第一篇:7.1追尋守恒量-高中物理人教版必修2說課稿精心編輯版
7.1《追尋守恒量》說課稿
各位評委專家,您們好!我說課的題目是高中物理人教版必修2第7章第1節(jié)《追尋守恒量》。下面,我將從課標和教材分析、教學目標、重點和難點、教法與學法、教學過程及板書設(shè)計六個方面進行說課。
一、課標、教材分析
1、課標要求:課標對本節(jié)沒有具體要求。但是,追尋和研究守恒量是物理學的一種重要研究方法.在實際教學中,逐步滲透物理學家研究待認識問題的方法: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,就首先用以整理過去的經(jīng)驗和知識并總結(jié)成定律,然后在新的現(xiàn)象或事例中對總結(jié)出的守恒定律進行檢驗,如果定律得以證實就可以借助它解決問題,甚至作出新的預見,守恒關(guān)系是自然界中十分重要的關(guān)系,通過本節(jié)課的學習,加強學生對守恒關(guān)系的認識,并把這種物理思想滲透在能量學習的過程中.2、教材分析:功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系不僅為解決力學問題開辟了一條新的重要途徑,同時它也是分析解決電磁學、熱學等領(lǐng)域中問題的重要依據(jù).但是學生在能量概念的建立上沒有概念基礎(chǔ),所以教材在第一節(jié)設(shè)立追尋守恒量,旨在讓學生對能量能夠有清晰的認識.教材從著名物理學家的理論出發(fā),展示伽利略的斜面實驗,逐步引導能量的概念建立.繼而利用生活中的實例,給出勢能和動能的概念.教材具體說明了引入能量概念的必要性.二、教學目標: 知識與技能
1.理解動能、勢能及能量的概念與意義.2.能獨立分析伽利略理想斜面實驗的能量轉(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)化并守恒的實例.過程與方法
1.體會伽利略分析問題的精妙,學習分析事物本質(zhì)的方法.2.在列舉事例過程中體會費恩曼所說話的深刻內(nèi)涵,體會轉(zhuǎn)化與守恒的普遍性.情感態(tài)度與價值觀
1.通過動能、勢能間的相互轉(zhuǎn)化來研究生活中的物體的運動,培養(yǎng)熱愛生活的情趣.2.通過“追尋守恒量”,使學生了解守恒思想的重要性,初步樹立能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點,學會從物理現(xiàn)象中探求事物本質(zhì)的科學態(tài)度和研究方法.3.通過學習,要善于把實際問題理想化.三、教學重點、難點
理解動能、勢能的含義,體會能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性.四、教法和學法
教法:
1.問題導學法:充分發(fā)揮教學問題導學功能,激發(fā)學生主動學習、探索、發(fā)現(xiàn)。
2.演示實驗法:通過演示實驗,讓學生在充分觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,分析歸納出動能和勢能的轉(zhuǎn)化情況。
3.觀察法:通過對伽利略斜面實驗的觀察,啟發(fā)引導學生在積極的思維中認識守恒量?,獲得新知。
學法:
依據(jù)新的教學理念、學習方式的轉(zhuǎn)變,引導學生自主、合作、探究等方式方法。達到體驗中感悟情感、態(tài)度、價值觀;活動中歸納知識;參與中培養(yǎng)能力;合作中學會學習。
五、教學過程
(一)創(chuàng)設(shè)情景、導入新課
伽利略理想實驗
課件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想實驗的flash模擬動畫.問題:1.當小球沿斜面從高處由靜止?jié)L下時,小球的高度不斷減小,而速度不斷增大,說明了什么?
2.當小球從斜面底沿另一個斜面向上滾時,小球的位置不斷升高,而速度不斷減小,說明了什么問題?
