第七章机械能及其守恒定律
7.1 追寻守恒量-能量
课标解读：
(1)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
(2)通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。
(3)能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系。
(4)理解动能、势能及能量的概念与意义，能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例。能量的概念虽然十分抽象，但在物理学中却十分重要，因为它是一个“守恒量”。本课是体现新课程理念、具有启发性的一节课，目的是对学生进行方法和观念的教育，使学生了解守恒思想的重要性，体会人类在探索能量概念过程中的不懈追求。
教材分析：
“追寻守恒量”主要是观念性教育的内容，目的是对学生进行方法和观念的教育，使学生了解守恒思想的重要性。它从一个较高的角度入手，给学生一种观点，并希望学生在今后的学习中用这种观点去认识问题。
守恒是自然界普遍遵循的重要基本规律，“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一，究其原因是能量及其守恒的思想与牛顿的力学研究思路有所不同，能量及其守恒的思想从更抽象层次上反映了物质运动和相互作用的本质。
功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据.但是学生在能量概念的建立上没有概念基础,所以教材在第一节设立追寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清晰的认识.教材从著名物理学家的理论出发,展示伽利略的斜面实验,逐步引导能量的概念建立.继而利用生活中的实例,给出势能和动能的概念.教材具体说明了引入能量概念的必要性.
守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过本节课的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中
学情分析：
通过初中的学习，学生已经知道能量有各种形式，也初步学习了动能、势能和机械能的概念，这为本节相关问题的探究时直接引用动能、势能概念奠定了基础，通过初中的学习，学生了解了各种能量间可以互相转化以及机械能守恒的观点，这
可能使学生在进行本节相关问题的探究时，对猜想有了定向，教师在教学中既要利用好这种定向，又要避免由于这一定向可能带来的对思维的束缚。能量转化与守恒规律虽然是适合各个领域的普遍关系，规律本身与规律的发现过程具有丰富的内涵，但考虑到学生的基础，本节课的教学内容宜限定在学生比较容易理解和接受的机械能范围，对规律本身与规律发现过程丰富的内涵的发掘与阐述也应充分考虑学生能够理解与体会的程度。
教学目标：
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、实物投影系统一套，学案36
教学过程：
同学们，这节课我们学习第七章《机械能守恒定律》第一节《追寻守恒量》
生活中的守恒量、情景一：
先看事例：1、两个同学下象棋,不小心棋盘被打翻了,收拾后发现少了三颗棋子，两位同学就开始找,一会儿在墙边找到一颗，又过了一会儿在书缝隙找到一颗，还少一颗，两位同学继续找呀
找，终于在较远处的角落找到了,问支撑两位同学继续寻找的信念是什么？
本节课的主要任务是“追”——守恒量
“寻”——哪个量是守恒量
生活中的守恒量、情景二：
2、正常的水表连在自来水管道中，总表的读数应该等于各分表读数的总和，这就是守恒关系，
若发现读数不相等了，你会怎么想？是否守恒关系不成立了呢？
物理学中的守恒量、情景一：
1、有一次，爱迪生把一只灯泡（还没有制成成品）交给他的助手阿普顿，让他计算出这只灯泡的体积是多少。阿普顿是普林斯顿大学数学系的毕业生，又去德国深造了一年，数学程度相当不错，他拿着这只梨形的灯泡，打量了好半天，又特地找来皮尺，上下量了尺寸，画了剖视图、立体图，还列了一道又一道的算式。一个小时过去了，爱迪生着急了，走近一看，在阿普顿面前，好几张白纸上写满了密密麻麻的算式。
思考与讨论：
（1）爱迪生是怎样测出灯泡体积的？
（2）爱迪生测量灯泡体积的原理是什么？
2、在一个盛水的容器内放入一块冰。不考虑水的热膨胀，在冰的融解过程中，容器内的水位会升高还是降低？为什么？
物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向。
--------诺贝尔物理学奖获得者劳厄
物理学规律、甚至是普遍的自然规律，在结构上通常有两种最基本的形式，第一、形如“X=Y”而揭示因果关系的规律;第二、形如“X=X”而表现守恒特征的规律.
