人教版高中物理必修二-第七章-第1节-追寻守恒量——能量-教案1word版本

第1、2节 追寻守恒量——能量 功一、 追寻守恒量——能量1．伽利略斜面实验探究图7­1­1如图7­1­1所示，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，h A ＝h B 。

始、末位置高度相同，小球运动中守恒的量叫能量。

2．势能 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。

3．动能 物体由于运动而具有的能量。

4．在伽利略的理想斜面实验中，小球的动能和势能相互转化，但二者的总量是不变的。

二、功1．功的定义1．相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；物体由于运动而具有的能量叫做动能。

在伽利略的斜面实验中小球的动能和势能可以相互转化。

2．如果物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。

力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。

3．功的公式W ＝Fl cos α，α为力与位移方向的夹角。

该公式只能计算恒力做的功。

4．功是标量，但有正负之分。

当力促进物体的运动时，做正功；当力阻碍物体的运动时，做负功。

5．当几个力对物体都做功时，这几个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功。

一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。

2．做功的因素力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。

3．功的公式(1)力F与位移l同向时：W＝Fl。

(2)力F与位移l有夹角α时：W＝Fl cos_α，其中F、l、cos α分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦。

(3)各物理量的单位：力的单位是N，位移的单位是m，功的单位是N·m，即J。

4．正功和负功5．合力的功功是标量，当物体在几个力的共同作用下，发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对这个物体所做的功。

1．自主思考——判一判(1)在伽利略的斜面实验中，若有摩擦，则h A>h B。

7.1 找寻守恒量——能量教课目的一、知识和技术1.理解能量及动能、势能的看法与意义。

2.认识守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系。

3.经过详细的案例使学生对守恒看法有初步的认识。

二、过程和方法1．经过实验察看，让学生感知事物自己存在的规律。

2．学生列举生活中物理现象，进一步领会守恒的基础性、广泛性、重要性。

三、感情、态度和价值观经过动能、势能间的互相转变来研究生活中的物体的运动，培育热爱生活的情味。

教课要点经过对详细案例的剖析成立能量转变和守恒的思想。

教课难点培育创新能力，使学生在发现了能量转变和守恒的广泛性后，能意识到其存在的巨大使用远景。

教课过程一、导入新课“挽弓当挽强，用箭当用长；射人先射马，擒贼先擒王。

”这是杜甫的诗。

跳高运动员总要充足地助跑才能获得好的成绩。

请同学们思虑下边的问题：1.为何强弓能射得远？2.跳高运动员是以高度来计算成绩的，而他们为何要提升自己的速度呢？莫非速度与高度有什么联系吗？教师活动：指导学生剖析上述问题中能量转变的例子，让学生初步领会“能量”在人类生活中的重要性。

学生活动：踊跃思虑，列举实例。

学生代表讲话，其余同学增补。

教师活动：总结评论学生的讲话状况，引出课题。

二、新课教课（一）能量1.学生阅读课文。

2.课件展现：伽利略理想斜面实验。

3.怀疑议论（1）当小球沿斜面从高处由静止滚下时，小球的高度不停减小，而速度不停增大，这说了然什么？学生沟通议论总结：小球依靠其地点而拥有的某一物理量在不停减小，而因为其运动而拥有的某一物理量在不停增大。

（2）当小球从斜面底沿另一斜面向上滚时，小球的地点不停高升，而速度不停减小，这说了然什么？学生沟通议论总结：小球依靠其地点而拥有的某一物理量在不停增添，而因为其运动而拥有的某一物理量在不停减小。

4.持续展现课件调整斜面倾角，指引同学察看小球运动，指导学生用自己的语言描绘看到的现象，改变倾角再看。

结论：小球每次仿佛都“记得”自己的开端高度，到斜面的另一边，总要达到本来的高度。

《追寻守恒量——能量》在物理学中，能量并不是由功定义的。

能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。

能量概念之所以重要，就是因为它是一个守恒量。

守恒关系是自然中十分重要的关系，从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的，因为它是极为重要的研究方向。

