《追尋守恒量-能量》教案

1、追尋守恒量教案【教學(xué)目標(biāo)】（一）知識與技能理解動能、勢能及能量的概念與意義。（二）過程與方法會分析動能與勢能間的相互轉(zhuǎn)化。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過動能、勢能間的相互轉(zhuǎn)化來研究生活中的物體的運(yùn)動， 培養(yǎng)熱愛生活的情趣。【教學(xué)重點(diǎn)】理解動能、勢能的含義?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】在動能和勢能轉(zhuǎn)化的過程中體會能量守恒。 【新課學(xué)習(xí)】引入新課教師活動：指導(dǎo)學(xué)生列舉生活中能量轉(zhuǎn)化的例子，讓學(xué)生初 步體會“能量”在人類生活中的重要性。能量概念的形成和發(fā)展，始終是和能量守恒定律的建立過程緊密相連的。能量守恒定律發(fā)現(xiàn)告訴我們，盡管物質(zhì)世界千變?nèi)f化，但這種變化不是沒有規(guī)律的，基本的規(guī)律就是守恒定律。也就是說：一切運(yùn)動變化

2、無論屬于什么運(yùn)動形式，反映什么樣的物1質(zhì)特性，都要滿足守恒定律。這一節(jié)課我們從一個較高的角度去 認(rèn)識這個問題。學(xué)生活動：“機(jī)械能守恒”這個大家并不陌生，請同學(xué)說出 自己對它的認(rèn)識新課學(xué)習(xí)：一、對能量概念的學(xué)習(xí)教師活動：讓一位學(xué)生大聲朗讀教材開頭費(fèi)恩曼的話，讓學(xué) 生體會能量守恒定律的重要性。演示 1：斜面實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生觀察，當(dāng)小球沿 A 斜面從入高處由靜止?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物理量不斷減少，而由于運(yùn)動而具有的物理量不斷增大。當(dāng)小球從斜面底沿另一個斜面月向上滾時，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物理量不斷 增加，由于運(yùn)動

3、而具有的物理量逐漸減少。教師：如果斜面是光滑的，當(dāng)小球到達(dá) B 斜面的入高度時，速度為零，小球好像“記得”自己起始的高度。課件展示“伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”，通過動畫展示，讓學(xué)生感受到“有某一量是守恒 的”。2教師活動：教師幫助學(xué)生總結(jié)，得出“能量”的概念。演示 2：單擺實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步強(qiáng)化，如果沒有摩擦和介質(zhì)阻力，物體好像“記得”自己初始的高度，即某一量是守恒的。 學(xué)生活動：請學(xué)生自己再舉出生活中的事例能量：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”，并且把這個量叫做能量 energy 或能。二、對勢能、動能概念的學(xué)習(xí)1、勢能： 當(dāng)伽利略把小球從桌面提高到起始點(diǎn)的高度時，他賦予小球一種形

4、式的能量，我們稱它為勢能 potentialenergy。勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能。2、動能：當(dāng)伽利略釋放小球后，小球開始運(yùn)動，獲得速度，當(dāng)它到達(dá)斜面的底部時，已經(jīng)處于桌面的平面上。以前由于它在桌面上方的某一高度而具有的勢能，現(xiàn)在已經(jīng)消失。但是，小球獲得了運(yùn)動。這個事實(shí)可以理解為，勢能并未丟失，而是轉(zhuǎn)化成 另一種形式的能量，我們稱它為動能 ineticenergy。動能：物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。例題 1：以豎直上拋的小球?yàn)槔f明小球的勢能和動能的轉(zhuǎn) 化情況。在這個例子中是否存在著能的總量保持不變解析：豎直上拋運(yùn)動的小球，首先由動能轉(zhuǎn)化為勢能，達(dá)到3最高點(diǎn)時，

5、動能為零，勢能達(dá)到最大，在下落時，勢能逐漸減小，動能逐漸增大，勢能又轉(zhuǎn)化為動能。在小球運(yùn)動過程中，小球的 機(jī)械能總量保持不變。結(jié)論：動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量保持不 變。教師：請同學(xué)們再舉一些生活中的例子，說明不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。并思考各種形式的能有轉(zhuǎn)化過程中總量是否保持 不變？例 2：如圖所示，河道中的水在穩(wěn)恒地流淌（各處的水流速度不隨時間改變），設(shè)截面 A B 的面積為 S ，流1 1 1速與截面垂直，速度為 V ；截面 A B 的面積為 S ，速度為 V ，通1 2 2 2 2過觀察和分析，本題中位于 A B A B 區(qū)域中的水的體積是否為一個1 1 2 2守恒量若是

6、的話，你可以推斷出 S 、S 、V 、V 滿足什么規(guī)律1 2 1 2解析：由于水不可壓縮，單位時間內(nèi)流入 A B 的水的體積應(yīng)1 1等于流出 A B 面的體積，因此位于 A B A B 區(qū)域中的水的體積是一 2 2 1 1 2 24個守恒量?？疾旌芏痰臅r間 t，流入 A B 的水的體積為 V =S V t，1 1 1 1 1流出 A B 面的的水的體積 V =S V t，所以 S V =S V ，截面積越 2 2 2 2 2 1 1 2 2小的地方，水的流速越大。拓展截面積和流速的乘積稱為流量（單位時間內(nèi)流過截面的液體的體積，單位為 m3/s），通常用 Q 表示，即 Q=SV。如果各處 的流量不等，則水位就升高或降低，為非穩(wěn)恒流動。三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容。1、能量：2、勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢 能。3、動能：物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能4、機(jī)械能量守恒：動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程 中能量保持不變。新課標(biāo)要求1、運(yùn)用能量的觀點(diǎn)分析解決有關(guān)問題時，可以不涉及過程 中力的作用細(xì)節(jié)。52、功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系不僅為解決力學(xué)問題開