視頻標簽：追尋守恒量,能量

所屬欄目：高中物理優質課視頻

視頻課題：人教版高中物理必修二第七章第一節7.1追尋守恒量.能量-遼寧省 - 大連

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《追尋守恒量    能量》教學設計

一.整體設計思路：     本節課的定位很重要，既不是講能量守恒定律，也不是講人們發現能量守恒定律的歷史，主要是讓學生感受和體會對于守恒量的認識和探究過程。通過教學使學生初步樹立能量轉化與守恒的觀點，同時通過展示自然、生活和生產中的例子，使學生認識到能量轉化與守恒的普遍性。 本節課的整體設計思路是認識守恒     分析伽利略理想斜面實驗     能量守恒。本節課意在啟迪學生，在學生心中埋下物理守恒思想的種子。
二.教學背景分析： 教學內容分析： “追尋守恒量    能量”是人教版實驗教科書《物理》(必修2)第七章“機械能守恒定律”中的第1節,與舊教材相比，本節注重知識的形成過程、研究方法，重視視學生的體驗，所以課堂上我采用了“探究與體驗式”教學模式。本節課主要是觀念性教育的內容，它是后面幾節課中涉及動能、勢能、機械能等概念的基礎，因此在整個高中物理知識體系中，本節是一個新的開端，具有引領作用。另外從認識論的角度，主要是使學生領會尋找守恒量是科學研究的重要思想和方法，也是物理學家們的不懈追求。 學生情況分析： 縱觀課程標準和教材，不難發現本節課知識點抽象，對于高一年級的學生，雖然他們已經在初中學過動能、勢能和能量等概念，但對能量沒有完整的知識網絡，尤其對守恒思想的認識不夠深刻，用能量的方法分析問題還不太清楚，通過本節課的教學幫助學生逐步的建立這種思想。 教學目標分析： （一）知識和技能 1.了解動能和勢能的概念。 2.領會能量轉化，變中有恒的思想。 3.會分析生活中有關能量轉化的問題。 （二）過程和方法 1. 通過伽利略理想斜面實驗、單擺實驗，體會追尋守恒量的過程和方法，讓學生感知事物本身存在的規律。 2. 通過對生活中數量守恒、質量守恒的例子分析，培養學生類比能力和知識遷移能力。 （三）情感、態度和價值觀 1.通過“追尋守恒量”，使學生領會尋找守恒量是科學研究的重要思想和方法，樹立辯證唯物主義認識論。 2.通過實例，進一步體會守恒的基礎性、普遍性和重要性。
教學重點、難點分析： 教學重點：對守恒思想的領會，對科學研究過程的體驗。 教學難點：認識到守恒是自然界的重要規律。 教學關鍵：變中有恒的思想。
教學內容	教學過程	設計意圖
一、 創設情景       引入新課	舉例： 兩個同學下象棋，不小心棋盤被打翻了，一顆棋子找不到了，一位同學就找啊找，最終在房間的一個角落找到了，支持這位同學堅持找下去的信念是什么？	從學生的生活經驗出發，歸納出所舉例子的特點：我們堅信，棋子不會憑空消失，也不會憑空產生。在物質觀教育中引出今天的課題：追尋守恒量-能量。
二、認識守恒      探究方法	實驗操作： 問題1：有兩個燒杯，A燒杯和B燒杯。A燒杯中放了一些水，B燒杯是空的。如果將A燒杯中的水倒一些到B燒杯中，這個過程中有沒有守恒量? 問題2：如何才能證明我們的猜想呢?	為了追尋守恒量，首先應使學生認識守恒，知道守恒量的特點和研究守恒量的方法。在教學的過程中，不是直接告訴學生追尋守恒量的方法，而是通過“天平實驗”讓大家歸納守恒的特點，并進一步探索尋找守恒量的方法，為后面猜想伽利略理想斜面實驗中的守恒量打下基礎。讓學生感受到生活中處處有科學思想，而且科學和生活密不可分。這樣的教學設計和安排充分顯示了物理學及其研究方法之美。
三、引導探究      歸納規律	親身體驗：    “碰鼻子”實驗         實驗演示： 將伽利略原來的設計、裝置及操作、論證方法再現出來，讓學生們討論猜想在這個過程中什么量是守恒的。	1.通過親身體驗，吸引了學生的注意力，活躍了課堂氣氛，提高了學習的積極性，同時又能引發學生思考：小球上升的高度為什么和初始高度相同，從而進一步激發學生的求知欲。 2.伽利略理想斜面實驗在物理學史上具有重要的地位，充分體現了伽利略的科學思想和方法，因此使學生跟蹤偉大先驅的足跡，領會他的探究思路，獲得從常規教學中得不到的感悟，有助于他們獲得認識世界和進行科學研究的能力和方法。 3.解釋“碰鼻子”實驗中的現象。使學生認識到用守恒規律可以簡單而準確地解決這些問題，從中又使他們感受到物理規律的簡捷美。
四、生活情景      建立模型	生活情景： 人們周圍生活中運動的物體最終都會停下來。 實物演示： 小球在粗糙水平面上很快停止運動。類比前面“找象棋子”的例子，并結合生活經驗提出猜想。	由于空氣阻力、摩擦阻力等的存在，生活中的運動物體最終都會停下來，這與原有的知識產生矛盾，機械能不再守恒。那么，這個過程中有沒有守恒量呢?由此將學生的思維活動引導到更高的層次：不同的能量形式可以轉化。
五、能量轉化      事例剖析	多媒體展示視頻和圖片： 向學生展示了涉及人類生命活動中能量的消耗以及太陽能、地熱能、風能、水能等利用的視頻和圖片，供學生們思考、討論，以進一步加深認識和理解。	1.使學生進一步認識到能量轉化和守恒的普遍性及其科學、社會的價值。 2.人類的生命生活伴隨著大量的能量消耗，使用清潔能源能有效減少溫室氣體的排放，保護地球環境。
六、反思小結	1.重力勢能、動能、機械能的概念 2.能量的觀點分析問題	小結的過程就是對所學知識再加工的過程，應該明確概念的發生發展的過程。完善知識體系，重點突出思想方法。
七、課后作業	1.完成學案上的習題。 2.在其他自然學科中列舉出幾個能量轉化與守恒的實例并與同學交流； 3.課后閱讀材料 《物理學的概念和文化素養》	進行再一次反饋，以檢查學習過程中的漏洞。