根据这种认识，所以本节从追寻守恒量出发引入能量概念，为能量学习奠定了基础并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程。

通过本节的学习加强对守恒关系的认识，重要是物理学的思想和方法的学习。

【知识与能力目标】1、理解能量及动能、势能的概念与意义；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、通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。

【过程与方法目标】1、重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、滚摆)的演示，帮助同学们建立能量守恒的观念。

【情感态度价值观目标】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。

【教学重点】1.对守恒思想的领会,对科学研究过程的体验。

2.理解动能、势能的含义。

【教学难点】认识到守恒是自然界的重要规律。

多媒体课件，单摆一、创设情景引入新课课件展示生活小故事：两个同学下象棋,不小心棋盘被打翻了,一颗棋子找不到了,一位同学就找啊找,最终在房间的一个角落找到了,支持这位同学坚持找下去的信念是什么?交流讨论：你还知道哪些量是守恒？教师总结点评引入本节课题。

板书：追寻守恒量——能量二、新课教学（一）能量是一个守恒量1.引导学生回忆能量转化的一些知识与现象。

2. 让一位学生大声朗读教材开头费恩曼的话，让学生体会能量守恒定律的重要性。

3.图片展示生活中各种各样的能量让学生感知能量无处不在。

4.课件展示“伽利略斜面实验”，通过动画展示，让学生感受到“有某一量是守恒的”。

（1）学生描述小球在理想斜面上的运动过程（2）分析各个过程运动和力的关系，并用所学知识证明小球能“记住高度”（3）引导学生阅读教材，并用能量的观点，解释“小球”释放后为什么会重新回到原来的高度。