學生觀察交流、討論并總結(jié):
明確:1.說明小球憑借其位置而具有的物理量不斷減少,而由于運動而具有的物理量不斷增大.2.說明小球憑借位置而具有的物理量不斷增加,而由于運動而具有的物理量逐漸減少.課件展示2:利用動畫模擬實驗,將斜面調(diào)整,引導學生觀察小球的運動情況.指導學生自己組織語言,描述看到的物理現(xiàn)象.學生通過閱讀并觀察、討論、總結(jié):讓小球沿一個斜面從靜止開始滾下,小球?qū)L上另一斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?減小后一斜面的傾角,小球在這個斜面上仍達到同一高度,但這時他要滾得遠些.若繼續(xù)減小后一斜面的傾角,小球達到同一高度,但滾得更遠些.教師設(shè)疑:若將后一斜面放平,小球的運動情況將是怎樣?
引導學生討論、交流,大膽猜想.參考結(jié)論:小球好像“記得”自己的起始高度,但又永遠達不到原來的高度,所以將永遠滾動下去.設(shè)計目的:教師通過動畫展示,讓學生感受到“有某一量是守恒的”.教師逐步引導,讓學生體會“守恒量”的追尋過程,進一步激發(fā)學生的探究意識和學習的欲望.(二)、活動體驗,進行新課
動能和勢能
1、實驗演示:演示滾擺實驗和單擺實驗,進一步強化,如果沒有摩擦和介質(zhì)阻力,物體好像“記得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.2、引導學生根據(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,游樂園里的海盜船,乒乓球自高處落到水泥地面上后的運動,在沒有摩擦和空氣阻力的情況下,都能達到一定的高度.這說明,將實際生活中的問題理想化后,確實存在著某一物理量是不變的.通過學生列舉實例,讓學生體會生活中的普遍規(guī)律.3、得出結(jié)論:在物理學中,我們把以上這一事實說成是“有某一量是守恒的”,并把這個量叫做能量或能.通過閱讀體會,給出動能與勢能的概念,體會動能與勢能轉(zhuǎn)化并守恒的普遍存在.教師引導學生認識,伽利略的發(fā)現(xiàn)今天看來就是我們學習過的能量轉(zhuǎn)化與守恒的思想.其中與高度有關(guān)的量,我們稱為勢能;與速度有關(guān)的量我們稱為動能.課件展示實例,指導學生分析物體動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化情況.(三)、活學活用,知識遷移
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.學生詳細分析:討論總結(jié)并由代表發(fā)言.(四)、階段小結(jié):
1.能量:“有某一量是守恒的”,這個量叫做能量或能.2.勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能.3.動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能.(五)、視野拓展
2004年12月26日,國際標準時間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(美國地震局測定)地震劈開周圍的海水,形成一道道相距百十公里的弧形水幕,以每小時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,越過海岸線,越過田野,迅猛地襲擊著岸邊的城市和村莊,瞬時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.地震海嘯給人類帶來的災難是十分巨大的??
試查閱有關(guān)資料,談一談此次海嘯中存在哪些能量.例 以豎直上拋的小球為例說明小球的勢能和動能的轉(zhuǎn)化情況.在這個例子中是否存在著能的總量保持不變?
