第一篇:追尋守恒量教案
追尋守恒量——能量
重慶實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校
周平
一、【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能:
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)感受機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量
2、用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)守恒量,知道動(dòng)能、勢(shì)能及能量的概念
3、知道能量守恒定律建立的歷史過(guò)程,能列舉不同形式的能量相互轉(zhuǎn)化并守恒的實(shí)例 過(guò)程與方法:
1、體會(huì)尋找守恒量的過(guò)程,知道守恒定律的意義,明白守恒思想有時(shí)也是解決問(wèn)題的捷徑
2、通過(guò)生活實(shí)際、實(shí)驗(yàn)觀察分析、猜想與數(shù)學(xué)推理等方法。體會(huì)一條定律得出的科學(xué)過(guò)程。
3、通過(guò)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)了解能量守恒定律建立的過(guò)程,知道能量守恒定律的普適性。情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
1、通過(guò)“追尋守恒量”,使學(xué)生了解守恒思想的重要性,初步樹(shù)立能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn),學(xué)會(huì)從物理現(xiàn)象中探求事物本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度和研究方法
2、通過(guò)本節(jié)教學(xué),讓同學(xué)們感受到科學(xué)前輩們建立能量守恒定律的不易。通過(guò)解密“永動(dòng)”紙片提高同學(xué)們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣,通過(guò)最后的提問(wèn)培養(yǎng)學(xué)習(xí)的質(zhì)疑精神。
二、【教學(xué)重點(diǎn)】
守恒思想的建立,知道科學(xué)研究過(guò)程的步驟,對(duì)能量、動(dòng)能、勢(shì)能等概念的理解。
三、【教學(xué)難點(diǎn)】
體會(huì)科學(xué)家的研究過(guò)程,怎樣從實(shí)際情景中抽象出某些關(guān)鍵的因素。并利用已有的知識(shí)和方法,產(chǎn)生靈感,從而進(jìn)行新的聯(lián)系及產(chǎn)生得出新的概念。
四、【教學(xué)過(guò)程】
引入:歡迎同學(xué)們走進(jìn)我的神奇物理課堂,每一堂精彩的物理課都是一臺(tái)奇妙的魔法課。不信,我們一起來(lái)感受下?
展示:可以自己轉(zhuǎn)動(dòng)的紙片
同學(xué)們想知道其中的奧秘嗎?讓我們從今天的學(xué)習(xí)中尋找答案!
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者費(fèi)曼曾說(shuō)過(guò)“有一個(gè)事實(shí),如果你愿意,也可以說(shuō)一條定律,支配著至今所知的一切自然現(xiàn)象……….”看來(lái)它也應(yīng)該遵循著一條定律,今天就讓我們一起來(lái)尋找這條定律。
生活示例:老師手上有兩個(gè)完全相同的燒杯,其中一個(gè)裝有500ml的水,另一個(gè)是空的。如果我將一部分水倒入另一個(gè)燒杯中,請(qǐng)問(wèn)那個(gè)燒杯中有多少水? 生:200ml。
師:你是如何判斷出來(lái)的?
生:水的總量是不變的,兩個(gè)燒杯水加起來(lái)為500ml。師:對(duì),總量不變。不變就是守恒!
這類(lèi)事例有很多,比如我們?cè)跁?shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的時(shí)候。原子的守恒、電子的守恒、質(zhì)量的守恒。。
請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)一下上述案例中守恒的特點(diǎn)? 生:
1、此消彼長(zhǎng),總量不變
2、過(guò)程中有變化,變化中有不變量
守恒現(xiàn)象在我們的生活中是如此的普遍,那在自然科學(xué)之父的物理學(xué)中是否也存在著某種守恒關(guān)系呢???
在同學(xué)們的桌子上有我們?yōu)榇蠹覝?zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材。介紹斜面實(shí)驗(yàn)、單擺實(shí)驗(yàn)、滾擺實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)同學(xué)們利用實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn),探索、感受、體會(huì)簡(jiǎn)單的物理運(yùn)動(dòng),并完成導(dǎo)學(xué)案上的問(wèn)題。在物體從高到低的運(yùn)動(dòng)中,哪些物理量是變化的?怎么變化?
實(shí)驗(yàn)完成后請(qǐng)每一小組推選一名代表上臺(tái)交流分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)、感受、體會(huì)、總結(jié):
1、斜面實(shí)驗(yàn)
2、單擺實(shí)驗(yàn)
3、滾擺實(shí)驗(yàn)
好了,請(qǐng)同學(xué)們停止實(shí)驗(yàn)安靜下來(lái)!生(1、2、3):高度和速度是變化的物理量,下降過(guò)程都是高度減小速度增加。三個(gè)實(shí)驗(yàn)中都有高度與速度此消彼長(zhǎng)的特點(diǎn),那請(qǐng)同學(xué)們大膽的猜想在此過(guò)程中什么物理量是守恒的?
生:應(yīng)該是一個(gè)與速度有關(guān)的物理量和一個(gè)與高度有關(guān)的物理量之和不變 有了猜想,接來(lái)下我們就要通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究對(duì)理論進(jìn)行論證(科學(xué)探究的一般步驟是提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)推理、分析論證、得出結(jié)論、驗(yàn)證結(jié)論)。下面我們選取斜面實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。學(xué)生活動(dòng):理論推導(dǎo)斜面運(yùn)動(dòng)中的守恒關(guān)系
設(shè)小球從傾角為θ光滑斜面頂端距水平面高H的地方由靜止開(kāi)始釋放,某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到距離水平面高h(yuǎn)的地方時(shí)速度為v,位移為x。
推導(dǎo)過(guò)程:
小球沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
位移x與H,h,θ的關(guān)系
末速度v與加速度的關(guān)系
得:
通過(guò)理論推導(dǎo)我們得到了一個(gè)守恒表達(dá)式,仔細(xì)觀察我們發(fā)現(xiàn)確實(shí)是一個(gè)跟速度有關(guān)的量和一個(gè)跟高度(位置)有關(guān)的量之和是守恒的。后來(lái)的物理學(xué)家把這一不變量稱(chēng)為能量或能。把這個(gè)與速度有關(guān)的量叫做動(dòng)能,動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量;把這個(gè)與位置有關(guān)的量叫做勢(shì)能,勢(shì)能是相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。
我們得到的守恒關(guān)系就可以寫(xiě)成:動(dòng)能+勢(shì)能=不變量。這個(gè)表達(dá)式就是能量守恒的表達(dá)式。
引入能量概念后請(qǐng)同學(xué)們用能量的觀點(diǎn)來(lái)描述一下伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)。
生:當(dāng)小球從靜止開(kāi)始釋到運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中勢(shì)能減小,動(dòng)能增加??偰芰勘3植蛔?。師:這位同學(xué)描述得很正確,我們發(fā)現(xiàn)引入能量的概念后我們對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述變得更加的全面,不僅描述了能看到的速度、高度的變化,還能描述其內(nèi)在的能量變化。
我們通過(guò)短短的半節(jié)課時(shí)間就認(rèn)識(shí)就能量和能量守恒,而在物理學(xué)史上能量和能量守恒概念的建立經(jīng)歷了一個(gè)艱苦且漫長(zhǎng)的過(guò)程!