1 追寻守恒量——能量2 功[学习目标] 1.了解势能、动能的概念，领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法.2.理解功的概念，知道W ＝Fl cos α的适用范围，会用功的公式进行计算.3.理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的总功.一、追寻守恒量——能量1.伽利略的斜面实验探究如图1所示.图1(1)过程：将小球由斜面A 上某位置由静止释放，小球运动到斜面B 上.(2)现象：小球在斜面B 上速度变为0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度相同. (3)结论：这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这个量叫作能量或者能. 2.动能和势能(1)动能：物体由于运动而具有的能量.(2)势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量. 二、功1.功的定义：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功.2.功的公式：W ＝Fl cos α，其中F 、l 、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角.3.单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J. 三、正功和负功1.力对物体做正功和负功的条件 由W ＝Fl cos α可知(1)当0≤α<π2时，W >0，力对物体做正功；(2)当π2<α≤π时，W <0，力对物体做负功，或称物体克服这个力做功；(3)当α＝π2时，W ＝0，力对物体不做功.2.总功的计算几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)公式W＝Fl cos α中的l是物体运动的路程.(×)(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功.(×)(3)功有正负之分，所以功是矢量.(×)(4)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动.(√)2.如图2所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60°角斜向上的力F作用下运动10 m，已知F＝10 N，则拉力F所做的功是 J.图2答案50一、对功的理解[导学探究]1.观察图3，分析图中的哪个人对物体做了功？图3答案小川拉重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有做功.2.如图4所示，物体在与水平方向夹角为α的力F的作用下前进了l，则力F对物体做的功如何表示？图4答案如图把力F沿水平方向和竖直方向进行正交分解，物体在竖直方向上没有发生位移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力F cos α所做的功为Fl cos α，所以力F对物体所做的功为Fl cos α.[知识深化] 对公式W＝Fl cos α的理解1.力F对物体做的功，只与l、α有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素无关.2.计算力F 的功时要特别注意，F 与l 必须具有同时性，即l 必须是力F 作用过程中物体发生的位移.3.功是标量，没有方向，但是有正负.4.公式W ＝Fl cos α适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用.例1 如图5所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m ，在与水平面成θ角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l .已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的( )图5A.支持力做功为mglB.重力做功为mglC.拉力做功为Fl cos θD.滑动摩擦力做功为－μmgl 答案 C解析 支持力和重力与位移垂直，不做功，A 、B 错误；拉力和摩擦力做功分别为W 1＝Fl cos θ，W 2＝－μ(mg －F sin θ)l ，C 正确，D 错误.二、正负功的判断[导学探究] 某物体在力F 作用下水平向右运动的位移为l ，拉力的方向分别如图6甲、乙所示，分别求两种情况下拉力对物体做的功.图6答案32Fl －32Fl [知识深化] 1.正、负功的意义功是标量，只有正、负，没有方向，功的正负不表示大小，只表示能量转移或转化的方向，即：动力对物体做正功，使物体获得能量，阻力对物体做负功，使物体失去能量. 2.判断力是否做功及做功正负的方法(1)根据力F 的方向与位移l 的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形. (2)根据力F 的方向与速度v 的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形. 若α为锐角则做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功.例2(多选)质量为m的物体，静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，如图7所示.物体相对斜面静止，则下列说法正确的是( )图7A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.支持力对物体m做正功答案BCD解析物体的受力和位移如图所示.支持力F N与位移l的夹角α<90°，故支持力做正功，D 选项正确；重力与位移垂直，故重力不做功，A选项错误；摩擦力F f与位移l的夹角大于90°，故摩擦力做负功，C选项正确；物体做匀速运动，所受合力为零，合力不做功，故B选项正确.