3、伽利略的理想斜面
（学生分析实验）先学生自己复述实验内容
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。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。继续减小后一斜面的倾角，小球达到同一高度，但滚得更远些，若将后一斜面放平，由于球永远达不到原来的高度，所以将永远滚动下去。
（师总结）伽利略在分析理想斜面实验时，除了得出：运动不需要力来维持的结论外，他还注意到实验中反映出一个转化与守恒的事实（或思想）。
对伽利略理想斜面实验的初步分析（出示问题）
提问1：猜一猜他看出的转化的事实是什么？
（高度与速度，还要具体说一下，如下滑时高度转化为速度等，若有人直接说出势能与动能，则指出伽利略时代还没有这两个概念）
提问2：猜一猜他看出的守恒的事实是什么？
（一个与高度有关的量和一个与速度有关的量之和守恒，若回答出势能、动能之和守恒，引导同上，若回答出高度与速度之和守恒，引导出这是描述物体运动的两个不同概念，单位都不一样，无法相加）
3、实验总结
（1）、在伽利略斜面实验中，将小球提高到起始点的高度时，小球被赋予一种形式的能量——势能。
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能
势能分为重力势能和弹性势能。举例说明。
（2）、在伽利略斜面实验中，释放小球后，小球开始运动，获得速度，小球被赋予一种形式的能量——动能
物体由于运动而具有的能量叫做动能。举例说明。
（3）、机械能：动能与势能的总和
小球下降时，势能减小，动能增加
小球上升时，动能减小，势能增加；
小球上升和下降时，动能＋势能的和（即机械能）不变。
通过以上实验我们可以观察到斜面上的小球、单摆中的小球、碰撞中的小球好像“记得”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。
后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。
“有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。它指出某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念……”
——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
自然界中的能量无处不在，存在各种不同的形式——如：机械能(动能和势能)、内能、电能、化学能、核能等等，各种不同形式的能量可以相互转化，在转化过程中遵从能量守恒这个基本原理，本章后面几节我们引入了功和能(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，为我们解决力学问题开辟了新的途径．
（4）想一想
从“力”的角度分析伽利略斜面实验的运动过程，有何不足之处？
学生答：不能表达和解释一个重要的事实：
如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确的终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点。
这说明某种“东西”在小球运动过程中是不变的，这个“东西”就是能量。
4、“追寻守恒量”的意义
（1）可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。
（2）重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。
板书设计：
7.1追寻守恒量课后作业
1．在伽利略的斜面理想实验中（斜面光滑），以下说法正确的是( ) A．小球从A到B运动的过程动能保持不变
B．小球从A到B运动的过程势能减少
C．只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变
D．小球在斜面上运动的最大距离等于AB
2．下列实例中,动能转化为势能的是( ) Array A．竖直上抛的正在上升的石块.
B．上紧发条的玩具汽车正在行驶.
C．从高处下落的乒乓球
D．从斜槽上滚下的钢珠
3．关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的（）
A．无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高度相同.
B．实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些.
C．只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同.
D．伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量.
4. 关于能量概念的说法正确的是( )
A．能量的概念是牛顿首先提出的一个力学概念.
B．能量的概念是伽利略提出的,并用斜面理想实验来验证能量的存在.
C．人们从伽利略的斜面实验得到启发,认识到引入能量概念的重要性.
D．以上说法都不正确.
参考答案：1.B 2.A 3.BCD 4.C
7.1 追寻守恒量—能量 一三维目标 1．知识与技能 (1)理解动能、势能及能量的概念与意义。 (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)通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识． 2．过程与方法 (1)再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)的演示，帮助同学们建立能量守恒的观念．3．情感、态度与价值观 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。 通过了解人类追寻“能”这一守恒量的过程，体验守恒思想的重要意义 二教学重点理解动能、势能的含义。 三教学难点在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。 四教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论 （一）创设情境，引入新课 1 今天我们这节课学习“追寻守恒量”先解读一下这个标题，“守恒”这个词你是 怎么理解的？ 2有一首古诗，“离离原上草，一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又生”。这首诗反映了一定的自然规律：世界万物时时刻刻都在发生变化，又生生不息。变来变去，那什么东西是不变的呢（学生思考）伽利略理想实验我们曾学过，这个实验或者能给我们启示（二）创设情境，新课教学 探究一：能量的概念 1伽利略理想实验小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，不考虑摩擦阻力，将会运动到另一个斜面的同一高度。 提问：小球经历了几个运动过程？这些过程各有什么特点? 2设小球从距水平面H高静止静止滑下，不考虑摩擦阻力，滑下到离水平面高h时的速度为v。 H，h, v三者是什么关系？ 教师：在这个实验中，无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0,这点距斜面底端的竖直高度与出发点的竖直高度相同，它好像“记得”自己的起始高度，或与高度相关的某个量。这个事实存在一个守恒量，这个量是什么呢？通过推导这个量与速度和高度有关，这个量我们把它叫能量 板书伽利略斜面实验表明： “有某一量是守恒的”，这个量叫做能量 3学生活动读55页第一段了解能量概念的意义 能量在不同的情况下有不同的表现形式，同学们知道那些形式的能量呢?学生答 （这节课我们主要学习势能、动能两种形式的能量） 针对训练１：关于伽利略的斜面实验,从斜面上静止释放一小球，以下说法正确的是（）A．无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高度相同. B．实际生活中,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些.
