高中物理必修二教案-7.1 追寻守恒量——能量2-人教版
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找寻守恒量-能量一.整体设计思路:本节课的定位很重要,既不是讲能量守恒定律,也不是讲人们发现能量守恒定律的历史,主要是让学生感觉和领会关于守恒量的认识和研究过程。
经过教课使学生初步建立能量转变与守恒的看法,同时经过展现自然、生活和生产中的例子,使学生认识到能量转变与守恒的广泛性。
本节课的整体设计思路是认识守恒解析伽利略理想斜面实验能量守恒。
本节课意在启示学生,在学生心中埋下物理守恒思想的种子。
二.教课背景解析:教课内容解析:“找寻守恒量能量”是人教版实验教科书《物理》( 必修2) 第七章“机械能守恒定律”中的第 1 节 , 与旧教材对比,本节着重知识的形成过程、研究方法,重视视学生的体验,所以讲堂上我采纳了“研究与体验式”教课模式。
本节课主假如看法性教育的内容,它是后边几节课中波及动能、势能、机械能等看法的基础,所以在整个高中物理知识系统中,本节是一个新的初步,拥有引领作用。
此外从认识论的角度,主假如使学生领悟找寻守恒量是科学研究的重要思想和方法,也是物理学家们的不懈追求。
学生状况解析:纵观课程标准和教材,不难发现本节课知识点抽象,关于高一年级的学生,固然他们已经在初中学过动能、势能和能量等看法,但对能量没有完好的知识网络,特别对守恒思想的认识不够深刻,用能量的方法解析问题还不太清楚,经过本节课的教课帮助学生逐渐的成立这类思想。
教课目的解析:(一)知识和技术1.认识动能和势能的看法。
2.领悟能量转变,变中有恒的思想。
3.会解析生活中相关能量转变的问题。
(二)过程和方法1.经过伽利略理想斜面实验、单摆实验,领会找寻守恒量的过程和方法,让学生感知事物自己存在的规律。
2.经过对生活中数目守恒、质量守恒的例子解析,培育学生类比能力和知识迁徙能力。
(三)感情、态度和价值观1.经过“找寻守恒量” ,使学生领悟找寻守恒量是科学研究的重要思想和方法,建立辩证唯心主义认识论。
2.经过实例,进一步领会守恒的基础性、广泛性和重要性。
7。
1追寻守恒量-能量教学设计二、认识守恒探究方法实验操作:问题1:有两个烧杯,A烧杯和B烧杯.A烧杯中放了一些水,B烧杯是空的.如果将A烧杯中的水倒一些到B烧杯中,这个过程中有没有守恒量?问题2:如何才能证明我们的猜想呢?为了追寻守恒量,首先应使学生认识守恒,知道守恒量的特点和研究守恒量的方法。
在教学的过程中,不是直接告诉学生追寻守恒量的方法,而是通过“天平实验"让大家归纳守恒的特点,并进一步探索寻找守恒量的方法,为后面猜想伽利略理想斜面实验中的守恒量打下基础。
让学生感受到生活中处处有科学思想,而且科学和生活密不可分。
这样的教学设计和安排充分显示了物理学及其研究方法之美。
三、引导探究归纳规律亲身体验:“碰鼻子"实验实验演示:将伽利略原来的设计、装置及操作、论证方法再现出来,让学生们讨论猜想在这个过程中什么量是守恒的。
1.通过亲身体验,吸引了学生的注意力,活跃了课堂气氛,提高了学习的积极性,同时又能引发学生思考:小球上升的高度为什么和初始高度相同,从而进一步激发学生的求知欲。
2.伽利略理想斜面实验在物理学史上具有重要的地位,充分体现了伽利略的科学思想和方法,因此使学生跟踪伟大先驱的足迹,领会他的探究思路,获得从常规教学中得不到的感悟,有助于他们获得认识世界和进行科学研究的板书设计为能体现知识结构、突出重点难点并有审美价值采用以下板书设计:教学过程流程图。
第七章机械能守恒定律本章设计在具备了运用牛顿运动定律和运动学知识来解决力学识题的基础上,物理问题的研究开始由力的看法向能的看法发展和深入引入功和能(动能、势能 )等重要物理量和动能定理、机械能守恒定律等重要规律.在应用时 ,不单省略了对物理过程的剖析和运算,并且从更高的角度驾御物理情形 ,为我们解决力学识题开拓了新的门路.守恒关系是自然界中十分重要的关系,经过“找寻守恒量”的学习 ,增强学生对守恒关系的认识 ,并把这类思想浸透在能量学习的全过程 .在教课中 ,经过“功和能”的学习 ,培育学生的科学思路和研究方法 ,增强学生的逻辑思想能力 .