2024-2025學(xué)年高中物理第七章機(jī)械能守恒定律1追尋守恒量-能量4教案新人教版必修2

PAGE1-追尋守恒量——能量教材分析及整體設(shè)計(jì)功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系不僅為解決力學(xué)問題開拓了一條新的重要途徑,同時(shí)它也是分析解決電磁學(xué)、熱學(xué)等領(lǐng)域中問題的重要依據(jù).但是學(xué)生在能量概念的建立上沒有概念基礎(chǔ),所以教材在第一節(jié)設(shè)立追尋守恒量,旨在讓學(xué)生對(duì)能量能夠有清楚的相識(shí).教材從聞名物理學(xué)家的理論動(dòng)身,展示伽利略的斜面試驗(yàn),逐步引導(dǎo)能量的概念建立.繼而利用生活中的實(shí)例,給出勢(shì)能和動(dòng)能的概念.教材詳細(xì)說明白引入能量概念的必要性.在實(shí)際教學(xué)中,逐步滲透物理學(xué)家探討待相識(shí)問題的方法:設(shè)法找出所探討現(xiàn)象是否存在物理量守恒的狀況,一旦發(fā)覺某種物理量守恒,就首先用以整理過去的閱歷和學(xué)問并總結(jié)成定律,然后在新的現(xiàn)象或事例中對(duì)總結(jié)出的守恒定律進(jìn)行檢驗(yàn),假如定律得以證明就可以借助它解決問題,甚至作出新的預(yù)見,追尋和探討守恒量是物理學(xué)的一種重要探討方法.守恒關(guān)系是自然界中非常重要的關(guān)系,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)守恒關(guān)系的相識(shí),并把這種物理思想滲透在能量學(xué)習(xí)的過程中.三維目標(biāo)【學(xué)問與技能】1.理解動(dòng)能、勢(shì)能及能量的概念與意義.2.能獨(dú)立分析伽利略志向斜面試驗(yàn)的能量轉(zhuǎn)換和守恒關(guān)系.3.能列舉不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化并守恒的實(shí)例.【過程與方法】1.體會(huì)伽利略分析問題的精妙,學(xué)習(xí)分析事物本質(zhì)的方法.2.在列舉事例過程中體會(huì)費(fèi)恩曼所說話的深刻內(nèi)涵,體會(huì)轉(zhuǎn)化與守恒的普遍性.【情感看法與價(jià)值觀】1.通過動(dòng)能、勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化來探討生活中的物體的運(yùn)動(dòng),培育酷愛生活的情趣.2.通過“追尋守恒量”,使學(xué)生了解守恒思想的重要性,初步樹立能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn),學(xué)會(huì)從物理現(xiàn)象中探求事物本質(zhì)的科學(xué)看法和探討方法.3.通過學(xué)習(xí),要擅長把實(shí)際問題志向化.教學(xué)重點(diǎn)理解動(dòng)能、勢(shì)能的含義,體會(huì)能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性.教學(xué)難點(diǎn)培育創(chuàng)新實(shí)力,使學(xué)生在發(fā)覺了能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性后,能意識(shí)到存在的巨大運(yùn)用前景.課時(shí)支配1課時(shí)教學(xué)用具多媒體課件、學(xué)案、滾擺、單擺.教學(xué)過程【問題導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)習(xí)愛好】老師活動(dòng)：展示以下問題：問題1:500ml可樂用50ml的杯子來裝，須要多少個(gè)杯子？問題2:1kg冰溶化成水，水的質(zhì)量是多少？問題3：X+3=5，X=？學(xué)生分析后回答，師生總結(jié)在現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)涵著普遍的“守恒”的思想學(xué)生活動(dòng)：閱讀馮·勞厄的一段話，體會(huì)尋求守恒量的必要性。物理學(xué)的任務(wù)是發(fā)覺普遍的自然規(guī)律。因?yàn)檫@樣的規(guī)律的最簡潔的形式之一表現(xiàn)為某種物理量的不變性，所以守恒量的尋求不僅是合理的，而且也是極為重要的探討方向?！R克思·馮·勞厄（德國）老師過渡：我們一起來探究運(yùn)動(dòng)過程中的守恒量——能量【師生互動(dòng)，共同探究，學(xué)習(xí)新課】老師活動(dòng)：演示試驗(yàn)，視頻播放：滾擺學(xué)生活動(dòng)：細(xì)致視察并回答相關(guān)問題。1你看到了什么現(xiàn)象？2假如沒有空氣阻力的影響，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？學(xué)生回答，老師過渡：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們就能理解為何會(huì)出現(xiàn)這一試驗(yàn)現(xiàn)象了.一能量探究老師活動(dòng)：演示——斜面試驗(yàn)，小球下落位置不變，變更另一斜面傾角，學(xué)生視察現(xiàn)象。課件展示1:大屏幕投影展示伽利略志向試驗(yàn)動(dòng)畫.學(xué)生思索問題:通過試驗(yàn)及屏幕展示，你都視察到什么現(xiàn)象？師生活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生視察小球的運(yùn)動(dòng)狀況.指導(dǎo)學(xué)生自己組織語言,描述看到的物理現(xiàn)象.學(xué)生通過閱讀并視察、探討、總結(jié):讓小球沿一個(gè)斜面從靜止起先滾下,小球?qū)L上另一斜面,假如沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?減小后一斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍達(dá)到同一高度,但這時(shí)他要滾得遠(yuǎn)些.