因?yàn)椤澳芰浚鞘且粋€(gè)最抽象的概念……..”。下面讓我們通過(guò)一段視頻來(lái)了解一下能量和能量守恒定律建立的過(guò)程。視頻:
公元前460年到370年,古希臘哲學(xué)家德謨克利特就提出過(guò)“運(yùn)動(dòng)只會(huì)從一個(gè)物體向另一個(gè)物體轉(zhuǎn)移,但絕不會(huì)消滅”的觀點(diǎn)。這是守恒思想的萌芽期。
在1200年左右,人們開(kāi)始熱衷于研究“永動(dòng)機(jī)”。一種不需要提供能量就能一直動(dòng)下去的機(jī)器,期間人們?cè)O(shè)計(jì)了大量的永動(dòng)機(jī)模型。但經(jīng)過(guò)600多年的努力,無(wú)一人成功。這也向我們暗示了能量的守恒。
歷史的車(chē)輪滾滾向前,來(lái)到了第一次工業(yè)革命。期間各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域成果不斷。1801年,英國(guó)科學(xué)家戴維發(fā)現(xiàn)摩擦生熱,否定熱質(zhì)說(shuō)。
1831年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了電與磁之間的相互轉(zhuǎn)化。1842年,德國(guó)醫(yī)生邁爾從生理學(xué)角度出發(fā),分析了25種能量的轉(zhuǎn)化和守恒,成為最先闡述能量守恒的人
1840-1878年,英國(guó)物理學(xué)家焦耳在近40年的時(shí)間里用各種方法測(cè)定了熱和功之間的當(dāng)量關(guān)系。為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
1847年,德國(guó)物理學(xué)家亥姆霍茲給出了能量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)。
在焦耳,邁爾,亥姆霍茲的帶領(lǐng)下,全世界所有科學(xué)家的努力下。終于在19世界中葉能量守恒定律建立!
所謂前人栽樹(shù),后人乘涼。前人歷經(jīng)艱辛建立起來(lái)的能量守恒定律成為我們認(rèn)識(shí)自然和改造自然的有利工具,讓我們有了今天幸福舒適的生活。所以我們應(yīng)當(dāng)銘記科學(xué)前輩們的貢獻(xiàn),同時(shí)努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)為我們的后人種下一顆大樹(shù)!
隨著社會(huì)和科技的發(fā)展,到目前為止人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)了各種各樣的不同形式的能量,比如說(shuō):
舉例說(shuō)明能量的形式。。。
不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎?請(qǐng)舉例說(shuō)明。
生:汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,點(diǎn)燈將電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能。。。
那么接下來(lái)我們回到課堂之初,同學(xué)們現(xiàn)在知道神奇紙片轉(zhuǎn)動(dòng)的原理了么? 學(xué)生參與揭秘!
師:老師這里有一個(gè)裝置,請(qǐng)同學(xué)們思考這個(gè)裝置是將什么能轉(zhuǎn)化為了什么能。
演示實(shí)驗(yàn):熱能發(fā)動(dòng)機(jī) 生:將熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能 總結(jié):你收獲了什么?
我們運(yùn)用能量守恒規(guī)律可以更好地了解和認(rèn)識(shí)我們所生活的宇宙,這條定律支配著至今所知的一切自然現(xiàn)象。那“是否在任何領(lǐng)域,任何條件下能量守恒定律都成立呢?”
偉大的物理學(xué)家霍金于2018年3月14日逝世,霍金一生最主要的兩個(gè)成就之一就是霍金輻射理論,他根據(jù)能量守恒定律認(rèn)為黑洞除了吸收物質(zhì)外還要向外輻射粒子和信息。但我們至今還未觀測(cè)到!在已知的領(lǐng)域我們確定了能量守恒定律的正確性,但在未知領(lǐng)域該定律是否成立我們應(yīng)該有質(zhì)疑的精神。讓我們追隨偉人的腳步繼續(xù)探索發(fā)現(xiàn)未知領(lǐng)域!板書(shū)設(shè)計(jì):
7.1追尋守恒量
一、猜想:
f(v)+f(h)=C
二、動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量
三、勢(shì)能:相互作用的物體物體憑借其位置而具有的能量
四、能量的轉(zhuǎn)化與守恒
第二篇:追尋守恒量教案
《追尋守恒量》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)理解能量及動(dòng)能、勢(shì)能的概念與意義;
(2)了解守恒思想的重要性,守恒關(guān)系是自然界中十分重要的關(guān)系;
(3)通過(guò)具體的事例使學(xué)生對(duì)守恒觀念有初步的認(rèn)識(shí)。
2.過(guò)程與方法
(1)重溫一次伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),啟發(fā)大家對(duì)守恒思想的認(rèn)識(shí);
(2)利用演示實(shí)驗(yàn),幫助同學(xué)們建立能量守恒的觀念。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)動(dòng)能、勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化來(lái)研究生活中的物體的運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)熱愛(ài)生活的情趣。教學(xué)重點(diǎn)
理解動(dòng)能、勢(shì)能的含義,體會(huì)能量轉(zhuǎn)化守恒的普遍存在性。教學(xué)難點(diǎn)
在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程中體會(huì)能量守恒。教具準(zhǔn)備
多媒體課件、單擺、動(dòng)量守恒演示裝置。課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課
利用動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)裝置演示小球碰撞實(shí)驗(yàn),在碰撞過(guò)程中讓學(xué)生觀察小球運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),讓學(xué)生考慮這一過(guò)程隱藏著什么樣的規(guī)律。
本章我們探究跟能量有關(guān)的問(wèn)題,那么,什么是能量呢?
