追寻守恒量——能量
教学目标
一、知识与技能
1．学会追寻守恒量的研究方法
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．理解动能、势能及能量的概念与意义.
4．能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例.
二、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.
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.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.
3.通过学习,要善于把实际问题理想化.
四、学情分析
五、重点难点
通过物理现象去探求守恒量，探求事物本质的科学态度和研究方法.
六、教学过程
7.1 第一学时
教学活动
活动 1 【活动】创设情境
前面我们学习了牛顿三大定律和天体运动定律，我们就可用它研究物体的运动规律！可是自
然界的运动千变万化，如果都用牛顿定律来研究，有时存在困难，请看下面这个实验：
实验：单摆实验
请一个同学上台辅助，把单摆的摆球从同学的鼻子放下，让学生猜：小球回来时是否会撞到
他的鼻子吗？你能从牛顿定律来解释这种现象吗？
（如果学生不能解释）解决非直线运动的问题，用牛顿运动定律我们目前还无法解决？解决
运动问题还有没有别的规律来解决呢？那我们能不能寻找到这个规律？
（如果学生从能量角度来解释）那能量这个物理量是怎么来的呢？那么今天我们就沿着前辈
科学家走过的轨迹去发现这个物理量？
我们现在就开始寻找新的物理学规律，所以今天就 来学习第七章“机械能守恒定律”第一
节“追寻守恒量——能量”．（板书标题）
活动 2【讲授】新课教学
追寻守恒量的过程：
1.当你拿着 100 元钱去买东西时，消费的金额+余额=（ ）元；
2. 8=（ 1）+（ ） 8=（ 1 ）×（ ）
（ 2 ）+（ ） =（ 2 ）×（ ）
（ 6 ）+（ ） =（ 4 ）×（ ）
（ 7 ）+（ ） =（ 8 ）×（ ）
3、现在有 1 千克的冰，当它融化成水时，水的质量为多 少？
4、化学中的反应方程式配平的依据是什么？（原子和电荷守恒）
在以上几例子中，守恒量是什么？你能否给“守恒”下个定义？
归纳小结：
数量的守恒、原子数的守恒、电荷的守恒和质量的守恒等等说明守恒现象在自然界是普遍存
在的．同样，在物理学中也有守恒量和守恒规律。
一、寻找物理学中的守恒量（物理学的任务是发现普遍的自然规律）。
下面我们一起来做三个物理实验，请同学注意观察这三个实验涉及到那些物理量？物理量的
变化有什么相同点呢？
教师和学生共同演示三个物理实验：
实验一：单摆摆动；
实验二：滚摆；
实验三：伽利略理想斜面实验（录像和动画）
归纳小结：这三个物体的运动都非常优美和谐。它们运动过程的相同之处有以下几点：
摆球都能摆到相同的最大高度。好像记得这个高度。
当高度减小时 ，速度（或线速度）增大；
速度（或线速度）减小时，高度增加。
……（此消彼长）
3、守恒量的猜想：
那么这里面是否隐藏着某个守恒量？这个守恒量是什么？
（学生回答时注意强调过程中不变，所以高度是变化的，速度也在变，加速度方向也在变等，
进一步引导高度减小，速度增加；速度减小时，高度再增加，此消彼长。这两者之间是否存
在某种关系呢？
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，若回答出势能、动能之和守恒，则提醒那时人们还不知道这两个量。
教师根据情况适当引导，得到：
在运动过程中，与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒。后来物理学家把这个守恒量叫
能量或能（板书）
伽利略的发现在今天看来就是我们初中学过的能量转换与守恒的思想，其中与高度有关的量
我们现在叫它势能；与速度有关的量我们现在叫它动能。
势能：由物体间的相互作用力和物体间的相互位置（如高度）所决定的能量。
动能：物体由于运动而具有的能量
二、能量形式和能量之间可以相互转化
费恩曼的一段话（老师阅读）
他的这段话的意思是自然界的一切现象都受能量的转化与守恒定律支配，回忆初中所学知识，
除了动能和势能外，还学过哪些能量？列举出它们可以相互转化且总能量可能守恒的实例？
活动 3 一起分析能量转化。
1.你能否从能量的角度来解释伽利略理想斜面实验、滚摆、单摆中为什么最大高度相同？
2．为什么上述实验高度越来越低？
活动 4【活动】优化反思
同学们学习了追寻守恒量的方法，你也知道能量、动能、势能和能量之间的转化。你有哪些
收获，还有那些疑问?我们一起讨论解决？
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