在研究弹性势能的实验中 ,启示学生经过自主研究 ,变未知为已知 .鼓舞学生检查自己四周常有的各样机械 ,认识其功率 ,商讨功率的影响要素 ,加深对功率这一常有看法的认识、理解 .本章的要点是正确理解功和能的看法和掌握功能关系.所以 ,逐渐加深理解功和能的看法以及功能关系是学习本章的基本线索.本章的难点是变力的功,以及动能定理和机械能守恒定律的正确应用.在学习功的看法时 ,要注意划分物体的位移和力的方向上的位移.学习动能定理和机械能守恒定律时,要抓住功能关系这一主线 ,从中领会功与能的转变与转移 .全章共 10 节,建议用 12课时 .各节课时建议安排以下:1找寻守恒量1课时2功1课时3功率2课时4重力势能1课时5研究弹性势能的表达式1课时6实验 :研究功与速度变化的关系1课时7动能和动能定理2课时8机械能守恒定律1课时9实验 :考证机械能守恒定律1课时10能量守恒定律与能源1课时1找寻守恒量整体设计功和能量转变的关系不单为解决力学识题开拓了一条新的重要门路,同时它也是剖析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依照.可是学生在能量看法的成立上没有看法基础,所以教材在第一节建立找寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清楚的认识.教材从有名物理学家的理论出发 ,展现伽利略的斜面实验,逐渐指引能量的看法成立.既而利用生活中的实例,给出势能和动能的看法 .教材详细说了然引入能量看法的必需性.在实质教课中,逐渐浸透物理学家研究待认识问题的方法:想法找出所研究现象能否存在物理量守恒的状况, 一旦发现某种物理量守恒, 就第一用以整理过去的经验和知识并总结成定律 ,而后在新的现象或案例中对总结出的守恒定律进行查验, 假如定律得以证明就能够借助它解决问题 ,甚至作出新的预示,找寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法.守恒关系是自然界中十分重要的关系,经过本节课的学习, 增强学生对守恒关系的认识,并把这类物理思想浸透在能量学习的过程中.教课要点理解动能、势能的含义,领会能量转变、守恒的广泛存在性.教课难点培育新能力 ,使学生在了能量化、守恒的广泛存在性后,能意到存在的巨大使用远景 .安排1三目知与技术1.理解能、能及能量的看法与意.2.能独立剖析伽利略理想斜面的能量和守恒关系.3.能列不一样形式的能量能够互相化并守恒的例.程与方法1.领会伽利略剖析的精妙,学剖析事物本的方法.2.在列案例程中领会恩曼所的深刻内涵,领会化与守恒的广泛性.感情度与价1.通能、能的互相化来研究生活中的物体的运,培育生活的情味.2.通“追守恒量”,使学生认识守恒思想的重要性,初步立能量化与守恒的点,学会从物理象中研究事物本的科学度和研究方法.3.通学 ,要擅长把理想化.前准多媒体件、教案、、.教课程入新入如所示 ,一个用挂的小球从 A 点开始 .住它向右能达到的最大高度.而后用一把直尺在P 点住 ,看一看种状况下小球所能达到的高度.个象了然什么?它能否明在小球的程中某种“ 西”是不的?种“ 西”会是什么 ?通本的学,同学就能理解一象了.故事入新社 2000 年 12 月 31 日和中央台2001 年元月 6 日先后道:在20 世的最后几分里,一新的多米骨牌吉尼斯世界,在北京和园体育健康城合和球生了 .中国、日本和国的62 名青年学生成功地推倒了340 多万骨牌,一打破了此前由荷人保持的297 万的世界.从画面可看出,骨牌瞬挨次倒下的面蔚壮,其示的案丰富多彩,令人惊 .此中含着必定的科学道理,就是“多米骨牌效” .效生的能量是十分巨大的.种效的物理道理是:骨牌着,重心高,倒下重心降落,倒下程中,将其重力能化能,它倒在第二牌上,个能的一部分就移到第二牌上,第二牌将第一牌移来的能和自己倒下程中由自己拥有的重力能化来的能之和,再到第三牌上⋯⋯ 所以每牌倒下的候,然有部分能量失,但拥有的能都比前一牌大,所以它的速度一个比一个快,也就是,它挨次推倒的能量一个比一个大.你能够假想一下,假如牌的个数足够多,那么最后一个牌的速度将是如何的大!