能量是“牛頓沒(méi)有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一”,但在牛頓之前我們就已經(jīng)有了能量這個(gè)概念的萌芽。
學(xué)生思考:我們?cè)谧耐瑢W(xué)對(duì)能量有哪些理解,我們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活中接觸到哪些跟能量有關(guān)的事情?能量與生活息息相關(guān),但究竟什么是能量呢?
學(xué)生讀課本上諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼的話,進(jìn)一步體會(huì)能量的重要性。今天我們就來(lái)探究能量這個(gè)物理量。
下面我們一起分析兩個(gè)故事:朝三暮四和找象棋,說(shuō)明守恒的概念其實(shí)已經(jīng)在我們的腦海里了。
學(xué)生一起念課本上諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者勞厄的一段話,引出追尋守恒量的重要性。本節(jié)課我們學(xué)習(xí)第一節(jié)《追尋守恒量》。
二、新課教學(xué)
演示單擺的運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生觀察擺球在擺動(dòng)過(guò)程中總能回到自己出發(fā)時(shí)的高度;用直尺擋在擺線中間某位置,擺球仍能回到原來(lái)的位置。結(jié)論:擺球似乎“記得”自己的位置。
多媒體課件展示“伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)”,不論我們?cè)鯓痈淖冃泵娴膬A角,“倔強(qiáng)”的小球總是要達(dá)到原來(lái)的高度,即小球“記得”原來(lái)的高度。
但“記得”不是物理學(xué)的語(yǔ)言,物理學(xué)家把這一現(xiàn)象稱(chēng)為“有一個(gè)量守恒”,這個(gè)量就是“能量”。
能量的形式多種多樣,學(xué)生列舉生活中常見(jiàn)的能量形式。在本章中我們重點(diǎn)研究?jī)煞N能量:動(dòng)能和勢(shì)能。
播放影片“運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)”,說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能。展示圖片“被舉高的石頭”,說(shuō)明“相互作用的物體憑借其位置關(guān)系而具有的能量叫勢(shì)能”,物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能。
展示圖片“拉弓射箭”及杜甫的詩(shī)“前出塞”,問(wèn):拉開(kāi)的弓為什么能把箭射出去呢?拉開(kāi)的弓具有什么能?射出去的箭呢?引出彈性勢(shì)能的同時(shí)說(shuō)明彈性勢(shì)能和動(dòng)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。
播放“秋千”視頻,分析:在秋千運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況,問(wèn):在這一過(guò)程中有沒(méi)有那個(gè)量不變呢?引出機(jī)械能及機(jī)械能守恒。
課堂練習(xí):試分析做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況,在這一過(guò)程中是否存在著能的總量保持不變?
問(wèn):那么是不是只有機(jī)械能能相互轉(zhuǎn)化呢?其他形式的能量之間能不能像話轉(zhuǎn)化呢?學(xué)生答可以。
人類(lèi)在認(rèn)識(shí)能量的過(guò)程中并不是一帆風(fēng)順的,是走過(guò)彎路的。分析兩類(lèi)永動(dòng)機(jī),說(shuō)明違背能量守恒的想法是不可能實(shí)現(xiàn)的。
我們來(lái)看一個(gè)實(shí)例,這是發(fā)生在上個(gè)世紀(jì)的故事,人們?cè)谘芯吭雍说臅r(shí)候發(fā)現(xiàn),一個(gè)中子可以轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)放出一個(gè)電子,但在這個(gè)過(guò)程中能量減少了。泡利提出了中微子“偷走”能量的設(shè)想,中國(guó)物理學(xué)家王淦昌在《關(guān)于探測(cè)中微子的建議中》提出了發(fā)現(xiàn)中微子的方法,萊茵斯利用王淦昌的方法發(fā)現(xiàn)了中微子。這個(gè)故事表明,能量守恒的思想不僅可以幫助我們辨別真?zhèn)危€可以幫助我們開(kāi)創(chuàng)新的科學(xué)研究領(lǐng)域,只是一種非常重要的思想。
三、課堂練習(xí)
1.下列過(guò)程中什么樣的能量轉(zhuǎn)化? A.放爆竹時(shí),爆竹騰空飛起。B.冬天人們?cè)陉?yáng)光下取暖。C.用煤氣灶燒水。
D.反復(fù)彎折鐵絲,鐵絲發(fā)熱。
2.物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)而停止受什么力作用?能是怎么轉(zhuǎn)化的?