《能量守恒定律》教学设计集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
《能量守恒定律》教学设计 （第一课时） 福建省泉州市第一中学叶其武 一．学习任务分析 1．教材的地位和作用 能量守恒定律是自然界普遍规律，它是不仅是解决力学问题的金钥匙之一，同时它也统领了整个高中物理力，热，电，光，原等各个章节。学了这章的知识，对于变力等问题就有了解决的方法和手段。学了这章的知识，学生解决物理问题的思维方法也要开阔，对物理问题即要从力和运动的角度分析，还要从功和能关系的分析。 2．教学重点和难点： 1．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；能够应用机械能守恒定律解决有关问题。 2．能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。 。 二．学习者情况分析 在学习这一内容之前，所教的学生已知道功，能，动能，势能，重力势等概念。掌握了重力能变化与重力功的关系，合外力功与动能变化的关系等规律；会计算恒力的功，会用动能定理计算变力的功，会用动能定理计算描述变速运动的物理量。在能力方面已近学过许多物理规律的推导，具有一定的演绎推理能力。经过以往的多媒体教学，他们比较熟悉和习惯用计算机课件上课的方式.学生对物理学的研究方法已有一定的了解，，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。 在非智力因素方面，学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣；有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘；敢于坚持正确观点，勇于修正错误；喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。 三．教学目标分析 1．知识与技能： ①．通过实验能验证机械能守恒定律。 ②．理解机械能守恒定律。会用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。 ③了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本，最普遍的自然规律之一。 2．过程与方法： ①．让学生通过已有日常生活和实践中的能量转化的经历，提出如何验证能量转化和守恒定律。接着让学生设计验证性实验，体会验证性实验的探究过程。 ②．在探究过程中，渗透科学研究方法，知道影响实验的有关因素并加以控制，例如各种阻力。会纪录，分析和处理数据。 ③讨论实验得出的结论以及如何减小实验误差。
§7.1 追寻守恒量
问题：支撑两个小孩能够坚持找到最后1颗棋 子的信念是什么？ 小结：棋子的总数是不变的，我们可以说棋子 的数量是守恒的。 案例2：自来水公司抄表员最近发现，某小区一单 元楼的自来水管道的总表读数和各住户家中分表 读数总和不一致。对于这个问题，你有什么想法？ 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中的沙 子再倒入B中一些。两个烧杯A、B和沙子的总质 量如何变化？ 积极思考，回答问题。 积极思考，各抒己见， 给出各种想法。 积极思考，回答问题。 积极思考，回答问题。 义理论，学生 在对生活案 例的认识过 程中完善自 己对守恒量 的认知结构。 使学生体会 生活中数量 的守恒。 使学生体会 生活中体积 的守恒。
问题：支撑你们有这种想法的依据是什么？ 小结：在上述过程中，A烧杯和杯中沙子的总质量减少，B烧杯和杯中沙子的总质量增加，但A、B两烧杯和沙子的总质量是守恒的。 案例4：化学反应方程式 问题：我们依据什么来配平化学方程式？ 小结：我们需要根据原子数守恒、电荷守恒来配平化学反应方程式。 总结：由此可见，事物在变化过程中，某些量总是保持不变的，这种现象叫做守恒。守恒现象在生活中是普遍存在的。 问题：那我们为什么要追寻守恒量呢？ 介绍诺贝尔物理学奖获得者、德国物理学家劳厄的名言：物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种 物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向。积极思考，回答问题。 积极思考，回答问题。 使学生体会 生活中质量 的守恒。 使学生体会 化学中原子 数和电荷的 守恒。 引用物理学 家劳厄的名 言，强调追寻 守恒量的重 要性和必要 性。
初中物理新课程标准教材 物理教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 物理教案 / 初中物理 / 九年级物理教案 编订：XX文讯教育机构
能量守恒定律(教案) 教材简介:本教材主要用途为通过学习物理知识，可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助，本教学设计资料适用于初中九年级物理科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 “”教学目标 a. 知道能的转化在自然界中是非常普遍的，并能举一些能的转化的例子 b. 知道的内容，并能用它来说明一些简单的问题 C. 建立朴素的唯物主义观，对学生进行思想教育 教学建议 教材分析 分析：本节内容是对本章及以前所学物理知识从能量的观点进行了一次综合、深化和再认识．教材首先分析自然界中各种能量之间的转化，揭示它们之间的本质联系：能量，并分析一系列熟知的能量转化的事例，指出能量的转化与守恒．最后阐述了能的转化与守恒定律的普遍性和重要性． 教法建议 建议一：是一个实验规律，列举能量转化的实例，是学生理解和掌握能量守恒的基础，
因此在教学过程中要充分利用学生已知知识，对这些实例中的能的转化进行具体分析．建议二：在教学过程中，应重点强调定律的两个方面：转化与守恒．另外还要强调该定律的普遍性和重要性，可列举19世纪的自然科学史对学生进行教育． “”教学设计示例课题 教学重点 能量转化与守恒 教学难点 对能量转化与守恒的理解 教学方法 讲授 知识内容 教师活动 学生活动 一、能量的多样性 对应于不同的运动形式，能的形式也是多种多样的 二、能的转化
1. 教学目标 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。 2. 教学重点/难点 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）。 3. 教学用具 多媒体、板书 4. 标签
导入新课 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。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。继续减小后一斜面的倾角，小球达到同一高度，但滚得更远些，若将后一斜 面放平，由于球永远达不到原来的高度，所以将永远滚动下去。 伽利略在分析理想斜面实验时，除了得出：运动不需要力来维持的结论外，他还注意 到实验中反映出一个转化与守恒的事实（或思想）。 1、对理想斜面实验的初步分析 提问1：猜一猜他看出的转化的事实是什么？（高度与速度，还要具体说一下，如下 滑时高度转化为速度等，若有人直接说出势能与动能，则指出伽利略时代还没有这两个概念） 提问2：猜一猜他看出的守恒的事实是什么？（一个与高度有关的量和一个与速度有 关的量之和守恒，若回答出势能、动能之和守恒，引导同上，若回答出高度与速度之和守恒，引导出这是描述物体运动的两个不同概念，单位都不一样，无法相加）提问3：假设你是伽利略，而且掌握了牛顿运动定律和运动学公式，能不能从理论上 证明出与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒？（提醒：把h0、h、v放在一个公式中，分析从P点释放到Q点过程中已知四个量，而学过的运动学公式中每个公式都有四个量）