板書設計
    為能體現知識結構、突出重點難點并有審美價值采用以下板書設計：

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

教學過程流程圖
 

教學內容

主體活動

主導活動

創設情景 引入新課

創設情景

分析思考

實驗操作

教師設疑

引導探究 歸納規律

觀察分析

演示實驗

生活情景 建立模型

深入提高

實物演示

能量轉化 事例分析

講解習題

內化理解

知識升華

引導小結

反思小結

反饋提高

課后作業

 
 
 

追尋守恒量——能量
學習目標：
1.     領會能量轉化、變中有恒的思想。
2.     了解動能和勢能的概念。
3.     領會尋找守恒量是科學研究的重要思想方法。
4.     會分析生活中有關機械能轉化的問題。
 
【創設情景】
兩個同學下象棋，不小心棋盤被打翻了，一顆棋子找不到了，一位同學就找啊找，最終在房間的一個角落找到了，支持這位同學找下去的信念是什么？
 
 
 
【認識守恒】
問題1：有兩個燒杯，A燒杯和B燒杯。A燒杯中放了一些水，B燒杯是空的。如果將A燒杯中的水倒一些到B燒杯中，這個過程中有沒有守恒量？
 
 
 
【實驗探究】
 
實驗裝置簡圖                            實驗結論：       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
【引導探究】
探究一：對伽利略到理想斜面實驗的理解
 