四、課堂小結(jié)
1、能量: “有一個(gè)量是守恒的”,這個(gè)量叫能量或能。
2、勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置關(guān)系而具有的能量叫勢(shì)能(重
力勢(shì)能、彈性勢(shì)能)。
3、動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。
4、不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。
五、作業(yè)
預(yù)習(xí)下一節(jié)。
板書(shū)設(shè)計(jì)
第七章
機(jī)械能守恒定律 第一節(jié)
追尋守恒量
一、能量
有一個(gè)量是守恒的,這個(gè)量叫能量或能。
二、勢(shì)能
作用的物體憑借其位置關(guān)系而具有的能叫勢(shì)能。(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能
三、動(dòng)能
物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。
四、不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。
第三篇:追尋守恒量教案1
第一節(jié)
追尋守恒量
【知識(shí)和技能】
1.了解守恒思想的重要性; 2.知道能量慨念的形成過(guò)程。
3.知道動(dòng)能和勢(shì)能的慨念,了解勢(shì)能和動(dòng)能的決定因素。4.知道勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化,且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量守恒。【過(guò)程和方法】
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察,讓學(xué)生感知事物本身存在的規(guī)律。
2.學(xué)生列舉生活中物理現(xiàn)象,進(jìn)一步體會(huì)守恒的基礎(chǔ)性、普遍性、重要性?!厩楦小B(tài)度和價(jià)值觀】
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度,并能依據(jù)守恒的思想去解決實(shí)際問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn)
追尋守恒量,建立能量概念的過(guò)程
教學(xué)難點(diǎn)
追尋守恒量,建立能量概念的過(guò)程
教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課
老師:能量概念的形成和發(fā)展,始終是和能量守恒定律的建立過(guò)程緊密相連的。能量守恒定律發(fā)現(xiàn)告訴我們,盡管物質(zhì)世界千變?nèi)f化,但這種變化不是沒(méi)有規(guī)律的,基本的規(guī)律就是守恒定律。也就是說(shuō):—切運(yùn)動(dòng)變化無(wú)論屬于什么運(yùn)動(dòng)形式,反映什么樣的物質(zhì)特性,都要滿(mǎn)足守恒定律。這一節(jié)課我們從一個(gè)較高的角度去認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題。教師:“機(jī)械能守恒”這個(gè)大家并不陌生,請(qǐng)同學(xué)說(shuō)出自己對(duì)它的認(rèn)識(shí)?
二、新課教學(xué)
教師:請(qǐng)同學(xué)們先自己閱讀教材,回答下面的問(wèn)題。1. 什么叫守恒? 2. 教材中說(shuō):在牛頓之前,伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯現(xiàn)了能量及其守恒的思想,這個(gè)實(shí)驗(yàn)中什么是不變的? 學(xué)生的答案可能有很多種,老師注意引導(dǎo)。教師:演示斜面實(shí)驗(yàn):
讓學(xué)生觀察,當(dāng)小球沿A斜面從入高處由靜止?jié)L下時(shí),小球的高度不斷減少,而速度不斷增大,這說(shuō)明小球憑借其位置而具有的物理量不斷減少,而由于運(yùn)動(dòng)而具有的物理量不斷增大。
當(dāng)小球從斜面底沿另一個(gè)斜面月向上滾時(shí),小球的位置不斷升高,而速度不斷減小,說(shuō)明小球憑借位置而具有的物理量不斷增加,由于運(yùn)動(dòng)而具有的物理量逐漸減少。教師:如果斜面是光滑的,當(dāng)小球到達(dá)B斜面的入高度時(shí),速度為零,小球好像“記得”自己起始的高度。
教師:演示滾擺實(shí)驗(yàn)和單擺實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步強(qiáng)化,如果沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力,物體好像“記得”自己初始的高度,即某一量是守恒的。教師:根據(jù)示例,請(qǐng)學(xué)生自己再舉出生活中的事例?
游樂(lè)園中的海盜船,如果沒(méi)有摩擦和空氣阻力,船在搖擺時(shí)都能達(dá)到一定的高度.這說(shuō)明,將實(shí)際生活中的問(wèn)題理想化后,確實(shí)存在著某一物理量是不變的。
一、能量:在物理學(xué)中,我們把以上這一事實(shí)說(shuō)成是“有某一量是守恒的”,并且把這個(gè)量叫做能量(energy)或能。
二、勢(shì)能:當(dāng)伽利略把小球從桌面提高到起始點(diǎn)的高度時(shí),他賦予小球一種形式的能量,我們稱(chēng)它為勢(shì)能(potentialenergy)。
勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能。
二、動(dòng)能:當(dāng)伽利略釋放小球后,小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng),獲得速度,當(dāng)它到達(dá)斜面的底部時(shí),已經(jīng)處于桌面的平面上。以前由于它在桌面上方的某一高度而具有的勢(shì)能,現(xiàn)在已經(jīng)消失。但是,小球獲得了運(yùn)動(dòng)。這個(gè)事實(shí)可以理解為,勢(shì)能并未丟失,而是轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量,我們稱(chēng)它為動(dòng)能(kineticenergy)。動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。教師:上述事實(shí)中還能得到什么結(jié)論?
四、動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量保持不變。
教師:請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e一些生活中的例子,說(shuō)明不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。并思考各種形式的能有轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量是否保持不變? 小結(jié):
1、能量:
2、勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能。
3、動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能
4、機(jī)械能量守恒:動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量保持不變。教后記:
第四篇:追尋守恒量 說(shuō)課稿
追尋守恒量說(shuō)課稿
官地中學(xué) 物理組 田小雨
一、說(shuō)教材
1、教材的地位:
功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系不僅為解決力學(xué)問(wèn)題開(kāi)辟了一條新的重要途徑,同時(shí)它也是分析解決電磁學(xué)、熱學(xué)等領(lǐng)域中問(wèn)題的重要依據(jù).但是學(xué)生在能量概念的建立上沒(méi)有概念基礎(chǔ),所以教材在第一節(jié)設(shè)立追尋守恒量,旨在讓學(xué)生對(duì)能量能夠有清晰的認(rèn)識(shí).教材從著名物理學(xué)家的理論出發(fā),展示伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),逐步引導(dǎo)能量的概念建立.繼而利用生活中的實(shí)例,給出勢(shì)能和動(dòng)能的概念.教材具體說(shuō)明了引入能量概念的必要性.在實(shí)際教學(xué)中,逐步滲透物理學(xué)家研究待認(rèn)識(shí)問(wèn)題的方法:設(shè)法找出所研究現(xiàn)象是否存在物理量守恒的情況,一旦發(fā)現(xiàn)某種物理量守恒,就首先用以整理過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)并總結(jié)成定律,然后在新的現(xiàn)象或事例中對(duì)總結(jié)出的守恒定律進(jìn)行檢驗(yàn),如果定律得以證實(shí)就可以借助它解決問(wèn)題,甚至作出新的預(yù)見(jiàn),追尋和研究守恒量是物理學(xué)的一種重要研究方法.守恒關(guān)系是自然界中十分重要的關(guān)系,通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)守恒關(guān)系的認(rèn)識(shí),并把這種物理思想滲透在能量學(xué)習(xí)的過(guò)程中.2、教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能