第七章机械能及其守恒定律 7.1 追寻守恒量-能量 课标解读： (1)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 (2)通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。 (3)能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系。 (4)理解动能、势能及能量的概念与意义，能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例。能量的概念虽然十分抽象，但在物理学中却十分重要，因为它是一个“守恒量”。本课是体现新课程理念、具有启发性的一节课，目的是对学生进行方法和观念的教育，使学生了解守恒思想的重要性，体会人类在探索能量概念过程中的不懈追求。 教材分析： “追寻守恒量”主要是观念性教育的内容，目的是对学生进行方法和观念的教育，使学生了解守恒思想的重要性。它从一个较高的角度入手，给学生一种观点，并希望学生在今后的学习中用这种观点去认识问题。 守恒是自然界普遍遵循的重要基本规律，“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一，究其原因是能量及其守恒的思想与牛顿的力学研究思路有所不同，能量及其守恒的思想从更抽象层次上反映了物质运动和相互作用的本质。 功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据.但是学生在能量概念的建立上没有概念基础,所以教材在第一节设立追寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清晰的认识.教材从著名物理学家的理论出发,展示伽利略的斜面实验,逐步引导能量的概念建立.继而利用生活中的实例,给出势能和动能的概念.教材具体说明了引入能量概念的必要性. 守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过本节课的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中 学情分析： 通过初中的学习，学生已经知道能量有各种形式，也初步学习了动能、势能和机械能的概念，这为本节相关问题的探究时直接引用动能、势能概念奠定了基础，通过初中的学习，学生了解了各种能量间可以互相转化以及机械能守恒的观点，这
10.3 热力学第一定律能量守恒定律 风陵渡中学王佩 【教学方法】讲授法讨论法 【教学目的】 知识与技能 1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种 形式的能在一定条件下可以相互转化 2.进一步掌握能量的转化和守恒定律，并了解能量的转化和守恒定律的意义 3.运用公式△U＝W＋Q 分析有关问题并具体进行计算 过程与方法 通过实例分析，进行热力学第一定律的相关计算 情感态度与价值观 1.利用能量的转化和守恒的观点，分析物理现象，解决物理问题 2.感知我们周围能源的耗散，树立节能意识 【教学重点】热力学第一定律 【教学难点】能量守恒定律 【教具】多媒体课件 【教学过程】 一、新课导入 图片展示—冷—措施（搓手，运动，哈气，烤火…）—引出改变内能两种方式 师：改变内能的方式有哪些? 生：做功，热传递 师：很好。既然做功和热传递都可以改变内能，那么，功、热量跟内能的改变之间遵循怎样的关系，这节课我们一起来探究。 二、新课教学 问题探究 1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么： ①如果物体对外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示开启易拉罐碳酸饮料瞬间，气体冒出，体验感觉—温度降低） ②如果外界对物体做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示有机玻璃筒放棉花—迅速压下活塞，棉花点燃） ①内能减少W ②内能增加W 2.一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么： ①如果物体吸收热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示水吸收热量） ②如果放出热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？ （图片展示电暖宝充好电放热） ①内能增加Q ②内能减少Q 3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化ΔU与热量Ｑ及做的
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
追寻守恒量——能量教案 三维目标 知识与技能 1.理解动能、势能及能量的概念与意义. 2.能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系. 3.能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例. 过程与方法 1.体会伽利略分析问题的精妙,学习分析事物本质的方法. 2.在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会转化与守恒的普遍性. 情感态度与价值观 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. 2.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. 3.通过学习,要善于把实际问题理想化. 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,能意识到存在的巨大使用前景. 课时安排 1课时 课前准备 多媒体课件、学案、滚摆、单摆. 教学过程 导入新课 实验导入 如图所示,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动.记住它向右能够达到的最大高度.然后用一把直尺在P点挡住摆线,看一看这种情况下小球所能达到的高度. 这个实验现象说明了什么?它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的?这种“东西”会是什么? 通过本节课的学习,同学们就能理解这一实验现象了. 故事导入 新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了.中国、日本和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.从电视画面可看出，骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮
《追寻守恒量》导学案 【学习目标】 (1)理解动能、势能及能量的概念与意义。 (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。a (3)通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识. 【重点】理解动能、势能，体会能量转化和守恒的普遍性 【难点】创新思维的培养 【自主导学】 何谓守恒？ 1?寻找规律的基本步骤 (1)观察和实验 观察自然现象和实验现象是物理学研究的基本方法，伽利略通过对小球运动现象的观察和 分析(如图)，得到牛顿第一定律的基本内容：如果斜面是光滑的，小球将一直沿水平直线 运动下去。”同时得到：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面低端的竖直高度与它出发时的高度相同”的观察结论。 (2)推理和概括 通过对观察结论的分析和概括，抓住主要矛盾，忽略次要因素或干扰因素，抽象出物理的 本质(规律性的东西)，完成由感性向理性的上升。如图所示实验，如果忽略摩擦力这个干扰因素，可推断出此过程中隐含这某种守恒量，此守恒量就是初中物理中接触过的机械能(即动 能和势能的总和)。 2?关于能量”的概念 能量是一个抽象的物理概念，是物理学中研究问题的工具”书本并没有对能量下严格的定义，而是将记得”说成是一个守恒量，这个守恒量叫做能量。其原因是在本节教材中无法对能量下严格的定义，因此在此不要去追求能量的严格定义，随着学习的深入会逐步得到准确的 定义，但应该看到物理学中的守恒量有着十分重要的功能。 3.势能
(1)物体凭借其___________ 而具有的能量叫做势能(Poctential energy )
（2）正确理解势能的概念，必须理解位置的概念，物体（看作质点）所处的位置是一个空间点, 在一维空间（数轴）上用（x）表示，在二维空间（平面直角坐标系）中用（x、y）表示；在 三维空间中用（x、y、z）表示。本处不讨论势能的大小到底由哪些因素决定，仅要求知道势能与位置有关，当位置改变时，势能也随之改变。 （3）势能和动能可以相互转化，在这种转化时，势能减少的同时，___________ 在增加，势能增 加的同时，___________ 在减少。 4.动能 （1）_________________ 物体由于而具有的能量叫做动能（Kinetic energy ）。 （2）正确理解动能的概念，必须理解运动的相对性，即前面学过的参考系问题，由于牛顿力学 仅适用于_________ 参考系，因此本处运动的参考系也是指____________________ ，没有特殊说明，一般 指地面参考系。本处不讨论动能到底由什么因素决定，但要知道当物体的速度大小发生变化时， 物体的动能也将发生变化。 （3）动能可以和势能发生转化，在这种转化过程中，动能减少同时， ___________ 在增加，动能 增加的同时，____________ 在减少? 【问题思考】 以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况。在这个例子中是否存在着能的 总量保持不变？ 【范例精析】 例题：如图所示，河道中的水在稳恒地流淌（各处的水流速度不随时间改变），设截面 的面积为S i,流速与截面垂直，速度为V i；截面A2B2的面积为S2,速度为V2,通过观察和 分析，本题中位于A1B1A2B2区域中的水的体积是否为一个守恒量？若是的话，你可以推断出 S i、S2、V i、V2满足什么规律？
《能量守恒定律》教案 《能量守恒定律》教案 从容说课 本节课的设计，教材继续沿用了前几节的课程模式，先由生活中的实例引出研究问题，然后用实验加以证实，让学生接受这个物理事实。接着再从理论上推导、证明，从而得出结论。 这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手，引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的。接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论。最后提出了自然界中最普遍、最基本的规律之一能量转化和守恒定律。 机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础。 各种不同形式的能相互转化和守恒的规律，贯穿在整个物理学中，是物理学的基本规律之一。能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要基础。所以这一节知识是本章重要的一节。 机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能。 分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的
重力势能，是本节学习的难点之一。在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面。 教学重点 1。理解机械能守恒定律的内容； 2。在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式； 3。理解能量转化和守恒定律。 教学难点 1。从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2。能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 教具准备 自制投影片、CAI课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子。 课时安排 1课时 三维目标 一、知识与技能 1。知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2。理解机械能守恒定律的内容； 3。在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守
第五章机械能及其守恒定律 全章概述 本章讲述功和能的概念，以及动能定理和机械能守恒定律。这一章可视为牛顿力学的进一步展开。在牛顿运动定律的基础上，通过引入功和能的概念，得出有关机械能的规律，特别是机械能守恒定律，使人们对自然的认识更加深入，为解决力学问题开辟了新的途径。因此，这一章是力学的重点章。 本章内容是高考命题的热点，特别是关于功、动能定理、机械能守恒定律的有关试题是必考的，有的题目可能重复出现，因此必须熟练掌握本章内容、并将其与牛顿运动定律及运动学相结合，高考中本章的试题题型全面，选择题、填空题、计算题都可能出，尤其是动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒更多的出现在计算题中，成为近年高考的一大重点，必须重视解综合题的能力。 另外，本章知识与实际生活、科技的联系与化学、生物的综合也是新高考命题的一大热点。 新课标要求 1、运用能量的观点分析解决有关问题时，可以不涉及过程中力的作用细节。 2、功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据。 3、高考对本章考查的热点包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律。考查的特点是灵活性强、综合面大，能力要求高。 新课程学习 追寻守恒量 ★新课标要求 （一）知识与技能 理解动能、势能及能量的概念与意义。 （二）过程与方法 会分析动能与势能间的相互转化。 （三）情感、态度与价值观 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 理解动能、势能的含义。 ★教学难点 在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。 ★教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 ★教学工具 计算机、投影仪、CAI课件、录像片 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：指导学生列举生活中能量转化的例子，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。
