7.1追寻守恒量

§7－1追寻守恒量（教学设计）【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。

《追寻守恒量－能量》教学设计教学流程个最为抽象的概念。

”这个不变的量是什么呢？这条定律又是什么呢？一．伽利略斜面实验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),所以当时人类对自然的认识还很有局限.但在伽利略的实验中,已经有了“能量”的影子。

实验探究：课件展示一：伽利略理想实验的模拟动画。

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,说明了什么?2.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,说明了什么问题?课件展示二：利用动画模拟实验,将斜面调整,引导学生观察小球的运动情况.指导学生自己组织语言,描述看到的物理现象。

二、物体的动能和势能1.实验演示：演示单摆、滚摆实验,进一步强化,如果没有摩擦和介质阻力,物体学生观察交流、讨论并总结:明确：1.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。

2.说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加,而由于运动而具有的物理量逐渐减少。

学生通过阅读并观察、讨论、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,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.若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。

参考结论：小球好像“记得”自己的起始高度,但又永远达不到原来的高度,所以将永远滚动下去。

点评：教师通过动画展示,让学生感受到“有某一量是守恒的”.教师逐步引导,让学生体会“守恒量”的追寻过程,进一步激发学生的探究意识和学习的欲望。

课件展示实验探究学生通过阅读并观察、讨论、总结好像“记得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.教师点评：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”,并把这个量叫做能量或能.教师引导学生认识,伽利略的发现今天看来就是我们学习过的能量转化与守恒的思想.其中与高度有关的量,我们称为势能;与速度有关的量我们称为动能。

“追寻守恒量”教学案例【教学目标】一、知识和技能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.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。

【高一】7.1 追寻守恒量学案（人教版必修2）【高一】7.1追寻守恒量学案（人教版必修2）7.1追求保护的学习计划（人民教育版必修2）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，最后，球在斜面上的某个点上总是将其速度更改为0，并且从斜面底部开始的垂直高度与球开始时的高度相同高度__________．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12.势能：相互作用的物体依赖于它们的___________________3．动能：物体由于________而具有的能量叫做动能．4.在球沿斜面滚动的过程中，高度降低，相应的_____________________，________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，当球的速度变为零时，所有球都转换为____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.物体在平滑的水平面上匀速滑动，然后（）a．这个物体没有能量b、这个物体的能量不变c．这个物体的能量发生了变化d、以上这些都不是真的【概念规律练】知识点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，球仍将在该斜面上达到其原始高度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 如果没有摩擦力，球就会上升到原来的高度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．上述步骤之一是一个实验事实。

另一种是理想化推理。

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，球肯定会在与起点完全相同的高度结束，而且永远不会更高或更低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，球从斜面a底部H的高度滚下斜面，并通过最低点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，这点距斜面底端球的垂直高度仍然是h。

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）体会自然规律的和谐统一（2）开辟了新的简单的解决问题的途径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（开辟解决问题的新的途径）。

3. 教学用具多媒体、板书学情分析本节课的教学对象为高一新生，所有学生在初中阶段的学习中已经掌握了能量守恒的知识，但并没有掌握为什么会有能量守恒这个概念，他们并不理解守恒量的重要性。

导入新课: 上课前同学们观看一个电影片段问题：冲浪运动是一种时尚极限运动，冲浪可以让人们忘却烦恼，体验一次次与海浪搏击、驰骋在海浪上的快感、刺激感。

是什么能够让他在浪谷中翻飞，一浪紧冲一浪？通过这节课的学习我们就可以定性的给出解释。

我这里还有两个小故事跟同学们分享：1我的女儿和她的小闺蜜特别喜欢玩跳棋,两个小朋友都争强好胜，谁也不让谁，有一次不小心棋盘被打翻了,棋子散了一地，于是一起收拾，收拾到最后发现一颗棋子找不到了,于是就找啊找,在寻找的过程中，两个小朋友都尽其所能，坚信一定能找到，最终在沙发底下找到了,支持他们俩找下去的信念是什么（提问）棋子的总个数是一定的，这是幼儿园阶段就会的数的守恒。

2爱迪生是个没有大学文凭之人，他与毕业于美国普林斯顿大学的高材生阿普顿一起工作，他经常受到阿普顿的歧视。