1.理解動(dòng)能、勢(shì)能及能量的概念與意義.2.能獨(dú)立分析伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的能量轉(zhuǎn)換和守恒關(guān)系.3.能列舉不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化并守恒的實(shí)例.過(guò)程與方法
1.體會(huì)伽利略分析問(wèn)題的精妙,學(xué)習(xí)分析事物本質(zhì)的方法.2.在列舉事例過(guò)程中體會(huì)費(fèi)恩曼所說(shuō)話的深刻內(nèi)涵,體會(huì)轉(zhuǎn)化與守恒的普遍性.情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)動(dòng)能、勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化來(lái)研究生活中的物體的運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)熱愛(ài)生活的情趣.2.通過(guò)“追尋守恒量”,使學(xué)生了解守恒思想的重要性,初步樹(shù)立能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn),學(xué)會(huì)從物理現(xiàn)象中探求事物本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度和研究方法.3.通過(guò)學(xué)習(xí),要善于把實(shí)際問(wèn)題理想化.3教學(xué)重點(diǎn)
理解動(dòng)能、勢(shì)能的含義,體會(huì)能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性.4教學(xué)難點(diǎn)
培養(yǎng)創(chuàng)新能力,使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性后,能意識(shí)到存在的巨大使用前景.二、說(shuō)教法
根據(jù)追尋守恒量知識(shí)的教學(xué)特點(diǎn),為了更好地突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),按照學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律,我將采用的教法是:
1.問(wèn)題導(dǎo)學(xué)法:充分發(fā)揮教學(xué)問(wèn)題導(dǎo)學(xué)功能,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、探索、發(fā)現(xiàn)。2.演示實(shí)驗(yàn)法:通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在充分觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,分析歸納出動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化情況。
3.觀察法:通過(guò)對(duì)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的觀察,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生在積極的思維中認(rèn)識(shí)守恒量?,獲得新知。
三、說(shuō)學(xué)法
依據(jù)新的教學(xué)理念、學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究等方式方法。達(dá)到體驗(yàn)中感悟情感、態(tài)度、價(jià)值觀;活動(dòng)中歸納知識(shí);參與中培養(yǎng)能力;合作中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
四、說(shuō)教學(xué)程序
一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)
牛頓是經(jīng)典力學(xué)的奠基人,他提出了三個(gè)定律和萬(wàn)有引力定律,但是他沒(méi)有研究過(guò)能量(至少?zèng)]有深入研究),所以當(dāng)時(shí)人類(lèi)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)還很有局限.但在伽利略的實(shí)驗(yàn)中,已經(jīng)有了“能量”的影子.能量概念的形成和發(fā)展,始終是和能量守恒定律的建立過(guò)程緊密相連的.能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)告訴我們,盡管物質(zhì)世界千變?nèi)f化,但這種變化不是沒(méi)有規(guī)律的,基本的規(guī)律就是守恒定律.這一節(jié)課我們從一個(gè)較高的角度去認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題.教師指導(dǎo):讓一位學(xué)生朗讀教材開(kāi)頭費(fèi)恩曼的話,讓學(xué)生體會(huì)能量守恒定律的重要性.活動(dòng)探究
課件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想實(shí)驗(yàn)的flash模擬動(dòng)畫(huà).問(wèn)題:1.當(dāng)小球沿斜面從高處由靜止?jié)L下時(shí),小球的高度不斷減小,而速度不斷增大,說(shuō)明了什么? 2.當(dāng)小球從斜面底沿另一個(gè)斜面向上滾時(shí),小球的位置不斷升高,而速度不斷減小,說(shuō)明了什么問(wèn)題? 學(xué)生觀察交流、討論并總結(jié): 明確:1.說(shuō)明小球憑借其位置而具有的物理量不斷減少,而由于運(yùn)動(dòng)而具有的物理量不斷增大.2.說(shuō)明小球憑借位置而具有的物理量不斷增加,而由于運(yùn)動(dòng)而具有的物理量逐漸減少.課件展示2:利用動(dòng)畫(huà)模擬實(shí)驗(yàn),將斜面調(diào)整,引導(dǎo)學(xué)生觀察小球的運(yùn)動(dòng)情況.指導(dǎo)學(xué)生自己組織語(yǔ)言,描述看到的物理現(xiàn)象.學(xué)生通過(guò)閱讀并觀察、討論、總結(jié):讓小球沿一個(gè)斜面從靜止開(kāi)始滾下,小球?qū)L上另一斜面,如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度.減小后一斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍達(dá)到同一高度,但這時(shí)他要滾得遠(yuǎn)些.若繼續(xù)減小后一斜面的傾角,小球達(dá)到同一高度,但滾得更遠(yuǎn)些.教師設(shè)疑:若將后一斜面放平,小球的運(yùn)動(dòng)情況將是怎樣? 引導(dǎo)學(xué)生討論、交流,大膽猜想.參考結(jié)論:小球好像“記得”自己的起始高度,但又永遠(yuǎn)達(dá)不到原來(lái)的高度,所以將永遠(yuǎn)滾動(dòng)下去.點(diǎn)評(píng):教師通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示,讓學(xué)生感受到“有某一量是守恒的”.教師逐步引導(dǎo),讓學(xué)生體會(huì)“守恒量”的追尋過(guò)程,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)和學(xué)習(xí)的欲望.二、物體的動(dòng)能和勢(shì)能 實(shí)驗(yàn)演示:演示滾擺實(shí)驗(yàn)和單擺實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步強(qiáng)化,如果沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力,物體好像“記得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)以上示例,舉出生活中其他關(guān)于此種現(xiàn)象的事例.