能量守恒定律与能源 【教学目标】 一、知识与技能 理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。 二、过程与方法 通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义 三、情感、态度与价值观 感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。 【教学重点】 能量守恒定律的内容。 【教学难点】 理解能量守恒定律的确切含义。 【教学方法】 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，并讨论、交流学习成果。 【教学准备】 投影仪、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块 【教学过程】 一、引入新课 教师活动：提出问题：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。我们还知道不同能量之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子。 学生活动：思考并回答问题，列举实例。
教师活动：演示实验1：在一个玻璃容器内放入沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中。 思考：小球运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。 演示实验2：在盛有水的玻璃容器中放一小木块，让小木块在水中上下浮动，过一段时间，小木块停止运动。 思考：小木块运动过程中机械能是否守恒？请说出小球运动过程中能量的转化情况。 学生活动：观察实验并积极思考。讨论后，选出代表发表见解。 教师活动：听取学生汇报，总结点评。回答学生可能提出的问题。 点评：通过学生举例和演示实验，说明各种形式的能量可以相互转化，增强学生的感性认识，并激发学生的学习兴趣，唤起学生强烈的求知欲。 教师活动：引入课题：以上实验表明，各种形式的能量可以相互转化，一种能量减少，必有其他能量增加，一个物体的能量减少，必定其他物体能量增加，能量的总和并没有不化。这就是我们今天要学习的能量守恒定律。 二、进行新课 1．能量守恒定律 教师活动：引导学生阅读教材，说出能量守恒定律的内容，并引用教材上的话，说明能量守恒定律的建立有何重大意义？ 历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器，即永动机，这样的机器能不能制成？为什么？ 学生活动：认真阅读教材，思考并回答问题 教师活动：提出问题，引出下一课题： 既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？ 2．能源和能量耗散 教师活动：引导学生阅读教材，了解人类应用能源的历程，能源对人类社会发展所起的作用；人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染。
第七章机械能守恒定律 第一节追寻守恒量——能量 1．伽利略在斜面实验中(如图1所示)，发现一个启发性的事实：无论斜面陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点速度变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的 高度__________．在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是________的”，并且把这个量叫做________或______． 图1 2．势能：相互作用的物体凭借其__________而具有的能量叫做势能． 3．动能：物体由于________而具有的能量叫做动能． 4．在小球沿斜面滚下的过程中，高度减小了，相应的________减少，而物体的速度变大，________增加；当小球沿斜面升高时，会变慢，因而______减少，但它的高度在增加，________增加，当小球的速度变为零时，其全部________都转化为________． 动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能，二者可以________转化．
5．一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则() A．这个物体没有能量 B．这个物体的能量不发生变化 C．这个物体的能量发生了变化 D．以上说法均不对 【概念规律练】 知识点一伽利略理想斜面实验 1．关于伽利略的理想实验，有下列实验和推论： ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度． ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面． ③如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度． ④继续减小第二个斜面的倾角到零，小球将沿水平面做持续的匀速运动． 上述步骤中有一个是实验事实．其他是理想化的推论．事实是________，推论是________．2．伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点．这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是() A．动能B．势能 C．力D．能量 3．在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h.在小球运动过程中，下面的叙述正确的是() ①小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大 ②小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大③小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小④小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大 A．①②B．②③C．①④D．③④ 知识点二动能与势能的转化 4．在下列事例中，属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和保持不变的是() A．游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动 B．在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从被抛出到落回抛出点过程的运动 C．物体以一定的初速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度 D．自行车从斜坡顶端由静止滑下 5.