參考解析:豎直上拋運動的小球,首先由動能轉(zhuǎn)化為勢能,達到最高點時,動能為零,勢能達到最大;在下落時,勢能逐漸減小,動能逐漸增大,勢能又轉(zhuǎn)化為動能.在小球運動過程中,小球的機械能總量保持不變.點評:本實例探究可以應(yīng)用受力情況來作分析,亦可根據(jù)實際運動情況總結(jié),緊緊抓住高度影響勢能,速度影響動能這一關(guān)鍵進行分析.(六)、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能.對于同一水平面而言,物體被舉得越高、質(zhì)量越大,物體具有的重力勢能就越大.2.物體由于運動而具有的能量叫做動能.動能是由物體的質(zhì)量和速度共同決定的,物體運動的速度越大、質(zhì)量越大,它的動能就越大.3.動能和勢能統(tǒng)稱為機械能.動能可以轉(zhuǎn)化為勢能,勢能也可以轉(zhuǎn)化為動能.在只有重力做功時,動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,總的機械能不變.(七)、布置作業(yè)
1.完成課后練習與相應(yīng)習題.2.在其他自然學科中列舉出幾個能量轉(zhuǎn)化與守恒的實例;轉(zhuǎn)化與守恒的思想(不僅僅是能量)在生產(chǎn)生活中的實例.(例如水資源)
六、板書設(shè)計
為能體現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)、突出重點難點、直觀形象、利于鞏固新知識、有審美價值采用以下板書設(shè)計:
一、伽利略斜面實驗
二、物體的動能和勢能
1.勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量
2.動能:物體由于運動而具有的能量
三、追尋守恒量的意義
第二篇:追尋守恒量 說課稿
追尋守恒量說課稿
官地中學 物理組 田小雨
一、說教材
1、教材的地位:
功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系不僅為解決力學問題開辟了一條新的重要途徑,同時它也是分析解決電磁學、熱學等領(lǐng)域中問題的重要依據(jù).但是學生在能量概念的建立上沒有概念基礎(chǔ),所以教材在第一節(jié)設(shè)立追尋守恒量,旨在讓學生對能量能夠有清晰的認識.教材從著名物理學家的理論出發(fā),展示伽利略的斜面實驗,逐步引導能量的概念建立.繼而利用生活中的實例,給出勢能和動能的概念.教材具體說明了引入能量概念的必要性.在實際教學中,逐步滲透物理學家研究待認識問題的方法: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,就首先用以整理過去的經(jīng)驗和知識并總結(jié)成定律,然后在新的現(xiàn)象或事例中對總結(jié)出的守恒定律進行檢驗,如果定律得以證實就可以借助它解決問題,甚至作出新的預見,追尋和研究守恒量是物理學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,通過本節(jié)課的學習,加強學生對守恒關(guān)系的認識,并把這種物理思想滲透在能量學習的過程中.2、教學目標:
知識與技能
1.理解動能、勢能及能量的概念與意義.2.能獨立分析伽利略理想斜面實驗的能量轉(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)化并守恒的實例.過程與方法
1.體會伽利略分析問題的精妙,學習分析事物本質(zhì)的方法.2.在列舉事例過程中體會費恩曼所說話的深刻內(nèi)涵,體會轉(zhuǎn)化與守恒的普遍性.情感態(tài)度與價值觀
1.通過動能、勢能間的相互轉(zhuǎn)化來研究生活中的物體的運動,培養(yǎng)熱愛生活的情趣.2.通過“追尋守恒量”,使學生了解守恒思想的重要性,初步樹立能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點,學會從物理現(xiàn)象中探求事物本質(zhì)的科學態(tài)度和研究方法.3.通過學習,要善于把實際問題理想化.3教學重點
理解動能、勢能的含義,體會能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性.4教學難點
培養(yǎng)創(chuàng)新能力,使學生在發(fā)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化、守恒的普遍存在性后,能意識到存在的巨大使用前景.二、說教法
根據(jù)追尋守恒量知識的教學特點,為了更好地突出重點,突破難點,按照學生的認識規(guī)律,我將采用的教法是:
1.問題導學法:充分發(fā)揮教學問題導學功能,激發(fā)學生主動學習、探索、發(fā)現(xiàn)。2.演示實驗法:通過演示實驗,讓學生在充分觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,分析歸納出動能和勢能的轉(zhuǎn)化情況。
3.觀察法:通過對伽利略斜面實驗的觀察,啟發(fā)引導學生在積極的思維中認識守恒量?,獲得新知。
三、說學法
依據(jù)新的教學理念、學習方式的轉(zhuǎn)變,引導學生自主、合作、探究等方式方法。達到體驗中感悟情感、態(tài)度、價值觀;活動中歸納知識;參與中培養(yǎng)能力;合作中學會學習。
四、說教學程序
一、伽利略斜面實驗
牛頓是經(jīng)典力學的奠基人,他提出了三個定律和萬有引力定律,但是他沒有研究過能量(至少沒有深入研究),所以當時人類對自然的認識還很有局限.但在伽利略的實驗中,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)課我們從一個較高的角度去認識這個問題.教師指導:讓一位學生朗讀教材開頭費恩曼的話,讓學生體會能量守恒定律的重要性.活動探究
課件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想實驗的flash模擬動畫.問題:1.當小球沿斜面從高處由靜止?jié)L下時,小球的高度不斷減小,而速度不斷增大,說明了什么? 2.當小球從斜面底沿另一個斜面向上滾時,小球的位置不斷升高,而速度不斷減小,說明了什么問題? 學生觀察交流、討論并總結(jié): 明確:1.說明小球憑借其位置而具有的物理量不斷減少,而由于運動而具有的物理量不斷增大.2.說明小球憑借位置而具有的物理量不斷增加,而由于運動而具有的物理量逐漸減少.課件展示2:利用動畫模擬實驗,將斜面調(diào)整,引導學生觀察小球的運動情況.指導學生自己組織語言,描述看到的物理現(xiàn)象.學生通過閱讀并觀察、討論、總結(jié):讓小球沿一個斜面從靜止開始滾下,小球?qū)L上另一斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?減小后一斜面的傾角,小球在這個斜面上仍達到同一高度,但這時他要滾得遠些.若繼續(xù)減小后一斜面的傾角,小球達到同一高度,但滾得更遠些.教師設(shè)疑:若將后一斜面放平,小球的運動情況將是怎樣? 引導學生討論、交流,大膽猜想.參考結(jié)論:小球好像“記得”自己的起始高度,但又永遠達不到原來的高度,所以將永遠滾動下去.點評:教師通過動畫展示,讓學生感受到“有某一量是守恒的”.教師逐步引導,讓學生體會“守恒量”的追尋過程,進一步激發(fā)學生的探究意識和學習的欲望.二、物體的動能和勢能 實驗演示:演示滾擺實驗和單擺實驗,進一步強化,如果沒有摩擦和介質(zhì)阻力,物體好像“記得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引導學生根據(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,游樂園里的海盜船,乒乓球自高處落到水泥地面上后的運動,在沒有摩擦和空氣阻力的情況下,都能達到一定的高度.這說明,將實際生活中的問題理想化后,確實存在著某一物理量是不變的.通過學生列舉實例,讓學生體會生活中的普遍規(guī)律.教師點評:在物理學中,我們把以上這一事實說成是“有某一量是守恒的”,并把這個量叫做能量或能.通過閱讀體會,給出動能與勢能的概念,體會動能與勢能轉(zhuǎn)化并守恒的普遍存在.教師引導學生認識,伽利略的發(fā)現(xiàn)今天看來就是我們學習過的能量轉(zhuǎn)化與守恒的思想.其中與高度有關(guān)的量,我們稱為勢能;與速度有關(guān)的量我們稱為動能.課件展示實例,指導學生分析物體動能和勢能之間的轉(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.學生詳細分析: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”,這個量叫做能量或能.2.勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能.3.動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能.視野拓展
2004年12月26日,國際標準時間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(美國地震局測定)地震劈開周圍的海水,形成一道道相距百十公里的弧形水幕,以每小時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,越過海岸線,越過田野,迅猛地襲擊著岸邊的城市和村莊,瞬時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.地震海嘯給人類帶來的災難是十分巨大的??