公園里的秋千,游樂(lè)園里的海盜船,乒乓球自高處落到水泥地面上后的運(yùn)動(dòng),在沒(méi)有摩擦和空氣阻力的情況下,都能達(dá)到一定的高度.這說(shuō)明,將實(shí)際生活中的問(wèn)題理想化后,確實(shí)存在著某一物理量是不變的.通過(guò)學(xué)生列舉實(shí)例,讓學(xué)生體會(huì)生活中的普遍規(guī)律.教師點(diǎn)評(píng):在物理學(xué)中,我們把以上這一事實(shí)說(shuō)成是“有某一量是守恒的”,并把這個(gè)量叫做能量或能.通過(guò)閱讀體會(huì),給出動(dòng)能與勢(shì)能的概念,體會(huì)動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化并守恒的普遍存在.教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí),伽利略的發(fā)現(xiàn)今天看來(lái)就是我們學(xué)習(xí)過(guò)的能量轉(zhuǎn)化與守恒的思想.其中與高度有關(guān)的量,我們稱(chēng)為勢(shì)能;與速度有關(guān)的量我們稱(chēng)為動(dòng)能.課件展示實(shí)例,指導(dǎo)學(xué)生分析物體動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化情況.滾擺
1.視頻展示:秋千與海盜船.2.視頻展示:滾擺與落下的乒乓球.學(xué)生詳細(xì)分析:討論總結(jié)并由代表發(fā)言.階段小結(jié): 1.能量:“有某一量是守恒的”,這個(gè)量叫做能量或能.2.勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能.3.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.視野拓展
2004年12月26日,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間00:58:50,一股壓抑許久的“怒氣”從印度洋深處狂躁地迸發(fā)而出,里氏9.0級(jí)(美國(guó)地震局測(cè)定)地震劈開(kāi)周?chē)暮K?形成一道道相距百十公里的弧形水幕,以每小時(shí)800公里的起始速度排山倒海般向四周襲去??巨浪呼嘯,以摧枯拉朽之勢(shì),越過(guò)海岸線,越過(guò)田野,迅猛地襲擊著岸邊的城市和村莊,瞬時(shí)人們都消失在巨浪之中.港口所有設(shè)施、被震塌的建筑物,在狂濤的洗劫下,被席卷一空.事后,海灘上一片狼藉,到處是殘木破板和人畜尸體.地震海嘯給人類(lèi)帶來(lái)的災(zāi)難是十分巨大的??
試查閱有關(guān)資料,談一談此次海嘯中存在哪些能量.例 以豎直上拋的小球?yàn)槔f(shuō)明小球的勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況.在這個(gè)例子中是否存在著能的總量保持不變? 參考解析:豎直上拋運(yùn)動(dòng)的小球,首先由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),動(dòng)能為零,勢(shì)能達(dá)到最大;在下落時(shí),勢(shì)能逐漸減小,動(dòng)能逐漸增大,勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球的機(jī)械能總量保持不變.點(diǎn)評(píng):本實(shí)例探究可以應(yīng)用受力情況來(lái)作分析,亦可根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況總結(jié),緊緊抓住高度影響勢(shì)能,速度影響動(dòng)能這一關(guān)鍵進(jìn)行分析.課堂訓(xùn)練
課堂小結(jié)
1.物體由于位置高度而具有的能量叫做重力勢(shì)能.對(duì)于同一水平面而言,物體被舉得越高、質(zhì)量越大,物體具有的重力勢(shì)能就越大.2.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.動(dòng)能是由物體的質(zhì)量和速度共同決定的,物體運(yùn)動(dòng)的速度越大、質(zhì)量越大,它的動(dòng)能就越大.3.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能.動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.在只有重力做功時(shí),動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,總的機(jī)械能不變.布置作業(yè)
1.完成課后練習(xí)與相應(yīng)習(xí)題.2.在其他自然學(xué)科中列舉出幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化與守恒的實(shí)例;轉(zhuǎn)化與守恒的思想(不僅僅是能量)在生產(chǎn)生活中的實(shí)例.(例如水資源)
五、說(shuō)板書(shū)
為能體現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)、突出重點(diǎn)難點(diǎn)、直觀形象、利于鞏固新知識(shí)、有審美價(jià)值采用以下板書(shū)設(shè)計(jì):
一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)
二、物體的動(dòng)能和勢(shì)能
1.勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量 2.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量
三、追尋守恒量的意義
第五篇:第一節(jié)《追尋守恒量——能量》教案
追尋守恒量——能量
教案
三維目標(biāo) 知識(shí)與技能
1.理解動(dòng)能、勢(shì)能及能量的概念與意義.2.能獨(dú)立分析伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的能量轉(zhuǎn)換和守恒關(guān)系.3.能列舉不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化并守恒的實(shí)例.過(guò)程與方法
1.體會(huì)伽利略分析問(wèn)題的精妙,學(xué)習(xí)分析事物本質(zhì)的方法.2.在列舉事例過(guò)程中體會(huì)費(fèi)恩曼所說(shuō)話的深刻內(nèi)涵,體會(huì)轉(zhuǎn)化與守恒的普遍性.情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)動(dòng)能、勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化來(lái)研究生活中的物體的運(yùn)動(dòng),培養(yǎng)熱愛(ài)生活的情趣.2.通過(guò)“追尋守恒量”,使學(xué)生了解守恒思想的重要性,初步樹(shù)立能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn),學(xué)會(huì)從物理現(xiàn)象中探求事物本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度和研究方法.3.通過(guò)學(xué)習(xí),要善于把實(shí)際問(wèn)題理想化.教學(xué)重點(diǎn)
理解動(dòng)能、勢(shì)能的含義,體會(huì)能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性.教學(xué)難點(diǎn)
培養(yǎng)創(chuàng)新能力,使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性后,能意識(shí)到存在的巨大使用前景.課時(shí)安排
1課時(shí)
課前準(zhǔn)備
多媒體課件、學(xué)案、滾擺、單擺.教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入
如圖所示,一個(gè)用細(xì)線懸掛的小球從A點(diǎn)開(kāi)始擺動(dòng).記住它向右能夠達(dá)到的最大高度.然后用一把直尺在P點(diǎn)擋住擺線,看一看這種情況下小球所能達(dá)到的高度.這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么?它是否說(shuō)明在小球擺動(dòng)的過(guò)程中某種“東西”是不變的?這種“東西”會(huì)是什么?
