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1教案新人教版必修2

PAGE1-追尋守恒量教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)問與技能（1）領(lǐng)悟伽利略志向斜面試驗(yàn)中的轉(zhuǎn)化和守恒的事實(shí)；（2）理解能量這個(gè)物理量及動(dòng)能、勢(shì)能的物理意義；（3）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；（4）除伽利略志向斜面試驗(yàn)以外，能列舉出其它動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化和守恒的實(shí)例；（5）能夠列舉出不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化并可能守恒；（6）理解能量轉(zhuǎn)化與守恒是一種重要的自然規(guī)律，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生用這一規(guī)律解決問題的意識(shí)。2、過程與方法（1）體會(huì)伽利略分析問題的精妙，學(xué)習(xí)他能分析出事物本質(zhì)的方法；（2）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。3、情感、看法、價(jià)值觀（1）體會(huì)大自然的多樣性和科學(xué)概念的概括性，激發(fā)對(duì)自然現(xiàn)象的探究欲望和對(duì)科學(xué)學(xué)問的崇尚精神。（2）體會(huì)物理規(guī)律分析問題的簡(jiǎn)潔之美。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，能立刻意識(shí)到這里面存在的巨大的運(yùn)用前景（就象商人看到了商機(jī)）。教學(xué)用具：多媒體課件、實(shí)物投影系統(tǒng)一套，學(xué)案36教學(xué)過程：（老師引入）從本章起先，我們探討力學(xué)中另外一個(gè)重要的物理量：能量，以及它所遵守的規(guī)律。大家知道，牛頓是經(jīng)典力學(xué)的奠基人，他提出了三個(gè)定律和萬有引力定律，但是他沒有探討過能量（至少?zèng)]有深化探討），課本上有一句話：“‘能量’是牛頓沒有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一”至于力學(xué)中還有哪些概念牛頓也沒有探討過，有愛好的同學(xué)可以自己查找資料。但是能量這一概念并不是牛頓之后才出現(xiàn)的，在伽利略時(shí)代，能量及其守恒思想就已經(jīng)出現(xiàn)。（出示問題）志向斜面試驗(yàn)是誰“做”的？為了說明什么問題？怎樣“做”的？（伽利略“做”的；為了探討力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，證明運(yùn)動(dòng)不須要力來維持）（學(xué)生分析試驗(yàn)）先學(xué)生自己復(fù)述試驗(yàn)內(nèi)容讓小球沿一個(gè)斜面從靜止起先滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面，假如沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取p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。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，若將后一斜面放平，由于球恒久達(dá)不到原來的高度，所以將恒久滾動(dòng)下去。（師總結(jié)）伽利略在分析志向斜面試驗(yàn)時(shí)，除了得出：運(yùn)動(dòng)不須要力來維持的結(jié)論外，他還留意到試驗(yàn)中反映出一個(gè)轉(zhuǎn)化與守恒的事實(shí)（或思想）。1、對(duì)伽利略志向斜面試驗(yàn)的初步分析（出示問題）提問1：猜一猜他看出的轉(zhuǎn)化的事實(shí)是什么？（高度與速度，還要詳細(xì)說一下，如下滑時(shí)高度轉(zhuǎn)化為速度等，若有人干脆說出勢(shì)能與動(dòng)能，則指出伽利略時(shí)代還沒有這兩個(gè)概念）提問2：猜一猜他看出的守恒的事實(shí)是什么？（一個(gè)與高度有關(guān)的量和一個(gè)與速度有關(guān)的量之和守恒，若回答出勢(shì)能、動(dòng)能之和守恒，引導(dǎo)同上，若回答出高度與速度之和守恒，引導(dǎo)出這是描述物體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)不同概念，單位都不一樣，無法相加）提問3：假設(shè)你是伽利略，而且駕馭了牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，能不能從理論上證明出與高度有關(guān)的量和與速度有關(guān)的量之和守恒？