若接著減小后一斜面的傾角,小球達(dá)到同一高度,但滾得更遠(yuǎn)些.老師設(shè)疑：若將后一斜面放平,小球的運(yùn)動(dòng)狀況將是怎樣?引導(dǎo)學(xué)生探討、溝通,大膽猜想.師生總結(jié)：小球似乎“記得”自己的起始高度,但又恒久達(dá)不到原來的高度,所以將恒久滾動(dòng)下去.學(xué)生活動(dòng)：試用所學(xué)學(xué)問證明：光滑斜面小球下滑高度與上上升度相等在A斜面上：a＝gsinαx＝h/sinα＝v2/2a在B斜面上：a’＝－gsinβx’＝h’/sinβ=（0－v2）/2a’h’＝h學(xué)生推導(dǎo)分析，老師點(diǎn)評(píng)。老師設(shè)疑：小球的運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)？學(xué)生分析回答，老師點(diǎn)評(píng)，共同總結(jié)：高度降低的同時(shí)，速度在增大；高度上升的同時(shí)，速度在減小。高度與速度“此消彼長”學(xué)生思索：問題1：小球運(yùn)動(dòng)中，有無某一守恒量（即有沒哪個(gè)物理量保持不變）？問題2：是不是高度與速度加起來是守恒的？老師由學(xué)生回答，點(diǎn)評(píng)并引導(dǎo)由量綱分析可知不是高度與速度干脆相加的物理量。那么肯定存在，一個(gè)與高度有關(guān)的物理量和一個(gè)與速度有關(guān)的物理量，總量保持不變。這樣對(duì)應(yīng)“此消彼長”。老師點(diǎn)評(píng)：在物理學(xué)中,我們把以上這一事實(shí)說成是“有某一量是守恒的”,并把這個(gè)量叫做能量或能.老師通過視頻，試驗(yàn)展示,讓學(xué)生感受到“有某一量是守恒的”.老師逐步引導(dǎo),讓學(xué)生體會(huì)“守恒量”的追尋過程,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)和學(xué)習(xí)的欲望.二物體的動(dòng)能和勢(shì)能師生活動(dòng)：分析伽利略斜面試驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)中存在的能量（1）小球具有一種與速度有關(guān)的能量——?jiǎng)幽堋Ｃ~說明：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做勢(shì)能（2）小球具有一種與速度有關(guān)的能量——?jiǎng)幽?。名詞說明：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做勢(shì)能。學(xué)生活動(dòng)課件展示課前的試驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生分析物體運(yùn)動(dòng)過程中能量間的轉(zhuǎn)化狀況.學(xué)生回答，老師點(diǎn)評(píng)。學(xué)生閱讀-——體會(huì)“能量守恒”的重要性諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼曾說有一個(gè)事實(shí),假如你情愿也可以說是一條定律,支配著至今所知的一切現(xiàn)象……這條定律就是能量守恒定律,它指出有某個(gè)量,我們把它稱為能量,在自然界經(jīng)驗(yàn)的多種多樣的變更中它不變更,那是一個(gè)最抽象的概念……然而正是這個(gè)最抽象的概念，卻是物理學(xué)中最重要、意義也最深遠(yuǎn)的概念之一老師補(bǔ)充：人文科學(xué)中的守恒——與大家共勉塞翁失馬，焉知禍福有得必有失，有失必有得學(xué)生活動(dòng)：分析自然界有哪些能量，及能量間的轉(zhuǎn)化。課堂小練：隨著人類能量消耗的快速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)．下圖是某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度．請(qǐng)你從提高能量利用效率的角度，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)．學(xué)生思索回答，老師點(diǎn)評(píng)進(jìn)站：車的動(dòng)能——重力勢(shì)能出站：車的重力勢(shì)能——?jiǎng)幽苷n堂小結(jié)和反思老師活動(dòng)：1、組織學(xué)生反思并溝通通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，都有哪些收獲？還存在什么問題？2、結(jié)合課件點(diǎn)明本節(jié)重點(diǎn)。板書設(shè)計(jì)一、伽利略斜面試驗(yàn)表明“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量。二、能量（狀態(tài)量）1、勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。2、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。3、能量間轉(zhuǎn)化是守恒的。三、“追尋守恒量”的意義1、可行性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變更過程中存在守恒量。2、重要性：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)變更過程中都要滿意肯定的守恒定律。課后延長1分析生活中一些能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例。2能量之間的轉(zhuǎn)化是通過“做功”來完成，請(qǐng)同學(xué)們預(yù)習(xí)下一節(jié)新課內(nèi)容——功教學(xué)反思：學(xué)生是學(xué)問的主動(dòng)建構(gòu)者,學(xué)生對(duì)所探討問題的熱忱程度及在探究過程中所表現(xiàn)出來的精神狀態(tài)和心情,干脆影響教學(xué)的效果.本設(shè)計(jì)利用學(xué)生生活中常見