試查閱有關(guān)資料,談一談此次海嘯中存在哪些能量.例 以豎直上拋的小球為例說明小球的勢能和動能的轉(zhuǎn)化情況.在這個例子中是否存在著能的總量保持不變? 參考解析:豎直上拋運動的小球,首先由動能轉(zhuǎn)化為勢能,達到最高點時,動能為零,勢能達到最大;在下落時,勢能逐漸減小,動能逐漸增大,勢能又轉(zhuǎn)化為動能.在小球運動過程中,小球的機械能總量保持不變.點評:本實例探究可以應(yīng)用受力情況來作分析,亦可根據(jù)實際運動情況總結(jié),緊緊抓住高度影響勢能,速度影響動能這一關(guān)鍵進行分析.課堂訓練
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能.對于同一水平面而言,物體被舉得越高、質(zhì)量越大,物體具有的重力勢能就越大.2.物體由于運動而具有的能量叫做動能.動能是由物體的質(zhì)量和速度共同決定的,物體運動的速度越大、質(zhì)量越大,它的動能就越大.3.動能和勢能統(tǒng)稱為機械能.動能可以轉(zhuǎn)化為勢能,勢能也可以轉(zhuǎn)化為動能.在只有重力做功時,動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,總的機械能不變.布置作業(yè)
1.完成課后練習與相應(yīng)習題.2.在其他自然學科中列舉出幾個能量轉(zhuǎn)化與守恒的實例;轉(zhuǎn)化與守恒的思想(不僅僅是能量)在生產(chǎn)生活中的實例.(例如水資源)
五、說板書
為能體現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)、突出重點難點、直觀形象、利于鞏固新知識、有審美價值采用以下板書設(shè)計:
一、伽利略斜面實驗
二、物體的動能和勢能
1.勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量 2.動能:物體由于運動而具有的能量
三、追尋守恒量的意義
第三篇:追尋守恒量教案1
第一節(jié)
追尋守恒量
【知識和技能】
1.了解守恒思想的重要性; 2.知道能量慨念的形成過程。
3.知道動能和勢能的慨念,了解勢能和動能的決定因素。4.知道勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化,且在轉(zhuǎn)化過程中能量守恒。【過程和方法】
1.通過實驗觀察,讓學生感知事物本身存在的規(guī)律。
2.學生列舉生活中物理現(xiàn)象,進一步體會守恒的基礎(chǔ)性、普遍性、重要性?!厩楦?、態(tài)度和價值觀】
培養(yǎng)學生實事求是的態(tài)度,并能依據(jù)守恒的思想去解決實際問題。
教學重點
追尋守恒量,建立能量概念的過程
教學難點
追尋守恒量,建立能量概念的過程
教學過程
一、導入新課
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,但這種變化不是沒有規(guī)律的,基本的規(guī)律就是守恒定律。也就是說:—切運動變化無論屬于什么運動形式,反映什么樣的物質(zhì)特性,都要滿足守恒定律。這一節(jié)課我們從一個較高的角度去認識這個問題。教師:“機械能守恒”這個大家并不陌生,請同學說出自己對它的認識?
二、新課教學
教師:請同學們先自己閱讀教材,回答下面的問題。1. 什么叫守恒? 2. 教材中說:在牛頓之前,伽利略的斜面理想實驗已經(jīng)顯現(xiàn)了能量及其守恒的思想,這個實驗中什么是不變的? 學生的答案可能有很多種,老師注意引導。教師:演示斜面實驗:
讓學生觀察,當小球沿A斜面從入高處由靜止?jié)L下時,小球的高度不斷減少,而速度不斷增大,這說明小球憑借其位置而具有的物理量不斷減少,而由于運動而具有的物理量不斷增大。
當小球從斜面底沿另一個斜面月向上滾時,小球的位置不斷升高,而速度不斷減小,說明小球憑借位置而具有的物理量不斷增加,由于運動而具有的物理量逐漸減少。教師:如果斜面是光滑的,當小球到達B斜面的入高度時,速度為零,小球好像“記得”自己起始的高度。
教師:演示滾擺實驗和單擺實驗,進一步強化,如果沒有摩擦和介質(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,請學生自己再舉出生活中的事例?