九年级物理下册11、1能量守恒定律教案新版教科版 【教学目标】 一、知识与能力 1.认识能量存在的不同形式，能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量 可以互相转化。 1.通过回顾已学过的各种能量及能量转化的实例，了解生产、生活中各种形式能量的转 化过程。 2.通过观察实验及课件演示，理解能量守恒定律，知道永动机不可能制成，并能应用能 量守恒定律独立地分析问题。 三、情感、态度与价值观 3.通过讲解永动机是不可能制成的，让学生了解事物的发生和发展都有其自然规律，使 【教学重点】 【教学难点】 能量的转化与转移的方向性。 【教学突破】 【课前准备】 ◆教师准备 多媒体材料(模拟单摆从运动到停止的整个过程，分析能量转化守恒问题)、滚摆、空气压 ◆学生准备 玩具小车、悠悠球、细线和小球等。 ┃教学过程设计┃ 教学过程 引导学生分析能量转化过程。 滚摆实验现象直观生动，能够激发学生的观察研究兴趣，而且滚 摆自由转动的过程中存在动能和重力势能的相互转化。滚摆慢慢 停下的过程说明机械能可以转化为内能。
二、进行新课课前可以让学生每 1.不同形式能量的相互转化人准备一个涉及能量转学生讨论：列举出自己知道的能量存在形式——机械能、内能、化和守恒定律的实验，如光能、电能、核能、化学能等。单摆实验等。引导学生思学生活动：分析教材第39页如图11－1－3所示的几个情景中能考实验研究对象中哪几量转化情况，并自己利用课前准备的器材进行实验。种能量相互转化，哪种能通过对教材第39页如图11－1－3所示的第三个图的观察，可以量减少，哪种能量增加，发现推动带滚动轮的小车效果更好。以及二者的关系。 演示：空气压缩引火仪。 学生活动：讨论从能量利用和转化角度讲，现代化生活以电为中 心的能量转化和利用的过程是怎样的。 各种电池、发电机把________能转化为________能； 电饭锅、电动机、日光灯等用电器把________能转化为________ 能。 2.讨论交流能量从哪里来 学生活动：结合教材第40页如图11－1－5所示的太阳能的转化 和利用，讨论人们利用太阳能的过程。 ——太阳能：直接加热物体(太阳能热水器，内能的转移)、太阳 能电池(光能转化为电能)、风能和水能(太阳能转化为机械能)、 动植物生长(太阳能转化为生物质能)等。 3.能量守恒定律 学生活动：做小实验，分析能量转化或转移情况。 学生讨论：打台球时，两颗台球之间发生了动能的转移；人们通 过热水袋取暖，就是热水的内能转移至人体。 要求学生回忆，并举出一些例子，分析其中的能量转化或转移情 况。 结论：能量既不能创造，也不会消灭；当能量从一个物体转移到 另一个物体或从一种形式转化为另一种形式时，总量不变。这称 为能量守恒定律。 4.永动机是不可能实现的 教师：能量是维持我们的生产、生活得以正常进行的源泉。正是 这样，在历史上，许多人煞费苦心，希望能够制造出一个不需要通过各种各样永动向其提供能量，就能持续对外做功的机器，也就是永动机。然而，机设计的失败，能够使学我们根据能量守恒定律就可以知道，这样的机器是不存在的。生明确理论指导实践的举出历史上比较有名的永动机，多媒体展示图片，说明设计初衷。实际意义。培养学生学科如达芬奇的永动机等。学、用科学的科学素养。学生活动：观察永动机图片，展开讨论，分析永动机不能永动的 原因。再让学生分析教材如图11－1－8所示的永动机，以小组 为单位，进行讨论，指出其中的不可能之处。特意指出“完全转 化”往往是不可能的。 教师引导说明：永动机是非常美妙诱人的设想，多少人为了永动 机熬白了头发，甚至耗尽一生精力。但是，在科学规律面前，幻 想终究是幻想。
这节课开始，我们先看一个实验：这是由5个普通的钢球组成的摆——“牛顿摆”。注意观察：当拨动一边的钢球时，另一边的钢球会发生怎样的运动？【视频】好，我们发现当这边一个小球碰过去，另一边一个小球摆起来；第二次两个小球碰过去，另一边两个小球摆起来；如果这边三个小球碰过去的时候呢？另一边三个小球摆起来。那么这其中有什么规律吗？小球在碰撞过程中，它好像记得前面有几个小球摆过来。好，那么这节课我们就学习《追寻守恒量——能量》，一起来探究小球碰撞过程的奥妙。 什么是能量呢？在大家生活中涉及到能量的事情有哪些？吃饭，睡觉，走路，上课，还有的同学说运动。我们平常说“万物生长靠太阳”，那太阳提供什么能？太阳能。【PPT 】同学们刚才说的吃饭，那面包、牛奶提供什么能？