三、总功的求解思路例3如图8所示，一个质量为m＝2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的力F ＝10 N作用，在水平地面上从静止开始向右移动的距离为l＝2 m，已知物体和地面间的动摩擦因数为0.3，g取10 m/s2，求外力对物体所做的总功.(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)图8答案7.6 J解析物体受到的摩擦力为：F f＝μF N＝μ(mg－F sin 37°)＝0.3×(2×10－10×0.6)N＝4.2 N解法1：先求各力的功，再求总功.拉力F对物体所做的功为：W1＝Fl cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J摩擦力F f对物体所做的功为：W2＝F f l cos 180°＝－4.2×2 J＝－8.4 J由于重力、支持力对物体不做功，故外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和，即W＝W1＋W2＝7.6 J.解法2：先求合力，再求总功.物体受到的合力为：F合＝F cos 37°－F f＝3.8 N，所以W＝F合l＝3.8×2 J＝7.6 J.几个力对物体做功的计算当物体在多个力的共同作用下发生一段位移时，合力对物体所做的功等于各分力对物体做功的代数和.故计算合力的功有以下两种方法：(1)先由W＝Fl cos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3……然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3＋….(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合l cos α计算总功，此时α为F合的方向与l的方向间的夹角.注意：当在一个过程中，几个力作用的位移不相同时，只能用方法(1).针对训练如图9所示，平行于斜面向上的拉力F使质量为m的物体匀加速地沿着长为L、倾角为α的斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ.求作用在物体上的各力对物体所做的总功.图9答案FL－mgL sin α－μmgL cos α解析选物体为研究对象，其受力如图所示：解法一：拉力F对物体所做的功为：W F＝FL.重力mg对物体所做的功为：W G＝mgL cos(90°＋α)＝－mgL sin α.摩擦力对物体所做的功为：W f＝F f L cos 180°＝－F f L＝－μmgL cos α.弹力F N对物体所做的功为：W N＝F N L cos 90°＝0.故各力的总功为：W＝W F＋W G＋W f＋W N＝FL－mgL sin α－μmgL cos α解法二：物体受到的合力为：F合＝F－mg sin α－F f＝F－mg sin α－μmg cos α所以合力做的功为：W＝F合L＝FL－mgL sin α－μmgL cos α.1.(对功的理解)(多选)下列说法中正确的是( )A.功是矢量，正负表示其方向B.功是标量，正负表示的是外力对物体做功还是物体克服外力做功C.力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系D.力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量答案BCD解析功是标量，正负表示的是外力对物体做功还是物体克服外力做功，A错误，B正确；力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系，故C正确；有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量，故D正确.2. (正负功的判断)如图10所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是( )图10A.摩擦力对重物做正功B.摩擦力对重物做负功C.支持力对重物不做功D.支持力对重物做正功答案 D解析重物受到的摩擦力方向始终与速度方向垂直，故不做功，支持力方向始终与速度方向相同，故做正功.3.(功的计算)用水平恒力F作用于质量为m的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上沿力的方向移动同样的距离l，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是( )A.W1>W2B.W1<W2C.W1＝W2D.无法判断答案 C解析物体沿力的方向运动，恒力做功就是指力F做的功，根据W＝Fl cos α，两次做功中的F、l、α均相同，所以两次F做功相同，即W1＝W2.4.(总功的计算)如图11所示，质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1.则运动员滑至坡底的过程中：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，装备质量不计)图11(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？(2)各力对运动员做的总功是多少？答案(1)1.5×104 J (2)1.3×104 J解析(1)重力做的功为：W G＝mgh＝50×10×30 J＝1.5×104 J(2)运动员所受合力：F合＝mg sin 37°－μmg cos 37°＝260 N合力方向沿斜坡向下，沿合力方向的位移l＝hsin 37°＝50 m合力做的功W合＝F合·l＝260×50 J＝1.3×104 J.课时作业一、选择题(1～8为单项选择题，9～11为多项选择题)1.下列选项所示的四幅图是小华提包回家的情景，其中小华提包的力不做功的是( )答案 B2.如图所示，力F大小相等，A、B、C、D选项中物体运动的位移l也相同，哪种情况F做功最少( )答案 D解析A选项中，拉力做功W＝Fl；B选项中，拉力做功W＝Fl cos 30°＝32Fl；C选项中，拉力做功W＝Fl cos 30°＝32Fl；D选项中，拉力做功W＝Fl cos 60°＝12Fl，故D选项中拉力F做功最少.3.如图1所示，人站在超市自动扶梯的斜面上，与扶梯一起沿斜面匀速上升.在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( )图1A.等于零，对人不做功B.