场面又是何等的壮观!故事中应用到了动能、势能及其转变.今日 ,我们就来学习找寻守恒量这节课,学习问题中展示的能量问题,研究此中的神秘.问题导入“挽弓当挽强 ,用箭当用长 ;射人先射马 ,擒贼先擒王 . ”这是一首杜甫的诗.跳高运动员老是要充足地助跑才能获得好的成绩.请同学们思虑下边的问题:(1) 为何强弓就射得远?跳高运动员是以高度来计成绩的,而他们为何要提升自己的速度呢?莫非速度和高度之间有什么联系吗?(2)这表现了一种什么过程 ?推动新课一、伽利略斜面实验牛顿是经典力学的奠定人,他提出了三个定律和万有引力定律,可是他没有研究过能量 (至少没有深入研究 ), 所以当时人类对自然的认识还很有限制.但在伽利略的实验中 , 已经有了“能量”的影子 .能量看法的形成和发展,一直是和能量守恒定律的成立过程密切相连的.能量守恒定律的发现告诉我们 ,只管物质世界变化多端 ,但这类变化不是没有规律的,基本的规律就是守恒定律 .这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题.教师指导 :让一位学生朗诵教材开头费恩曼的话,让学生领会能量守恒定律的重要性.活动研究课件展现 1:大屏幕投影展现伽利略理想实验的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 ,说了然什么 ?2.当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时,小球的地点不断高升, 而速度不断减小 ,说了然什么问题 ?学生察看沟通、议论并总结:明确: 1.说明小球依靠其地点而拥有的物理量不断减少,而因为运动而拥有的物理量不断增大.2.说明小球依靠地点而拥有的物理量不断增添,而因为运动而拥有的物理量渐渐减少.课件展现 2:利用动画模拟实验,将斜面调整 ,指引学生察看小球的运动状况.指导学生自己组织语言 ,描绘看到的物理现象.学生经过阅读并察看、议论、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 ,假如没有摩擦 ,小球将上涨到本来的高度.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.若持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,小球的运动状况将是如何?指引学生议论、沟通,勇敢猜想 .参照结论:小球仿佛“记得”自己的开端高度,但又永久达不到本来的高度,所以将永久转动下去.评论:教师经过动画展现,让学生感觉到“有某一量是守恒的”教.师逐渐指引,让学生领会“守恒量”的找寻过程 ,进一步激发学生的研究意识和学习的欲念.二、物体的能和能演示:演示和,一步化 ,假如没有摩擦和介阻力,物体仿佛“ 得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引学生依据以上示例,出生活中其余对于此种象的案例.公园里的秋千,游园里的海盗船,球自高落到水泥地面上后的运,在没有摩擦和空气阻力的状况下,都能达到必定的高度.明 ,将生活中的理想化后,确存在着某一物理量是不的.通学生列例,学生领会生活中的广泛律.教点:在物理学中 ,我把以上一事成是“有某一量是守恒的”,并把个量叫做能量或能 .通领会 ,出能与能的看法,领会能与能化并守恒的广泛存在.教引学生,伽利略的今日看来就是我学的能量化与守恒的思想.其中与高度相关的量,我称能;与速度相关的量我称能.件展现例 ,指学生剖析物体能和能之的化状况.1.展现 :秋千与海盗船.2.展现 :与落下的球.学生剖析:并由代表言.段小 :1.能量 : “有某一量是守恒的”, 个量叫做能量或能.2.能 :互相作用的物体依靠其地点而拥有的能量叫做能.3.能 :物体因为运而拥有的能量叫做能.野拓展2004 年 12 月 26 日,国准00: 58: 50,一股抑久的“怒气”从印度洋深狂躁地迸而出,里氏 9.0 (美国地震局定)地震劈开周的海水,形成一道道相距百十公里的弧形水幕,以每小800 公里的开端速度翻江倒海般向四周去⋯⋯巨浪呼,以不堪一击之,越海岸,越野外,迅猛地着岸的城市和乡村,瞬人都消逝在巨浪之中.