā)生了變化，所以彈簧具有了彈性勢能；構成物質的分子之間有相互作用，且因具有一定的位置，所以具有分子勢能；兩個電荷之間有相互作用，且具有一定的位置，所以具有電勢能等等3、例舉生活和生產實踐中能的形式，及能的轉化過程例如：游樂園中的海盜船，從最高點向下擺動的過程中， 能逐漸轉化為 能；從最低點向上擺動的過程中， 能逐漸轉化為 能如果沒有 ，船在搖擺時都能達到原宥的高度又如烤箱能把 能轉化為 能；你體內的器官可以把你吃進去的食物中的 能一部分轉化成人體活動時肌肉所需的機械能，也又一部分轉變成電能以供你腦子思考的需要試想一下你在劃火柴時能的轉變活動三：教學雙邊例1通過伽利略理想斜面實驗，說明不同形式的能量可以相互轉化，且轉化過程中能的總量保持不變【方法規(guī)律】 把握過程中涉及的能量，以能的總量保持不變的觀念思考問題訓練：伽利略的理想斜面實驗中，當小球沿斜面下滑時， 能逐漸減少， 能逐漸增大，但 是不變的例2. 伽利略的理想斜面實驗，將事實理想化，拋開次要因素思考問題而在實際操作中，小球與斜面間的摩擦力和空氣阻力是不能忽略的，小球將不能到達與起始點相同的高度，而是在兩個斜面間來回滾動，所能達到的高度越來越低，最終停在最低點這種情況還能說明小球運動過程中能量是不變的嗎？圖7.1-2【方法規(guī)律】 能量轉化有不同的過程與形式，但在轉化過程中，能的總量總是保持不變的考慮問題應做系統(tǒng)的思考訓練：將小球用細線懸掛起來，做成一個“單擺”，如圖7.1-2所示讓此單擺的擺球偏離最低點，使擺線與豎直方向成一定的角度，然后釋放小球，讓小球在同一豎直平面內來回擺動，由于受 的影響，小球的 逐漸減小單擺和空氣所組成的系統(tǒng)總的能量 例3試以伽利略理想斜面實驗為例，說明引入能量概念的理由【方法規(guī)律】 引入能量的概念是在物理學發(fā)展中追尋守恒量的一個重要事例訓練：諾貝爾物理學獎獲得者費恩曼曾說：有一個事實，如果你愿意，也可以說是一條定律，支配著至今所知的一切現象它指出有某一個量這條定律就是（ ）A牛頓第一定律B牛頓第二定律C牛頓第三定律D能量守恒定律例4請列舉兩例，分析不同形式機械能間的轉化情況，并說明轉化過程中能量守恒【方法規(guī)律】 分析物體運動狀態(tài)，把握其位置與速度的變化情況，這是分析不同形式機械能之間轉化的基礎訓練：伽利略理想斜面實驗使人們認識到引入能量概念的重要性在此理想實驗中，能說明能量在小球運動過程中不變的理由是（ ）A小球滾下斜面時，高度降低，速度增大B小球滾上斜面時，高度增加，速度減小C小球總能準確地到達與起始點相同的高度D小球能在兩斜面之間永不停止地來回運動例5如圖7.1-4 所示，將一個帶軸的輪子用兩根等長的細線懸吊起來，使輪軸處于水平狀態(tài)，細線不可伸長，這樣就做成一個“滾擺”圖7.1-4 （a）（b）旋轉滾擺，讓細線繞在輪軸上，如圖(a)，然后由靜止開始釋放滾擺滾擺就會邊旋轉邊下落，細線逐漸被釋放；到達最低點后，如圖(b)所示，滾擺不會停止運動，它又會邊旋轉邊上升，細線又逐漸繞在輪軸上，如此反復試分析滾擺運動過程中的能量轉化情況在阻力小到可以忽略的情況下，你猜想滾擺每次都能回升到起始點的高度嗎？請說明你猜想的依據【方法規(guī)律】 提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作是科學探究和實驗能力的七項要素對物理現象做出合理的猜想，進行實驗并論證交流是科學探究的重要內容不妨自制一個滾擺，親身體驗探究的樂趣訓練1：小孩從滑梯上滑下，最后停下；流星在夜空中墜落，并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產生電流上述不同現象中所包含的相同物理過程是（ ）A物體的動能轉化為其他形式的能量B物體的勢能轉化為其他形式的能量C物體的機械能