化学能【PPT 】我们运动的时候也用到了能量【PPT 】可以说能量是无处不在的。那能量到底是什么呢？【PPT 】诺贝尔物理学奖获得者费曼是这么说的：“有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做“能量守恒定律”。它指出某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。它是一个最抽象的概念……”费曼说能量是一个最抽象的概念，那我们把它形象化一些，通过一个故事去体悟。【PPT 】《庄子·齐物论》里讲了一个“朝三暮四”的故事：养了一群成精的猴子，早上给它吃3个桃子，晚上吃4个桃子，猴子很不高兴，提抗议；那马上改口说，早上给它吃4个桃子，晚上吃3个桃子（猴子）。怎么样呢？猴子都非常高兴。“朝三暮四，众猴皆怒；朝四暮三，众猴皆喜。”如果我是那只猴子的话，不，如果大家是那群猴子的话，你会怎么想呢？【提问】你是更倾向于朝三暮四/朝四暮三？有的同学说朝四暮三，猴子也是这么想的，你是从养殖学的角度去考虑的：早上消耗的能量会更大一些，晚上吃了不消化容易长肉，将来能卖个好价钱。抛开这些因素，其实一天都是七只桃子，总数是不是没变？对，正如劳厄所言，我们物理学主要的任务就是研究哪些量是不变的。【PPT 】 那么接下来我们看一个以前学过的实验——“伽利略理想斜面实验”，理想在什么地方？斜面是光滑的。【flash 】我们把一个小球从一定高度静止释放，看到什么呢？小球又回到了原来的高度。调整斜面倾角，再次释放小球，看到什么？小球还是回到原来的高度。如果把斜面放平，会怎样呢？（提问）小球将做匀速直线运动，一直运动下去。为什么它要一直运动下去？因为它想回到原来的高度，但是回不到。就像一个执着的情郎，一心想着自己的梦中情人，但是道阻且长、那人宛在水中央，于是便一直运动，去追寻原来的高度。【PPT 】我们看一下刚才实验中小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，经历了哪几个运动过程？这些过程各有什么特点？小球高度降低的同时，速度在增加； 高度升高的同时，速度在减小。速度与高度什么关系？此消彼长。???????=+=+=+=+3 03;312;321;330但是不管中间过程如何，小球总是能回到初始高度，用一个词来表示就是“仿佛记得原来的位置”。那它为什么会记得自己的位置或者回到原来的高度呢？因为在运动过程中有一个量是守恒的或不变的，叫做“能量”。 【PPT 】我们通常所说的机械运动所具有的能量叫做机械能，其具有两种形式——势能和动能。大家看这幅图是复活节岛上的巨石，这些石头是否具有能量？具有什么能量呢？对，重力势能。物体由于被举高而具有的能量就叫做：重力势能。比方说被弹高的人、被举起的杠铃都具有重力势能；而被拉弯的弓的能量还是重力势能吗？并不是，而是势能的另一个分支——弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量就叫做弹性势能。二者二合为一，概括一下势能：相互作用的物体由于其位置而具有的能量就叫做势能（相互作用：万有引
《追寻守恒量》教学设计 【教材分析】 第七章《机械能守恒定律》的第一节安排了题为“追寻守恒量”的内容；从内容性质来看，本节内容侧重于两点，其一，对学生观念性的教育，即让学生了解守恒思想的重要性，加强对守恒规律的认识，其二，对学生方法的教育，即希望学生通过追寻能量守恒的过程，学习用这种观点认识和处理其他的守恒关系。 【学情分析】 在学习“追寻守恒量”之前，学生通过初中的学习，已经知道能量有各种形式，也初步学习了动能、势能和机械能的概念，这为本节相关问题的探究时直接引用动能、势能概念奠定了基础；然而，经过高中前六章物理内容的学习，学生目前对自然界中所蕴含“因果规律”比较熟悉，而对自然界中的“守恒规律”较为陌生。 【教学设计思想】 针对教材分析和学情分析，本节课教学设计思想：首先介绍能量守恒规律被发现的物理学史，其次对追寻守恒量的重要性进行分析，最后是举例分析追寻守恒量中的相应操作要点。 【三维目标】 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。 【教材重难点】 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】 环节一复习旧知,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