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),同學(xué)們就能理解這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了.故事導(dǎo)入
新華社2000年12月31日和中央電視臺(tái)2001年元月6日先后報(bào)道:在20世紀(jì)的最后幾分鐘里,一項(xiàng)新的多米諾骨牌吉尼斯世界紀(jì)錄,在北京頤和園體育健康城綜合館和網(wǎng)球館誕生了.中國(guó)、日本和韓國(guó)的62名青年學(xué)生成功地推倒了340多萬(wàn)張骨牌,一舉打破了此前由荷蘭人保持的297萬(wàn)張的世界紀(jì)錄.從電視畫(huà)面可看出,骨牌瞬間依次倒下的場(chǎng)面蔚為壯觀,其間顯示的圖案豐富多彩,令人驚嘆.其中蘊(yùn)含著一定的科學(xué)道理,這就是“多米諾骨牌效應(yīng)”.該效應(yīng)產(chǎn)生的能量是十分巨大的.這種效應(yīng)的物理道理是:骨牌豎著時(shí),重心較高,倒下時(shí)重心下降,倒下過(guò)程中,將其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,它倒在第二張牌上,這個(gè)動(dòng)能的一部分就轉(zhuǎn)移到第二張牌上,第二張牌將第一張牌轉(zhuǎn)移來(lái)的動(dòng)能和自己倒下過(guò)程中由本身具有的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的動(dòng)能之和,再傳到第三張牌上……所以每張牌倒下的時(shí)候,雖然有部分能量損失,但具有的動(dòng)能都比前一塊牌大,因此它們的速度一個(gè)比一個(gè)快,也就是說(shuō),它們依次推倒的能量一個(gè)比一個(gè)大.你可以設(shè)想一下,如果牌的個(gè)數(shù)足夠多,那么最后一個(gè)牌的速度將是怎樣的大!場(chǎng)面又是何等的壯觀!
故事中應(yīng)用到了動(dòng)能、勢(shì)能及其轉(zhuǎn)化.今天,我們就來(lái)學(xué)習(xí)追尋守恒量這節(jié)課,學(xué)習(xí)問(wèn)題中展示的能量問(wèn)題,探索其中的奧秘.問(wèn)題導(dǎo)入
“挽弓當(dāng)挽強(qiáng),用箭當(dāng)用長(zhǎng);射人先射馬,擒賊先擒王.”這是一首杜甫的詩(shī).跳高運(yùn)動(dòng)員總是要充分地助跑才能取得好的成績(jī).請(qǐng)同學(xué)們思考下面的問(wèn)題:(1)為什么強(qiáng)弓就射得遠(yuǎn)?跳高運(yùn)動(dòng)員是以高度來(lái)計(jì)成績(jī)的,而他們?yōu)槭裁匆岣咦约旱乃俣饶?難道速度和高度之間有什么聯(lián)系嗎?(2)這體現(xiàn)了一種什么過(guò)程?
推進(jìn)新課
一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)
牛頓是經(jīng)典力學(xué)的奠基人,他提出了三個(gè)定律和萬(wàn)有引力定律,但是他沒(méi)有研究過(guò)能量(至少?zèng)]有深入研究),所以當(dāng)時(shí)人類(lèi)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)還很有局限.但在伽利略的實(shí)驗(yàn)中,已經(jīng)有了“能量”的影子.能量概念的形成和發(fā)展,始終是和能量守恒定律的建立過(guò)程緊密相連的.能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)告訴我們,盡管物質(zhì)世界千變?nèi)f化,但這種變化不是沒(méi)有規(guī)律的,基本的規(guī)律就是守恒定律.這一節(jié)課我們從一個(gè)較高的角度去認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題.教師指導(dǎo):讓一位學(xué)生朗讀教材開(kāi)頭費(fèi)恩曼的話,讓學(xué)生體會(huì)能量守恒定律的重要性.活動(dòng)探究
課件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想實(shí)驗(yàn)的flash模擬動(dòng)畫(huà).問(wèn)題:1.當(dāng)小球沿斜面從高處由靜止?jié)L下時(shí),小球的高度不斷減小,而速度不斷增大,說(shuō)明了什么? 2.當(dāng)小球從斜面底沿另一個(gè)斜面向上滾時(shí),小球的位置不斷升高,而速度不斷減小,說(shuō)明了什么問(wèn)題? 學(xué)生觀察交流、討論并總結(jié): 明確:1.說(shuō)明小球憑借其位置而具有的物理量不斷減少,而由于運(yùn)動(dòng)而具有的物理量不斷增大.2.說(shuō)明小球憑借位置而具有的物理量不斷增加,而由于運(yùn)動(dòng)而具有的物理量逐漸減少.課件展示2:利用動(dòng)畫(huà)模擬實(shí)驗(yàn),將斜面調(diào)整,引導(dǎo)學(xué)生觀察小球的運(yùn)動(dòng)情況.指導(dǎo)學(xué)生自己組織語(yǔ)言,描述看到的物理現(xiàn)象.學(xué)生通過(guò)閱讀并觀察、討論、總結(jié):讓小球沿一個(gè)斜面從靜止開(kāi)始滾下,小球?qū)L上另一斜面,如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度.減小后一斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍達(dá)到同一高度,但這時(shí)他要滾得遠(yuǎn)些.若繼續(xù)減小后一斜面的傾角,小球達(dá)到同一高度,但滾得更遠(yuǎn)些.教師設(shè)疑:若將后一斜面放平,小球的運(yùn)動(dòng)情況將是怎樣? 引導(dǎo)學(xué)生討論、交流,大膽猜想.參考結(jié)論:小球好像“記得”自己的起始高度,但又永遠(yuǎn)達(dá)不到原來(lái)的高度,所以將永遠(yuǎn)滾動(dòng)下去.點(diǎn)評(píng):教師通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示,讓學(xué)生感受到“有某一量是守恒的”.教師逐步引導(dǎo),讓學(xué)生體會(huì)“守恒量”的追尋過(guò)程,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)和學(xué)習(xí)的欲望.二、物體的動(dòng)能和勢(shì)能
實(shí)驗(yàn)演示:演示滾擺實(shí)驗(yàn)和單擺實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步強(qiáng)化,如果沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力,物體好像“記得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)以上示例,舉出生活中其他關(guān)于此種現(xiàn)象的事例.公園里的秋千,游樂(lè)園里的海盜船,乒乓球自高處落到水泥地面上后的運(yùn)動(dòng),在沒(méi)有摩擦和空氣阻力的情況下,都能達(dá)到一定的高度.這說(shuō)明,將實(shí)際生活中的問(wèn)題理想化后,確實(shí)存在著某一物理量是不變的.通過(guò)學(xué)生列舉實(shí)例,讓學(xué)生體會(huì)生活中的普遍規(guī)律.教師點(diǎn)評(píng):在物理學(xué)中,我們把以上這一事實(shí)說(shuō)成是“有某一量是守恒的”,并把這個(gè)量叫做能量或能.通過(guò)閱讀體會(huì),給出動(dòng)能與勢(shì)能的概念,體會(huì)動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化并守恒的普遍存在.教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí),伽利略的發(fā)現(xiàn)今天看來(lái)就是我們學(xué)習(xí)過(guò)的能量轉(zhuǎn)化與守恒的思想.其中與高度有關(guān)的量,我們稱(chēng)為勢(shì)能;與速度有關(guān)的量我們稱(chēng)為動(dòng)能.課件展示實(shí)例,指導(dǎo)學(xué)生分析物體動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化情況.滾擺
