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文檔簡介
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(zhuǎn)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(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,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)的最高點會
2、在何處?如果 用釘子在某一點擋住細(xì)線,小球擺到右側(cè)的最高點又將在何處?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驗的再認(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.所以凡是運動著的物體均具有動能,例如轉(zhuǎn)
3、物體由于運動而具有的能量叫做動的地球、天空中飛行的飛機、地上跑的汽車、海里游的鯊魚、旋轉(zhuǎn)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(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)實踐中能的形式,
4、及能的轉(zhuǎn)化過程.從最高點向下擺動的過程中, 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驗,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驗中,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?qū)⒉荒艿竭_(dá)與起始點相同的高度, 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.這種情況還能 說明小球運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,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)來回擺動, 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(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)獎獲得者費恩曼曾說:有一個事實,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(zhuǎn)化的基礎(chǔ).訓(xùn)練:伽利略理想斜面實驗使人們認(rèn)
7、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()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)與起始點相同的高度 小球能在兩斜面之間永不停止地來回運動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)最低點后,如圖 示,滾擺不會停止運動,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)、制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集證據(jù)、分 析與論證、評估、交流與合作是科學(xué)探究和實驗?zāi)芰Φ钠唔椧貙ξ锢憩F(xiàn)象做出合理的 猜想,進(jìn)行實驗并論證交流是科學(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)化為物體的機械能2 :我國研制的“神舟”號試驗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
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