港口全部施、被震塌的建筑物,在狂涛的洗劫下,被席卷一空.过后,海上一片狼藉,到是残木破板和人畜尸体.地震海人来的灾是十分巨大的⋯⋯相关料,一此次海中存在哪些能量.例以直上抛的小球例明小球的能和能的化状况.在个例子中能否存在着能的量保持不?参照分析:直上抛运的小球,第一由能化能,达到最高点,能零 ,能达到最大 ;在着落 ,能逐减小 , 能逐增大 ,能又化能 .在小球运程中 ,小球的机械能量保持不 .点:本例研究能够用受力状况来作剖析,亦可依据运状况,抓住高度影响能 ,速度影响能一关行剖析.堂如所示 ,一根不行伸的拴着一个小球在直平面内,中 a、 b、 c 三点分表示小球程中的三个不一样地点,此中a、 c 等高 .在小球的整个程中,能最大是在_______点 ,在 _________ 点势能最大 ; 假如没有空气阻力的影响,小球在 a 点的动能 ________(填“大于”“等于”或“小于”)在 c 点的动能 .分析:在小球往返摇动时,动能与势能不断地互相转变但总量不变.在 a、 c 两点时地点最高,势能最大 ,速度为零 ,动能为零 .在 b 点时地点最低 ,势能最小 ,速度最大 ,动能最大 .答案: b a、 c等于方法总结:在某一过程中 ,若仅波及动能和势能的转变 ,若能判断出此中一种能量正在减小或增大 ,则另一种能量必定正做相反变化 ,且一种能量为零时 ,另一种能量达到最大值 .讲堂小结1.物体因为地点高度而拥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 ,物体拥有的重力势能就越大 .2.物体因为运动而拥有的能量叫做动能.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和势能的互相转变过程中.动能能够转变为势能,总的机械能不变.,势能也能够转变为动能.在只有重力做功时,部署作业1.经过各样门路查找资料,认识人类对能量的研究过程.2.在其余自然中列举出几个能量转变与守恒的实例 ;转变与守恒的思想 (不只是是能量 )在生产生活中的实例 .(比如水资源 )板书设计1找寻守恒量一、伽利略斜面实验二、物体的动能和势能1.势能 :互相作用的物体依靠其地点而拥有的能量2.动能 :物体因为运动而拥有的能量三、找寻守恒量的意义活动与研究课题 :能量的应用 .内容 :古代战争中常用滚木和檑石作为武器来阻挡仇敌的攻击,你能利用所学的知识说明此中的科学道理吗?这类战术合用于哪一种状况 ?如何才能使杀伤力更大?为何 ?方法 :利用动能与势能的转变思想.参照答案:滚木和檑石的重力势能转变为动能,利用其动能来杀伤仇敌; 这类战术合用于居高防守 ;提升其高度、增大其质量才能有更大的杀伤力.习题详解解答 :做自由落体运动的物体在着落过程中,势能不断减小,动能不断增添,在转变的过程中,动能和势能的总和不变.设计评论学生是知识的主动建构者,学生对所研究问题的热忱程度及在研究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响教课的成效.本设计利用学生生活中常有的秋千、海盗船,由静止着落的乒乓球引入新课,用伽利略理想斜面实验,引起学生的思想能力,使学生产生求知的兴趣与热忱经过感悟斜面实验的科学现象,重走找寻守恒量的科学之路, 达成教课目的的感情态度这一难度要求 .既而经过滚摆、单摆的视频资源调换研究动能与势能转变的关系,领会能量的守恒思想. .。
1.追寻守恒量——能量2.功一、追寻守恒量1.伽利略斜面实验探究一个事实:让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个对接斜面,没有摩擦时,h A _____h B ,如图所示。
2.能量概念的建立始、末位置高度相同,小球运动中______的量叫能量。
3.动能、势能及转化(1)动能:物体由于______而具有的能量。
(2)势能:相互作用的物体凭借其______而具有的能量。
(3)在伽利略的理想斜面实验中,小球的______和______可相互转化。
预习交流1如图所示,试分析运动员能量是如何转化的。