游樂園中的海盜船,如果沒有摩擦和空氣阻力,船在搖擺時都能達到一定的高度.這說明,將實際生活中的問題理想化后,確實存在著某一物理量是不變的。
一、能量:在物理學中,我們把以上這一事實說成是“有某一量是守恒的”,并且把這個量叫做能量(energy)或能。
二、勢能:當伽利略把小球從桌面提高到起始點的高度時,他賦予小球一種形式的能量,我們稱它為勢能(potentialenergy)。
勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能。
二、動能:當伽利略釋放小球后,小球開始運動,獲得速度,當它到達斜面的底部時,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能,現(xiàn)在已經(jīng)消失。但是,小球獲得了運動。這個事實可以理解為,勢能并未丟失,而是轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量,我們稱它為動能(kineticenergy)。動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能。教師:上述事實中還能得到什么結(jié)論?
四、動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過程中能量保持不變。
教師:請同學們再舉一些生活中的例子,說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)化過程中總量是否保持不變? 小結(jié):
1、能量:
2、勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能。
3、動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能
4、機械能量守恒:動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過程中能量保持不變。教后記:
第四篇:高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.1 追尋守恒量教案 新人教版必修2
§7-1追尋守恒量
【教學設(shè)計理念】
通過課堂教學,讓學生體驗科學探究過程,了解科學研究方法;增強創(chuàng)新意識和實驗能力,發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情;促使學生進一步形成守恒的思想,使學生了解守恒思想的重要性。認識能量守恒思想對社會發(fā)展的影響,為形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎(chǔ)。【章節(jié)內(nèi)容分析】
在老教材中,本章的教學流程主線是:先學習功的概念,再了解功和能的關(guān)系,然后學習能量的概念以及能量轉(zhuǎn)化過程中的規(guī)律。但實際上,在物理學的發(fā)展過程中,能量的概念幾乎是與人類對能量守恒的認識同步發(fā)展起來的,能量的概念之所以重要,就是因為它是個守恒量。守恒關(guān)系是自然界中十分重要的一類關(guān)系,我們強調(diào)方法的教育、觀念的教育,就要從中學時代開始加強學生對守恒關(guān)系的認識。根據(jù)這樣的思想,新教材把守恒思想的提出放到了具體的能量概念之前,并把它滲透在能量學習的全過程。這實際上是還原了能量概念在科學史上本來的位置。
(一)知識與技能
1、知道自然界中存在著多種守恒的因素,守恒是自然界的重要規(guī)律。
2、知道自然界中存在著一種被命名為能量的守恒量。
3、知道相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能。
4、知道物體由于運動而具有的能量叫動能。
5、能分析生活中涉及機械能轉(zhuǎn)化的問題?!窘虒W重點難點】
重點:對守恒思想的領(lǐng)會,對科學研究過程的體驗,對能量、動能、勢能等概念的理解?!窘虒W用具器材】
多媒體,鐵架臺,小球與細線,滾擺?!窘虒W過程設(shè)計】
(一)課前練習
1、寒假期間,鄰居的兩個小孩被你領(lǐng)進一個小房間里下棋。你關(guān)上房門外出辦事回來后,發(fā)現(xiàn)棋子散了一地。你帶領(lǐng)兩個孩子一起收拾棋子,把棋子在盒子里排放整齊后,發(fā)現(xiàn)還缺少6顆。你們一起找啊找,門后有1顆,墻角有1顆,杯子里面也有1顆,還有3顆就是找不到。但是你們還是繼續(xù)找,地毯下又找到了2顆。最后一顆在哪里呢?你發(fā)現(xiàn)窗戶打開著,探出頭一看,草地上還有一顆!
支撐你們繼續(xù)尋找的信念是什么?