沿斜面向上，对人不做功C.沿斜面向上，对人做负功D.沿斜面向上，对人做正功答案 D解析人脚受到的静摩擦力沿斜面向上，位移沿斜面向上，故摩擦力做正功，故D正确. 4.如图2所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱的速度大小如图中所示)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少( )图2A.大人做的功多B.小孩做的功多C.大人和小孩做的功一样多D.条件不足，无法判断答案 C解析 由平衡条件知大人与小孩的推力相等(即都等于各自木箱受到的滑动摩擦力，两木箱的滑动摩擦力相等)，又由于两只木箱的位移相同.故由W ＝Fl 知两人做功一样多.5.一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是( )A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B.加速时做正功，匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功，减速时做负功D.始终做正功 答案 D解析 在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D 正确.6.如图3所示，质量为m 的物体A 静止在倾角为θ的斜面体B 上，斜面体B 的质量为M .现对该斜面体B 施加一个水平向左的推力F ，使物体A 随斜面体B 一起沿水平方向向左匀速运动，当移动的距离为l 时，斜面体B 对物体A 所做的功为( )图3A.FlB.mgl sin θ·cos θC.mgl sin θD.0答案 D解析 对物体A 进行受力分析，其受到重力mg 、支持力F N 、静摩擦力F f ，如图所示，由于物体A 做匀速运动，所以支持力F N 与静摩擦力F f 的合力即斜面体B 对物体A 的作用力竖直向上，而位移方向水平向左，所以斜面体B 对物体A 的作用力的方向与位移方向垂直，斜面体B 对物体A 所做的功为0，D 正确.7.起重机以1 m/s 2的加速度将质量为1 000 kg 的货物匀加速地向上提升，若g 取10 m/s 2，则在第1 s 内起重机对货物所做的功是( ) A.500 J B.4 500 J C.6 000 J D.5 500 J答案 D解析 对货物受力分析，由于是匀加速上升，根据牛顿第二定律F －mg ＝ma ，可计算出起重机对货物的拉力F ＝11 000 N ，位移l ＝12at 2＝0.5 m.则在第1 s 内起重机对货物所做的功W＝Fl cos α＝11 000×0.5×1 J＝5 500 J ，D 正确.8. 如图4所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与两斜面间的动摩擦因数相同.在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W A和W B，则( )图4A.W A>W BB.W A＝W BC.W A<W BD.无法确定答案 B解析设斜面AD、BD与水平面CD所成夹角分别为α、β，根据功的公式，得W A＝μmg cos α·l AD＝μmgl CD，W B＝μmg cos β·l BD＝μmgl CD，所以B正确.9.下面关于功的计算式W＝Fl cos α的说法正确的是( )A.F必须是恒力B.l是路程C.l是位移D.α是力与位移两矢量的夹角答案ACD10.一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，力F1、F2做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是( )A.这两个力一定大小相等、方向相反B.F1是动力，F2是阻力C.这两个力做的总功为0D.F1比F2做的功多答案BC解析由力F1、F2做功的正负可以确定力F1、F2与位移的夹角分别为小于90°、大于90°，但这两个力不一定大小相等、方向相反，A错；F1做正功一定是动力，F2做负功一定是阻力，但正负不表示功的大小，B对，D错；两个力做的总功等于这两个力所做功的代数和，C对.11.物体在运动过程中克服某个力做功，说明( )A.这个力一定阻碍物体的运动B.这个力不一定阻碍物体的运动C.这个力与物体运动方向的夹角α>90°D.这个力与物体运动方向的夹角α<90°答案AC解析 如果一个力对物体做负功，我们也可以说物体克服这个力做功.做负功表示这个力阻碍物体的运动，因为这个力与物体运动方向的夹角α>90°.故选A 、C.二、非选择题12.一物体放在水平地面上，如图5甲所示，已知物体所受水平拉力F 随时间t 的变化关系如图乙所示，物体相应的速度v 随时间t 的变化关系如图丙所示.求：图5(1)0～6 s 时间内物体的位移；(2)0～10 s 时间内物体克服摩擦力所做的功.答案 (1)6 m (2)30 J解析 (1)由题图丙可知0～6 s 时间内物体的位移为：l ＝6－22×3 m＝6 m. (2)由题图丙可知，在6～8 s 时间内，物体做匀速运动，于是有摩擦力F f ＝2 N. 0～10 s 时间内物体的总位移为：l ′＝(8－6)＋(10－2)2×3 m＝15 m. 物体克服摩擦力所做的功：W ＝F f l ′＝2×15 J＝30 J.13. 如图6所示，用沿斜面向上、大小为800 N 的力F ，将质量为100 kg 的物体沿倾角为37°的固定斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L ＝5 m ，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25.求这一过程中：(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图6(1)物体的重力所做的功；(2)摩擦力所做的功；(3)物体所受各力的合力所做的功.答案 (1)－3 000 J (2)－1 000 J (3)0解析 物体受力情况如图所示(1)W G ＝－mgL sin θ＝－3 000 J(2)F f ＝μF N ＝μmg cos θW f ＝－F f L ＝－μmg cos θ·L＝－1 000 J(3)解法一W F＝FL＝4 000 JW＝W F＋W G＋W f＝0解法二物体做匀速运动，F合＝0 故W＝0.。