二、功预习交流2力F 1对物体做了20 J 的功,力F 2对物体做了-100 J 的功,F 1、F 2哪一个力对物体做的功多?2.正功和负功力F 与位移l 方向的夹角为α,则根据功的公式W =Fl cos α可知:(1)当α=π2时,cos α=0,W =0。
表示力F 的方向跟位移l 的方向______时,力F ________。
(2)当________时,cos α>0,W >0。
表示力F 对物体做____功。
(3)当____________时,cos α<0,W <0。
表示力F 对物体做____功,也可以说____________。
3.合力的功当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的________。
预习交流3如图所示,用F =20 N 的水平恒力通过一轻质滑轮拉动物体,物体沿水平面前进了L =1 m 的距离,求此过程中力F 对物体所做的功。
(不计轻质滑轮摩擦及滑轮的重力)一、1.= 2.守恒 3.(1)运动 (2)位置 (3)动能 势能预习交流1:提示:运动员的助跑阶段,身体中的化学能转化为人和竿的动能;起跳时,运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和动能,使人体上升至横杆以上;越过横杆后,运动员的重力势能转化为动能。
二、1.位移 力的方向 Fl Fl cos α 力的大小 位移的大小 力与位移夹角的余弦 牛顿 米 焦耳预习交流2:提示:功是标量,只有大小,没有方向,功的正负既不表示功有方向,也不表示功的数量的大小,所以F 2对物体做的功多。
《追寻守恒量——能量》在物理学中,能量并不是由功定义的。
能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。
能量概念之所以重要,就是因为它是一个守恒量。
守恒关系是自然中十分重要的关系,从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的,因为它是极为重要的研究方向。
根据这种认识,所以本节从追寻守恒量出发引入能量概念,为能量学习奠定了基础并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程。
通过本节的学习加强对守恒关系的认识,重要是物理学的思想和方法的学习。
【知识与能力目标】1、理解能量及动能、势能的概念与意义;2、了解守恒思想的重要性,守恒关系是自然界中十分重要的关系;3、通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。
【过程与方法目标】1、重温一次伽利略的斜面实验,启发大家对守恒思想的认识;2、利用 自制教具(如单摆、滚摆)的演示,帮助同学们建立能量守恒的观念。
【情感态度价值观目标】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。
【教学重点】1.对守恒思想的领会,对科学研究过程的体验。
2.理解动能、势能的含义。
【教学难点】认识到守恒是自然界的重要规律。
多媒体课件,单摆一、创设情景引入新课课件展示生活小故事:两个同学下象棋,不小心棋盘被打翻了,一颗棋子找不到了,一位同学就找啊找,最终在房间的一个角落找到了,支持这位同学坚持找下去的信念是什么?交流讨论:你还知道哪些量是守恒?教师总结点评引入本节课题。
板书:追寻守恒量——能量二、新课教学(一)能量是一个守恒量1.引导学生回忆能量转化的一些知识与现象。
2. 让一位学生大声朗读教材开头费恩曼的话,让学生体会能量守恒定律的重要性。
3.图片展示生活中各种各样的能量让学生感知能量无处不在。
4.课件展示“伽利略斜面实验”,通过动画展示,让学生感受到“有某一量是守恒的”。
(1)学生描述小球在理想斜面上的运动过程(2)分析各个过程运动和力的关系,并用所学知识证明小球能“记住高度”(3)引导学生阅读教材,并用能量的观点,解释“小球”释放后为什么会重新回到原来的高度。
