7.1追尋守恒量

1、7.1追尋守恒量、教學(xué)目標(biāo)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(shí)例中采用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀念解釋相關(guān)問題.2過程與方法 體會伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的過程和方法，會分析實(shí)際問題中動能與勢能間的相互轉(zhuǎn)化. 能將實(shí)際問題抽象化、理想化.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過動能、勢能間的相互轉(zhuǎn)化，或更多形式能量的相互轉(zhuǎn)化來研究生活中的現(xiàn)象，培 養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神.學(xué)會從物理現(xiàn)象中探求事物本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度和研究方法.教學(xué)活動活動一：新課導(dǎo)入把一個小球用細(xì)線懸掛起來，并將小球拉到一定高度A點(diǎn)，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(zhuǎn)化，小球擺到右側(cè)的最高點(diǎn)會

2、在何處？如果 用釘子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球擺到右側(cè)的最高點(diǎn)又將在何處？C圖 7.1-1活動二：自主學(xué)習(xí)1、從能量的角度表述對伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的再認(rèn)知.當(dāng)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(yùn)動而具有的能量不斷增大.當(dāng)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(yùn)動而具有的能量逐漸減少如果斜面是光滑的，當(dāng) 小球到達(dá)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(chǔ)知識.所以凡是運(yùn)動著的物體均具有動能，例如轉(zhuǎn)

3、物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動的地球、天空中飛行的飛機(jī)、地上跑的汽車、海里游的鯊魚、旋轉(zhuǎn)著的乒乓球、以及永 不停息做無規(guī)則運(yùn)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(guān).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(gòu)成物質(zhì)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(chǎn)實(shí)踐中能的形式，

4、及能的轉(zhuǎn)化過程.從最高點(diǎn)向下擺動的過程中， 能逐漸轉(zhuǎn)化為 能;能逐漸轉(zhuǎn)化為 能如果沒有 ，船在能；你體內(nèi)的器官可以把你吃進(jìn)去的食物中的例如：游樂園中的海盜船， 從最低點(diǎn)向上擺動的過程中， 搖擺時都能達(dá)到原宥的高度. 又如烤箱能把 能轉(zhuǎn)化為 一部分轉(zhuǎn)化成人體活動時肌肉所需的機(jī)械能，也又一部分轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變. 活動三：教學(xué)雙邊 例1.通過伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)，說明不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，且轉(zhuǎn)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.能逐訓(xùn)練：伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)小球沿斜面下滑時，能逐漸減

5、少，漸增大，但是不變的.例2.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)，將事實(shí)理想化，拋開次要因素思考問題. 而在實(shí)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?qū)⒉荒艿竭_(dá)與起始點(diǎn)相同的高度， 而是在兩個斜面間來回滾動，所能達(dá)到的高度越來越低，最終停在最低點(diǎn).這種情況還能 說明小球運(yùn)動過程中能量是不變的嗎？【方法規(guī)律】能量轉(zhuǎn)化有不同的過程與形式，但在轉(zhuǎn)化過程中，能的總量總是保持不變單所示.讓此單擺 讓小球 逐漸減小.的.考慮問題應(yīng)做系統(tǒng)的思考.訓(xùn)練：將小球用細(xì)線懸掛起來，做成一個“單擺” ，如圖7.1-2 的擺球偏離最低點(diǎn)，使擺線與豎直方向成一定的角度，然后釋放小球， 在同一豎直平面內(nèi)來回?cái)[動， 由于

6、受的影響，小球的擺和空氣所組成的系統(tǒng)總的能量 .圖 7.1-2例3 .試以伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)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(xué)發(fā)展中追尋守恒量的一個重要事例.訓(xùn)練：諾貝爾物理學(xué)獎獲得者費(fèi)恩曼曾說：有一個事實(shí)，如果你愿意，也可以說是一條定牛頓第一定律 牛頓第二定律 牛頓第三定律 能量守恒定律律，支配著至今所知的一切現(xiàn)象它指出有某一個量這條定律就是（A.B.C.D.例4 請列舉兩例，分析不同形式機(jī)械能間的轉(zhuǎn)化情況，并說明轉(zhuǎn)化過程中能量守恒.【方法規(guī)律】分析物體運(yùn)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(jī)械能之間轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ).訓(xùn)練：伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)

7、識到引入能量概念的重要性在此理想實(shí)驗(yàn)中，能說 明能量在小球運(yùn)動過程中不變的理由是（）小球滾下斜面時，高度降低，速度增大 小球滾上斜面時，高度增加，速度減小 小球總能準(zhǔn)確地到達(dá)與起始點(diǎn)相同的高度 小球能在兩斜面之間永不停止地來回運(yùn)動A.B.C.D.(a).旋滾（b）所(b)圖 7.1-4例5如圖7.1-4所示，將一個帶軸的輪子用兩根等長的細(xì)線懸吊起 來，使輪軸處于水平狀態(tài)，細(xì)線不可伸長，這樣就做成一個“滾擺” 轉(zhuǎn)滾擺，讓細(xì)線繞在輪軸上， 如圖（a），然后由靜止開始釋放滾擺. 擺就會邊旋轉(zhuǎn)邊下落，細(xì)線逐漸被釋放；至U達(dá)最低點(diǎn)后，如圖 示，滾擺不會停止運(yùn)動，它又會邊旋轉(zhuǎn)邊上升，細(xì)線又逐漸繞在輪軸 上

8、，如此反復(fù)試分析滾擺運(yùn)動過程中的能量轉(zhuǎn)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(diǎn)的高度嗎？請 說明你猜想的依據(jù).【方法規(guī)律】 提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分 析與論證、評估、交流與合作是科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ钠唔?xiàng)要素對物理現(xiàn)象做出合理的 猜想，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并論證交流是科學(xué)探究的重要內(nèi)容.不妨自制一個滾擺，親身體驗(yàn)探究的 樂趣.）物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量其他形式的能轉(zhuǎn)化為物體的機(jī)械能2 :我國研制的“神舟”號試驗(yàn)飛船在返回地面通過大氣層的飛行中，下列有關(guān)飛船訓(xùn)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