2、如右圖所示,小球從斜面A上距地面高度為H處滾下來,又滾上斜面B,若地面和斜面都是光滑的,兩個斜面的傾角都未知,試用我們學過的知識證明:小球滾上斜面B的最大高度也一定等于H!〈設(shè)計說明〉第1個問題選自浙江省編的《作業(yè)本》,本人認為是個非常經(jīng)典的守恒問題,所以拿來讓學生在新課之前先預熱一下,既有趣,又可以強化學生對新課的期待。
第2個問題也可以在新課中直接給出,不要求在課堂上進行證明,只是關(guān)注一下:用牛頓定律與運動學知識,是可以進行證明的,然后馬上提出如果斜面是曲面的問題。但在課堂上,學生可能會有一種想要證明的沖動,這會使下面的課堂過程難以順利的進行下去。而作為課前練習,由于是針對著名的“伽利略斜面理想實驗”的問題,又是利用已學的牛頓定律與運動學知識,學生運用已掌握的知識和方法解決著名的問題應(yīng)該是有興趣的。再說,讓學生事先證明過之后,課堂上提出“小球滾上斜面B的最大高度也一定等于H”時,學生心里也更踏實了。
(二)課的引入
提出課前練習中的第1個問題,學生說出自己的答案:“支撐我繼續(xù)尋找下去的信念是:棋子的個數(shù)是不變的,是守恒的?!?/p>
給出以下問題:
1、一個采購員,帶著1000元現(xiàn)金到一些商店采購了幾樣物品,但未即時把購買每件物品所用的錢記在筆記本上,回單位報帳時,從口袋時搯出了6張發(fā)票,合計金額為650元,而剩下的現(xiàn)金只有280元。你認為他將會去做什么?促使他去這樣做的依據(jù)是什么?
〈設(shè)計說明〉這里不要在學生提出采購員“可能要做哪些事情”上消耗時間,要很快地轉(zhuǎn)入后一個話題,得出采購員的思想依據(jù)是“現(xiàn)金與花出去的錢的總量應(yīng)該不變”。設(shè)計本問題的意圖是滲透“守恒”思想,同時對后面將要發(fā)現(xiàn)的“伽利略斜面理想實驗”中的小球運動過程中“存在某種不變的因素”起到暗示作用。最終還要讓學生意識到自然界中可能存在著許多種守恒的因素。
2、在研究運動和力的關(guān)系時,伽利略曾用“斜面理想實驗”說明小球在不受摩擦等阻力的理想條件下,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h運動下去,他的依據(jù)是什么?
〈設(shè)計說明〉復習已學過的伽利略的“理想實驗”研究方法,通過學生回憶或教師提示,回想起伽利略的依據(jù)是小球總要上升到原來的高度,教師還可以用風趣的語言來描述這個“伽利略小球”是有某種 “靈性”的小球,是“有記憶”、“有愿望”的小球,當它從斜面滾到水平面上時,總是“想著”回到原來的高度,當前方存在上傾的斜面時,小球的“愿望”得以實現(xiàn),如果一直都是水平面,那么小球就一直帶著這個“想要”回到原來高度的“愿望”一直運動下去??但是這些說法都不是物理學的語言,在物理學中,這一事實被說成是“有某一量是守恒的”。
3、如右圖所示,小球從斜面A上距地面高度為H處滾下來,又滾上斜面B,若地面和斜面都是光滑的,兩個斜面的傾角都未知,..(1)能不能用我們學過的什么知識求出小球到達在各個位置的運動情況?你能證明小球滾上斜面B的最大高度也一定等于H嗎?
(2)如果兩個斜面是曲面呢?
〈設(shè)計說明〉可課前讓學生先研究第一個問題的后一問。第二問有難度,教科書中并沒有提出這個問題,但作為一個難題,讓學生難住了,或者是讓他們覺得要用微元法求解太繁瑣,從而引出是否存在其他解決問題的捷徑的問題,可以激發(fā)學生更強的求知欲??梢韵胂螅瑐ゴ蟮呐nD正是在研究這類問題時發(fā)明了微積分的,也許正因為牛頓有非常好的數(shù)學天賦,反而使他沒有發(fā)現(xiàn)更簡單的解決問題的方法——一個神奇的規(guī)律——能量守恒!