物理必修2人教新课件7.1追寻守恒量—能量导学案【预习目标】(1)知道动能、势能及能量旳概念·(2)了解守恒思想旳重要性，守恒关系是自然界中十分重要旳关系·【预习内容】阅读课本P55-P56页内容完成下面旳问题·1．关于“能量”旳概念能量是一个抽象旳物理概念，是物理学中研究问题旳“工具”，书本并没有对能量下严格旳定义，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旳定义，因此在此不要去追求能量旳严格定义，随着学习旳深入会逐步得到准确旳定义，但应该看到物理学中旳守恒量有着十分重要旳功能·2．势能(1)物体凭借其_________而具有旳能量叫做势能（Poctential energy）(2)正确理解势能旳概念，必须理解位置旳概念，物体（看作质点）所处旳位置是一个空间点，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·本处不讨论势能旳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，势能减少旳同时，__________在增加，势能增加旳同时，_________在减少·3．动能(1)物体由于_________而具有旳能量叫做动能（Kinetic energy）·(2)正确理解动能旳概念，必须理解运动旳相对性，即前面学过旳参考系问题，由于牛顿力学仅适用于________参考系，因此本处运动旳参考系也是指____________，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，但要知道当物体旳速度大小发生变化时，物体旳动能也将发生变化·(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，动能增加旳同时，_________在减少.【预习自测】1．诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配者至今所知旳一切现象……这条定律就是（）A．牛顿第一定律 B.牛顿第二定律 C.牛顿第三定律 D.能量守恒定律2．下列说法正确旳是（）①“力”这个最抽象旳概念，是物理学中最重要、意义最深远旳概念②“能量”这个最抽象旳概念，是物理学中最重要、意义最深远旳概念③“力”是牛顿没有留给我们旳少数力学概念之一④“能量”是牛顿没有留给我们旳少数力学概念之一A．①③ B.②④ C．①④ D.②③3．在伽利略实验中，小球从斜面A上离斜面底端h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最终会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距斜面底端旳竖直高度仍为h，在小球运动过程中，下列说法正确旳是（）①小球在A斜面上运动时，离斜面底端旳竖直高度越来越小，小球旳运动速度越来越大·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，离斜面底端旳高度越来越小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【我旳疑惑】探究案【学习目标】（1）理解伽利略旳斜面实验，体会在该实验中蕴含旳能量及其守恒旳思想·（2）体会科学探究旳思想，同时了解实验及科学旳思维方法在探究中旳重要作用，从中提炼自己旳学习方法·（3）体会势能、动能概念提出旳必要性和必然性，培养科学旳方法观，避免盲目和急功近利思想，提高自己旳认识观·【学习重点】理解动能、势能及能量旳概念与意义·【学习难点】在动能和势能转化旳过程中体会能量守恒·【方法指导】自主阅读、思考，讨论、交流·【自主探究】（课文内容旳再认识）探究一、伽利略旳斜面实验图7－1－1 小球停下时旳高度与它出发时旳高度相同诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说：“有一个事实，如果你愿意，也可说一条定律，支配着至今所知旳一切自然现象……这条定律称作能量守恒定律.它指出有某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历旳多种多样旳变化中它不变化.