2019-2020年人教版高中物理必修二教案: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。
第七章机械能及其守恒定律7.1 追寻守恒量教学三维目标1、知识与技能(1)领悟伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实;(2)理解能量这个物理量及动能、势能的物理意义;(3)独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系;(4)除伽利略理想斜面实验以外,能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例;(5)能够列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒;(6)理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律,激发学生产生用这一规律解决问题的意识。
2、过程与方法(1)体会伽利略分析问题的精妙,学习他能分析出事物本质的方法;(2)体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会转化与守恒的普遍性。
3、情感、态度、价值观(1)体会大自然的多样性和科学概念的概括性,激发对自然现象的探究欲望和对科学知识的崇尚精神。
(2)体会物理规律分析问题的简洁之美。
教学重点:理解动能、势能的含义,体会能量转化、守恒的普遍存在性。
教学难点:培养创新能力,使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后,能马上意识到这里面存在的巨大的使用前景(就象商人看到了商机)。
教学用具:多媒体课件、视频录像、双线摆系统和直尺一套、悠悠球一个,实物投影系统一套。
教学过程:第1节追寻守恒量从本章开始,我们研究力学中另外一个重要的物理量:能量,以及它所遵守的规律。
大家知道,牛顿是经典力学的奠基人,他提出了三个定律和万有引力定律,但是他没有研究过能量(至少没有深入研究),课本上有一句话:“‘能量’是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一”至于力学中还有哪些概念牛顿也没有研究过,有兴趣的同学可以自己查找资料。
但是能量这一概念并不是牛顿之后才出现的,在伽利略时代,能量及其守恒思想就已经出现。
理想斜面实验是谁“做”的?为了说明什么问题?怎样“做”的?(伽利略“做”的;为了研究力和运动的关系,证明运动不需要力来维持)让小球沿一个斜面从静止开始滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。
高中物理必修2《追寻守恒量——能量》教案一、教学目标:1. 知道什么是机械能、动能、势能及它们之间的转化关系。
2. 掌握机械能守恒定律的基本内容和运用。
3. 掌握弹性势能的计算方法。
4. 能运用能量守恒定律进行物理问题的求解。
二、教学重点:1. 了解机械能和势能之间的转化关系。
2. 掌握机械能守恒定律的运用。
3. 掌握弹性势能的计算方法。
三、教学难点:1. 能够灵活运用能量守恒定律解决物理问题。
2. 能够理解复杂问题的能量转换过程。
四、教学过程:1. 教师引入:回顾上节课重点讲解内容。
2. 导入主题:今天我们将学习能量的概念以及它的守恒定律。
3. 知识讲解:(1)能量的概念:能量是物理学中一个重要的概念,通俗地说,能量就是物体具有实现某种任务的能力。
在机械方面,能量包括动能和势能两种形式。
(2)动能和势能:动能是表现在物体运动的能量,势能是表现在物体的位置和形状上的能量。
机械能是动能和势能的总和。
(3)机械能守恒定律:系统在力的作用下,如果只有内力作用,而外力不做功,则该系统的机械能守恒。
即机械能的总量始终保持不变。
(4)弹性势能:弹性势能指弹性体由于形变而在外力作用下具有的一种能量。
4. 案例分析:(1)简单机械综合问题分析:一个重量为m的物块从静止的A点滑到质量为M的极细光滑水平桌面上的B点,求A点到B点系统发生的总动能的变化量。