1.視頻展示:秋千與海盜船.2.視頻展示:滾擺與落下的乒乓球.學(xué)生詳細(xì)分析:討論總結(jié)并由代表發(fā)言.階段小結(jié): 1.能量:“有某一量是守恒的”,這個(gè)量叫做能量或能.2.勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能.3.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.視野拓展
2004年12月26日,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間00:58:50,一股壓抑許久的“怒氣”從印度洋深處狂躁地迸發(fā)而出,里氏9.0級(jí)(美國(guó)地震局測(cè)定)地震劈開(kāi)周?chē)暮K?形成一道道相距百十公里的弧形水幕,以每小時(shí)800公里的起始速度排山倒海般向四周襲去……巨浪呼嘯,以摧枯拉朽之勢(shì),越過(guò)海岸線,越過(guò)田野,迅猛地襲擊著岸邊的城市和村莊,瞬時(shí)人們都消失在巨浪之中.港口所有設(shè)施、被震塌的建筑物,在狂濤的洗劫下,被席卷一空.事后,海灘上一片狼藉,到處是殘木破板和人畜尸體.地震海嘯給人類(lèi)帶來(lái)的災(zāi)難是十分巨大的……
試查閱有關(guān)資料,談一談此次海嘯中存在哪些能量.例
以豎直上拋的小球?yàn)槔f(shuō)明小球的勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況.在這個(gè)例子中是否存在著能的總量保持不變? 參考解析:豎直上拋運(yùn)動(dòng)的小球,首先由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),動(dòng)能為零,勢(shì)能達(dá)到最大;在下落時(shí),勢(shì)能逐漸減小,動(dòng)能逐漸增大,勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球的機(jī)械能總量保持不變.點(diǎn)評(píng):本實(shí)例探究可以應(yīng)用受力情況來(lái)作分析,亦可根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況總結(jié),緊緊抓住高度影響勢(shì)能,速度影響動(dòng)能這一關(guān)鍵進(jìn)行分析.課堂訓(xùn)練
如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩拴著一個(gè)小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),圖中a、b、c三點(diǎn)分別表示小球擺動(dòng)過(guò)程中的三個(gè)不同位置,其中a、c等高.在小球擺動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,動(dòng)能最大時(shí)是在_______點(diǎn),在_________點(diǎn)勢(shì)能最大;如果沒(méi)有空氣阻力的影響,小球在a點(diǎn)的動(dòng)能________(填“大于”“等于”或“小于”)在c點(diǎn)的動(dòng)能.解析:在小球來(lái)回?cái)[動(dòng)時(shí),動(dòng)能與勢(shì)能不停地相互轉(zhuǎn)化但總量不變.在a、c兩點(diǎn)時(shí)位置最高,勢(shì)能最大,速度為零,動(dòng)能為零.在b點(diǎn)時(shí)位置最低,勢(shì)能最小,速度最大,動(dòng)能最大.答案:b a、c 等于
方法總結(jié):在某一過(guò)程中,若僅涉及動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化,若能判斷出其中一種能量正在減小或增大,則另一種能量一定正做相反變化,且一種能量為零時(shí),另一種能量達(dá)到最大值.課堂小結(jié)
1.物體由于位置高度而具有的能量叫做重力勢(shì)能.對(duì)于同一水平面而言,物體被舉得越高、質(zhì)量越大,物體具有的重力勢(shì)能就越大.2.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.動(dòng)能是由物體的質(zhì)量和速度共同決定的,物體運(yùn)動(dòng)的速度越大、質(zhì)量越大,它的動(dòng)能就越大.3.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能.動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.在只有重力做功時(shí),動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,總的機(jī)械能不變.布置作業(yè)
1.通過(guò)各種途徑查找資料,了解人類(lèi)對(duì)能量的研究過(guò)程.2.在其他自然學(xué)科中列舉出幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化與守恒的實(shí)例;轉(zhuǎn)化與守恒的思想(不僅僅是能量)在生產(chǎn)生活中的實(shí)例.(例如水資源)
板書(shū)設(shè)計(jì) 追尋守恒量
一、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)
二、物體的動(dòng)能和勢(shì)能
1.勢(shì)能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量 2.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量
三、追尋守恒量的意義
活動(dòng)與探究
課題:能量的應(yīng)用.內(nèi)容:古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用滾木和檑石作為武器來(lái)阻止敵人的進(jìn)攻,你能利用所學(xué)的知識(shí)說(shuō)明其中的科學(xué)道理嗎?這種戰(zhàn)術(shù)適用于哪種情況?怎樣才能使殺傷力更大?為什么? 方法:利用動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化思想.參考答案:滾木和檑石的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,利用其動(dòng)能來(lái)殺傷敵人;這種戰(zhàn)術(shù)適用于居高防守;提高其高度、增大其質(zhì)量才能有更大的殺傷力.習(xí)題詳解
解答:做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在下落過(guò)程中,勢(shì)能不斷減小,動(dòng)能不斷增加,在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,動(dòng)能和勢(shì)能的總和不變.