那是一个最抽象旳概念……”然而，正是这个最抽象旳概念，却是物理学中最重要、意义也最深远旳概念之一.“能量”是牛顿没有留给我们旳少数力学概念之一，但是在牛顿之前，我们就能发现它旳萌芽.能量及其守恒旳思想，在伽利略旳实验中（图5－1－1）已经显现出来了.在这个实验中，小球一滚下斜面A，它就要继续滚上另一个斜面B.重要旳是，伽利略发现了具有启发性旳事实：无论斜面B比斜面A陡些还是缓些，小球最后总会在斜面上旳某点停下来，这点距斜面底端旳竖直高度与它出发时旳高度相同.看起来，小球好像“记得”自己起始旳高度.然而，“记得”并不是物理学旳语言.在物理学中，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒旳”，并且把这个量叫做能量（energy）或能.探究二、物体旳势能与动能当伽利略把小球从桌面提高到起始点旳高度时，他赋予小球一种形式旳能量，我们称它为势能（potential energy），并且可以说：相互作用旳物体凭借其位置而具有旳能量叫做势能.图7－1－2 被举高旳物体具有势能当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得速度，当它到达斜面旳底部时，已经处于桌面旳平面上.以前由于它在桌面上方旳某一高度而具有旳势能，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旳能量，我们称它为动能（kinetic energy），并且可以说：物体由于运动而具有旳能量叫做动能·图7－1－3 运动旳物体具有动能探究三、追寻守恒量当小球继续沿斜面B升高时，它会变慢，因而不断失去动能；但它旳高度在增加，势能不断被“回收”.当小球最后静止下来时，其全部动能都转化成势能，小球相对桌面旳高度又达到它在实验起始时旳高度.引入能量旳概念是在物理学发展中追寻守恒量旳一个重要事例.如果不采用能量旳概念，我们也可以利用以前旳语言来描述这个实验.我们可以说：“为了提高小球，伽利略施加了与重力相反旳力.当他释放小球时，重力使小球滚下斜面A.在斜面旳底部，小球由于惯性而滚上斜面B.”但是，这样旳描述不能表达一个最重要旳事实：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旳高度，绝不会更高一点，也绝不会更低一点.这说明某种“东西”在小球运动过程中是不变旳，这个“东西”就是能量.【合作探究】例题：如图所示，河道中旳水在稳恒地流淌（各处旳水流速度不随时间改变），设截面A1B1旳面积为S1，流速与截面垂直，速度为V1；截面A2B2旳面积为S2，速度为V2，通过观察和分析，本题中位于A1B1A2B2区域中旳水旳体积是否为一个守恒量？若是旳话，你可以推断出S1、S2、V1、V2满足什么规律？思考题：伽利略旳斜面实验使人们认识到引入能量概念旳重要性，同时也提出了值得思考旳问题：势能和动能如何定量地量度？势能和动能旳转化是怎样进行旳？【当堂检测】以竖直上抛旳小球为例说明小球旳势能和动能旳转化情况·在这个例子中是否存在着能旳总量保持不变？【课后作业】 1.完成课后问题与练习·2.预习功·【学习反思】训练案1.下列关于能量旳说法中正确旳是（）A.能量旳概念是牛顿最早提出来旳B.伽利略旳斜面理想实验体现出能量是守恒旳C.能量有不同旳表现形式，并可以相互转化，但总量不变D.以上说法均不正确2.下列现象中，物体动能转化为势能旳是（）A.秋千在最高处荡向最低B.张开旳弓把箭射出去C.骑自行车匀速驶向斜坡D.正在上升旳礼花弹3.如果我们把相互作用旳物体凭借其位置而具有旳能量叫做势能，把物体由于运动而具有旳能量称为动能，那么，伽利略旳斜面实验可以给我们一个启示，下列关于真个启示正确旳是（）①小球在斜面上运动时，小球离地面旳高度减小，速度增加，小球旳速度是由高度转变而来旳②小球在斜面上运动时，小球离地面旳高度增加，速度减小，小球旳高度是由速度转变而来旳③小球在斜面上运动时，小球离地面旳高度减小，速度增加，小球旳动能是由势能转变而来旳④小球在斜面上运动时，小球离地面旳高度增加，速度减小，小球旳势能是由动能转变而来旳A. ①②B. ③④C. ①③D. ②④4．请指出下列事例中能量变化旳情况：过山车下落旳果实频闪照片中旳斜抛物体。