 
問題一：通過對實驗的觀察和分析，判斷小球能否達到同一高度？
 
問題二：如果斜面B比斜面A陡些或緩些，小球總會在斜面上的某點停下來，這點距斜面低端的豎直高度與它出發時的高度相同嗎？
 
 
問題三：通過實驗，可推斷出此過程的守恒量是什么？
 
 
探究二：勢能和動能
問題一：小球從斜面A的某一高度由靜止滾下，并運動到斜面B的同一高度，在這個過程中小球的速度和高度是如何變化的？
總結歸納：
勢能：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
動能：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
問題二：在“伽利略斜面實驗”中小球能量是怎樣轉化的？
 
 
 
 
 
 
 
 
 
針對訓練1．如圖所示的伽利略的斜面理想實驗中（斜面光滑），以下說法正確的是(    )
A．小球在斜面A上運動的過程動能保持不變
B．小球在斜面A上運動的過程勢能減少                 
C．只有小球在B上運動的過程中動能和勢能的總和不變
D．小球在斜面B上運動的最大高度等于A
針對訓練2．在伽利略實驗中，小球從斜面A上離斜面底端h高處滾下斜面，通過最低點后繼續滾上另一個斜面B，小球最終會在斜面B上某點停下來而后又下滑，這點距斜面底端的豎直高度仍為h，在小球運動過程中，下列說法正確的是（       ）
Ａ．小球在A斜面上運動時，離斜面底端的豎直高度越來越小，小球的運動速度越來越大。
Ｂ．小球在A斜面上運動時，動能越來越小，勢能越來越大
Ｃ．小球在B斜面上運動時，速度越來越大，離斜面底端的高度越來越小
Ｄ．小球在B斜面上運動時，動能越來越小，勢能越來越大
探究三：對守恒量-能量的進一步理解
你還能舉出生活中哪些能量相互轉化的實例？
 
 
 
 
【鞏固練習】
1.諾貝爾物理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律，支配著至今所知的一切現象……這條定律就是（     ）
A.牛頓第一定律    B.牛頓第二定律  
  C.牛頓第三定律     D.能量守恒定律
2.下列說法中正確的是（     ）
A．能量只以勢能和動能兩種形式存在
B．能量只存在于具有高度或處于運動狀態的物體中
C．一切物體都具有動能
D．能量的存在形式多種多樣，且不同形式的能量之間可以相互轉化，并且在轉化過程中，總能量是守恒的
 
 
3.伽利略的斜面實驗表達了一個最重要的事實：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準確地終止于同它開始點相同的高度，決不會更高一點，也決不會更低一點．這說明小球在運動過程中，有一個“東西”是不變的，這個“東西”就是（     ）
A．動能         B．勢能         C．力           D．能量
4.關于伽利略的斜面實驗,以下說法正確的是（     ）                          
A．無論斜面是否光滑,小球滾上的高度一定與釋放的高度相同.
B．實際上,小球滾上的高度會比釋放的高度要小一些.
C．只有在斜面絕對光滑的理想條件下,小球滾上的高度才與釋放的高度相同.
D．伽利略的斜面理想實驗反映了在小球的運動過程中存在某個守恒量.
5.如圖所示的伽利略的斜面理想實驗中（斜面光滑），以下說法正確的是 （     ）

 
 
 
 
A．小球從A到B運動的過程動能保持不變
B．小球從A到B運動的過程勢能減少
C．只有小球從B到C運動的過程中動能和勢能的總和不變
D．小球在斜面CD上運動的最大距離等于AB4)
6.下列現象中，物體動能轉化為勢能的是（     ）
    A.秋千在最高處蕩向最低             B.張開的弓把箭射出去
C.騎自行車勻速駛向斜坡             D.正在上升的禮花彈
7.在下列事例中，屬于動能和勢能相互轉化、而動能和勢能的總和保持不變的是（     ）
A．游樂園中的海盜船，如果沒有摩擦和空氣阻力，船在搖擺過程中的運動
B．自行車從斜坡頂端由靜止滑下
C．物體以一定的初速度沿粗糙的固定斜面上滑而達到一定的高度
D．在不計空氣阻力的情況下，將一小球豎直上拋，小球從被拋出到落回拋出點過程的運動

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