(2)系统内力和外力不做功的例子:如图所示,由于弹簧的形变,底盘与b1、b2挂钩的杆产生角度,求b1与b2达到最大分离距离时的速度。
(已知b1、b2质量相等,弹簧劲度系数为k)5. 小结:归纳简述本节课所学的知识点,回答重要概念、公式、定理等问题。
6. 课堂练习:布置课堂练习,巩固学生对本节课所学知识的掌握。
五、作业建议:1. 完成课堂练习。
2. 阅读相关教材,复习本节课所学内容,巩固知识点。
3. 尝试做一些相关的物理题目,加深对学习内容的理解和掌握。
追寻守恒量——能量教学目标知识与技能:1.了解能量守恒定律被发现的物理学历史;2.了解动能和势能的概念;3.知道能量守恒是自然界中的一个重要规律。
过程与方法:通过分析追寻能量守恒的案例,掌握追寻守恒量过程中的操作要点。
情感态度和价值观:1.初步树立变中有恒、恒中有变的辨证唯物主义观点;2.体验科学家在探究能量守恒过程中坚持不懈,孜孜以求的精神。
教学重难点教学重点:认识追寻守恒量的重要性;体会追寻守恒量过程中的操作要点。
教学难点:在追寻守恒量中发现“此消彼长”的现象,进而揭示不变量。
教学过程复习旧知,导入新课利用多媒体课件在屏幕上投影牛顿及《自然哲学的数学原理》的图片,教师总结牛顿的工作,并引用蒲柏的诗句,赞颂牛顿的伟大贡献。
自然和自然的法则在黑夜中隐藏;上帝说,让牛顿去吧!于是一切都被照亮。
教师引用牛顿的名言,提醒学生注意,科学的海洋是没有边界的,介绍自然界中除了“因果规律”外还存在“守恒规律”。
我不知道世人怎样看我,但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子,不时为发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜,而对于真理的汪洋大海,我还一无所知。
教师引导:守恒定律这块色彩斑斓的贝壳被牛顿给遗忘了,而是时隔100多年以后,被后期的物理学家发现。
接下来,我们就一起体验守恒规律的发现过程。
学习第一节内容:追寻守恒量—能量。
(板书:追寻守恒量—能量课题)追寻守恒量过渡语:在整个物理的发展过程中,科学家关于守恒量的追寻经历了三个阶段。
1.守恒思想的萌芽阶段(1)教师展示古希腊哲学家德谟克利特的名言,提出守恒思想最早萌芽于哲学观点之中。
运动只会从一个物体向另一个物体转移,但绝不会消灭。
(2)教师继续展示伽利略的单摆实验(如图),通过描述单摆运动过程中的等高性,指出伽利略时期,守恒思想就已经在力学领域有所体现。
(3)教师展示荷兰物理学家斯蒂芬的永动机图片(如图),并通过介绍永动机的失败,反面揭示守恒规律的存在。
新课标高中物理必修2第七章第一节人教版高中物理必修2《追寻守恒量——能量》教学设计【教材分析】《追寻守恒量——能量》是人教版高中物理必修2第七章第一节的内容。
守恒关系是自然界中十分重要的关系,从中学开始加强学生对守恒关系的认识是十分有益的,因为它是极为重要的物理规律。
根据这种认识,所以本节从追寻守恒量出发,带领同学们一起重温那些先驱们的探索之路,感受他们探索的艰辛和成功的喜悦,并熟悉能量的概念,重新认识能量守恒定律。
这不仅为后续能量的学习奠定了基础,同时通过把这种物理观念和研究方法渗透到学习过程中,让学生从更高的、全新的角度来重新认识身边的物理规律。
【学情分析】学生在初中学习过能量和能量守恒定律的有关知识,了解各种能量间可以相互转化以及机械能守恒的观点,这为本节课的教学奠定了一定的基础,在进行相关问题的探究时,对猜想有了定向。
但是学生对能量守恒定律是如何得出的并不了解,能量守恒定律到底有多大作用,对以后的学习有什么意义,他们并不清楚。
【教学策略】追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法。
本节课通过追寻科学家们的探寻之路,学生体会用能量的观点去认识和研究问题,感受探寻科学真理的艰辛和乐趣。
利用实验和对实际案例的交流和讨论去发现能量守恒定律其实离我们很近,就在我们身边,她是我们解决物理问题的一把利器。
【三维目标】一、知识与技能1.知道动能、势能的物理意义。
能独立分析出单摆实验中的能量转换和守恒关系。