新课标高中物理必修2第七章第一节人教版高中物理必修2《追寻守恒量——能量》教学设计【教材分析】《追寻守恒量——能量》是人教版高中物理必修2第七章第一节的内容。

守恒关系是自然界中十分重要的关系,从中学开始加强学生对守恒关系的认识是十分有益的，因为它是极为重要的物理规律。

根据这种认识，所以本节从追寻守恒量出发，带领同学们一起重温那些先驱们的探索之路，感受他们探索的艰辛和成功的喜悦，并熟悉能量的概念，重新认识能量守恒定律。

这不仅为后续能量的学习奠定了基础，同时通过把这种物理观念和研究方法渗透到学习过程中，让学生从更高的、全新的角度来重新认识身边的物理规律。

【学情分析】学生在初中学习过能量和能量守恒定律的有关知识，了解各种能量间可以相互转化以及机械能守恒的观点，这为本节课的教学奠定了一定的基础，在进行相关问题的探究时，对猜想有了定向。

但是学生对能量守恒定律是如何得出的并不了解，能量守恒定律到底有多大作用，对以后的学习有什么意义，他们并不清楚。

【教学策略】追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法。

本节课通过追寻科学家们的探寻之路，学生体会用能量的观点去认识和研究问题，感受探寻科学真理的艰辛和乐趣。

利用实验和对实际案例的交流和讨论去发现能量守恒定律其实离我们很近，就在我们身边，她是我们解决物理问题的一把利器。

【三维目标】一、知识与技能1．知道动能、势能的物理意义。

能独立分析出单摆实验中的能量转换和守恒关系。

2．领会不同形式的能量可以互相转化、变中有恒的思想。

3．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。

二、过程与方法1．通过了解科学家们探寻能量守恒定律的艰辛过程，体会科学家们探究问题的方法和分析问题的思路，学习他们透过现象分析出事物本质的方法。

2．经历对列举事例讨论，学会运用能量的观点分析问题，体会转化与守恒的普遍性。

三、情感态度与价值观1．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.2．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。

2015-2016高中物理第七章1追寻守恒量-能量教案新人教版必修2[5篇范例]第一篇：2015-2016高中物理第七章 1追寻守恒量-能量教案新人教版必修2追寻守恒量——能量（教案）一、教材分析通过课堂教学，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。

二、教学目标 1．知识目标：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。

2．能力目标：能分析生活中涉及机械能转化的问题。

3．情感、态度和价值观目标通过动能、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。

三、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。

难点：类似于科学家的研究过程，怎样从实际情景中抽象出某些关键的因素，并利用已有的知识和方法，产生灵感，从而进行新的联系及产生得出新的概念。

四、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。

五、教学方法以学生探究为主，教师引导为附，充分发挥学生的自创新能力，发挥学生的想象，让学生在学习中掌握知识，学会学习。

六、课前准备课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

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。

二、认识守恒探究方法实验操作：问题1：有两个烧杯，A烧杯和B烧杯。

A烧杯中放了一些水，B烧杯是空的。

如果将A烧杯中的水倒一些到B烧杯中，这个过程中有没有守恒量?问题2：如何才能证明我们的猜想呢?为了追寻守恒量，首先应使学生认识守恒，知道守恒量的特点和研究守恒量的方法。

在教学的过程中，不是直接告诉学生追寻守恒量的方法，而是通过“天平实验”让大家归纳守恒的特点，并进一步探索寻找守恒量的方法，为后面猜想伽利略理想斜面实验中的守恒量打下基础。

让学生感受到生活中处处有科学思想，而且科学和生活密不可分。

这样的教学设计和安排充分显示了物理学及其研究方法之美。

三、引导探究归纳规律亲身体验：“碰鼻子”实验实验演示：将伽利略原来的设计、装置及操作、论证方法再现出来，让学生们讨论猜想在这个过程中什么量是守恒的。

1.通过亲身体验，吸引了学生的注意力，活跃了课堂气氛，提高了学习的积极性，同时又能引发学生思考：小球上升的高度为什么和初始高度相同，从而进一步激发学生的求知欲。

2.伽利略理想斜面实验在物理学史上具有重要的地位，充分体现了伽利略的科学思想和方法，因此使学生跟踪伟大先驱的足迹，领会他的探究思路，获得从常规教学中得不到的感悟，有助于他们获得认识世界和进行科学研究的能力和方法。

3.解释“碰鼻子”实验中的现象。

使学生认识到用守恒规律可以简单而准确地解决这些问题，从中又使他们感受到物理规律的简捷美。

四、生活情景建立模型生活情景：人们周围生活中运动的物体最终都会停下来。

实物演示：小球在粗糙水平面上很快停止运动。

类比前面“找象棋子”的例子，并结合生活经验提出猜想。

由于空气阻力、摩擦阻力等的存在，生活中的运动物体最终都会停下来，这与原有的知识产生矛盾，机械能不再守恒。

那么，这个过程中有没有守恒量呢?由此将学生的思维活动引导到更高的层次：不同的能量形式可以转化。

五、能量转化事例剖析多媒体展示视频和图片：向学生展示了涉及人类生命活动中能量的消耗以及太阳能、地热能、风能、水能等利用的视频和图片，供学生们思考、讨1.使学生进一步认识到能量转化和守恒的普遍性及其科学、社会的价值。