（提示：把h0、h、v放在一個(gè)公式中，分析從P點(diǎn)釋放到Q點(diǎn)過程中已知四個(gè)量，而學(xué)過的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中每個(gè)公式都有四個(gè)量）BBAPQh總結(jié)1：伽利略對(duì)志向斜面試驗(yàn)的分析：高度與速度相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中與高度有關(guān)的量和與速度有關(guān)的量之和守恒。后來物理學(xué)家把這個(gè)守恒量叫能量或能2、(老師)給出動(dòng)能與勢(shì)能的概念，體會(huì)動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化并守恒的普遍存在性。伽利略的發(fā)覺在今日看來就是我們初中學(xué)過的能量轉(zhuǎn)換與守恒的思想。其中與高度有關(guān)的量我們現(xiàn)在叫它勢(shì)能；與速度有關(guān)的量我們現(xiàn)在叫它動(dòng)能。(拓展)老師介紹動(dòng)能與勢(shì)能的概念，能量：一個(gè)物體假如具備了對(duì)外做功的本事，我們就說這個(gè)物體具有能量。（在物理學(xué)中人們總是通過做功了解能量的改變，從而相識(shí)能量。但需留意在物理學(xué)中能量不是由功定義的，能量概念是在人類追尋“守恒量是什么”的過程中發(fā)展起來的。因?yàn)楣Φ母拍畋容^詳細(xì)，也簡(jiǎn)潔量度，而能量的概念非常抽象，所以在物理學(xué)中人們總是通過做功了解能量的改變，從而相識(shí)能量。）能量是標(biāo)量、狀態(tài)量。勢(shì)能：由物體間的相互作用力和物體間的相互位置所確定的能量。是能量的一種詳細(xì)形式。說明：①兩物體之間有相互作用力，物體才會(huì)有勢(shì)能。②勢(shì)能是與兩物體的相對(duì)位置有關(guān)的能量，又叫位能動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量說明：動(dòng)能是與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的能量，靜止的物體的動(dòng)能為零，相同質(zhì)量的物體速度越大動(dòng)能越大。（出示問題）1、請(qǐng)學(xué)生用勢(shì)能和動(dòng)能描述一下志向斜面試驗(yàn)中的轉(zhuǎn)化與守恒的事實(shí)。2、試著列舉出幾個(gè)動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化但總能量可能守恒的實(shí)例？重點(diǎn)列舉兩個(gè)：（1）游樂場(chǎng)中的海盜船和秋千。（2）悠悠球3、課本開頭給出了費(fèi)恩曼的一段話，（老師閱讀），費(fèi)恩曼是何許人請(qǐng)同學(xué)們課下自己去了解，他的這段話的意思是自然界的一切現(xiàn)象都受能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律支配，回憶初中所學(xué)學(xué)問，除了動(dòng)能和勢(shì)能外，還學(xué)過哪些能量？列舉出它們可以相互轉(zhuǎn)化且總能量可能守恒的實(shí)例？如電能轉(zhuǎn)化為光能等?？偨Y(jié)2：（1）（2）在志向斜面試驗(yàn)中，動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒。（3）能量的轉(zhuǎn)化與守恒是自然界普遍存在的現(xiàn)象。3、體會(huì)追尋能量轉(zhuǎn)化與守恒思想的意義。能量的轉(zhuǎn)化與守恒是自然界普遍存在的現(xiàn)象，由此你想到了什么？或說你意識(shí)到什么？提示：（赫茲發(fā)覺了電磁波，很快有人獨(dú)創(chuàng)了電報(bào)）氣象預(yù)報(bào)說：“近年夏天會(huì)持續(xù)高溫，而且干旱……”國(guó)美的老板聽了會(huì)想到什么：空調(diào)會(huì)熱銷，發(fā)財(cái)?shù)臋C(jī)會(huì)來了。運(yùn)用價(jià)值：假如我駕馭了守恒的規(guī)律，就可以用它來解決問題，看到了新技術(shù)，就要琢磨怎樣應(yīng)用它，就是創(chuàng)新。假如你對(duì)它麻木不仁，就總是落后于人家?？偨Y(jié)3：追尋“守恒量”的意義：開拓一種新的簡(jiǎn)潔的解決問題的途徑。導(dǎo)練：如圖是上?！懊髦榫€”某車站的設(shè)計(jì)方案，由于站臺(tái)建的稍高，電車進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡。忽視斜坡的摩擦力，試從能量守恒的角度分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。板書設(shè)計(jì)：第1節(jié)追尋守恒量（1）伽利略對(duì)志向斜面試驗(yàn)的分析：高度與速度相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中與高度有關(guān)的量和與速度有關(guān)的量