2.领会不同形式的能量可以互相转化、变中有恒的思想。
3.理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律,激发学生产生用这一规律解决问题的意识。
二、过程与方法1.通过了解科学家们探寻能量守恒定律的艰辛过程,体会科学家们探究问题的方法和分析问题的思路,学习他们透过现象分析出事物本质的方法。
2.经历对列举事例讨论,学会运用能量的观点分析问题,体会转化与守恒的普遍性。
三、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.体会大自然的多样性和科学概念的概括性,激发对自然现象的探究欲望和对科学知识的崇尚精神。
§7.1 追寻守恒量
问题:支撑你们提出这些想法的依据是什么?
小结:流过管道总表的水的总体积和单元楼内消耗的水的总体积是守恒的。
案例3:装有沙子的A、B两个小烧杯,将A
问题:我们依据什么来配平化学方程式?
问题:请描述小球从左侧斜面高度h处静止释放后,如何运动?
问题:过山车沿轨道向轨道最高点运动过程中,以及从轨道最高点向轨道最低点运动过程中,能量如何转化?
问题:考虑到实际轨道并不是光滑的,过山车在上述运动过程中能量如何转化?
问题:被拉伸的弓箭具有什么能?当弓箭被射出去过程中,能量如何转化?
小结:发生形变的弓箭具有弹性势能,弓箭被射。
2019年高中物理必修二教案:7.1追寻守恒量——能量7.1 追寻守恒量——能量教学目标一、知识和技能1.理解能量及动能、势能的概念与意义。
2.了解守恒思想的重要性,守恒关系是自然界中十分重要的关系。
3.通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。
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。
教学重点通过对具体事例的分析建立能量转化和守恒的思想。
教学难点培养创新能力,使学生在发现了能量转化和守恒的普遍性后,能意识到其存在的巨大使用前景。
教学过程一、导入新课“挽弓当挽强,用箭当用长;射人先射马,擒贼先擒王。
”这是杜甫的诗。
跳高运动员总要充分地助跑才能取得好的成绩。
请同学们思考下面的问题:1. 为什么强弓能射得远?2. 跳高运动员是以高度来计算成绩的,而他们为什么要提高自己的速度呢?难道速度与高度有什么联系吗?教师活动:指导学生分析上述问题中能量转化的例子,让学生初步体会“能量”在人类生活中的重要性。
学生活动:积极思考,列举实例。
学生代表发言,其他同学补充。
教师活动:总结点评学生的发言情况,引出课题。
二、新课教学(一)能量1. 学生阅读课文。
2. 课件展示:伽利略理想斜面实验。
3. 质疑讨论(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,这说明了什么?学生交流讨论总结:小球凭借其位置而具有的某一物理量在不断减小,而由于其运动而具有的某一物理量在不断增大。
(2)当小球从斜面底沿另一斜面向上滚时,小球的位置不断升高,而速度不断减小,这说明了什么?学生交流讨论总结:小球凭借其位置而具有的某一物理量在不断增加,而由于其运动而具有的某一物理量在不断减小。
4. 继续展示课件调整斜面倾角,引导同学观察小球运动,指导学生用自己的语言描述看到的现象,改变倾角再看。
追寻守恒量—能量
【教学目标】
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。
5.通过实验观察,让学生感知事物本身存在的规律。
6.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。
7.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,当小球到达斜面的h高度时,速度为零,小球好像“记得”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?
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。