本問題的關(guān)注點是:小球在整個運動過程中處于各個位置時“是否始終存在某種不變因素?”
(三)新的探究
一、提出問題
牛頓定律很神奇,因它闡明了自然界的前因后果關(guān)系,人們還可用它預見一些簡單事物的未來!但是牛頓定律在解決實際問題時是否遇到困難?物理學產(chǎn)生于對自然現(xiàn)象的研究,也要能運用于對自然現(xiàn)象的研究,可是自然界的運動千變?nèi)f化,如果都用牛頓定律來研究,有時存在很大的困難,我們現(xiàn)在就開始尋找新的解決問題的捷徑吧。
二、初步猜想與實驗“驗證”
你對剛才的問題有什么猜想?你能證明這一猜想嗎? 學生很自然地還會猜想:小球上升的最大高度仍是H 有部分學生提出:可用微元法證明,但很麻煩。課件展示:伽利略的斜面(曲面)理想實驗的動畫
〈設(shè)計說明〉用微元法證明的過程在本節(jié)課中沒必要進行,學生有這個思路就可以了,本節(jié)課的主要任務(wù)在于產(chǎn)生創(chuàng)新思維——追尋守恒量。
演示:由于實際的斜面(曲面)存在摩擦阻力,實驗結(jié)果難以達到比較理想的程度,我們可以用類似的實驗來說明問題:如右圖裝置中,小球所受的阻力很小,大家看到什么規(guī)律?
學生可能回答:高度不變,或說高度守恒。
三、設(shè)置疑點
教師引導:這一說法只是關(guān)注小球在整個運動過程中的初、末兩個狀態(tài),實際上小球在整個運動過程中高度是在變化的,怎么能說“高度守恒”?
四、重要探究點1——小球運動過程中的什么因素是守恒的?
〈設(shè)計說明〉這個探究點是教材中沒有提及的,是教材內(nèi)容的一個拓展點或者說是一個加探點,經(jīng)教學實踐,許多學生由衷地感嘆說:物理學怎么這樣有趣!分析來分析去的居然發(fā)現(xiàn)了許多自然界的奧秘,原來能量的概念與力的概念是可以這樣聯(lián)系起來的!
學生小組活動:
〈設(shè)計說明〉教師可以暗示:在“課的引入”問題1中,采購員不但是最終余下的現(xiàn)金與所花的錢之和應(yīng)該等于起初所帶的錢,其實在他不斷花錢過程中的每一個狀態(tài)下,這個和總是不變的,也就是守恒的!
在后面的一系列探究過程中,教師還應(yīng)抓住一些恰當?shù)臅r機進行引導,否則很可能得不到比較理想的探究結(jié)果。不過在學生探究過程中,教師不要動不動就“橫加干涉”,要把握好引導的度。
學生經(jīng)探究發(fā)現(xiàn):小球高度減小時,速度就增大;反之,高度增大時,速度就減小。似乎“高度”和“速度”可以相互轉(zhuǎn)化?似乎存在一個什么不變的因素? 在較短時間內(nèi),若沒有學生提出,則由教師提出:是不是高度與速度加起來是守恒的?(多數(shù)學生表現(xiàn):?)
〈設(shè)計說明〉學生已經(jīng)有了單位制的概念,即使有了這個靈感,也不太可能會提出這個想法,靈感在瞬間被抹殺!所以,必要時教師可以替學生再次提出這一想法,目的是讓學生提出疑義,同時激發(fā)他們產(chǎn)生更深入層次的靈感——“高度”與“速度”以某種方式加起來應(yīng)該是守恒的——這實際上已經(jīng)為本章第八節(jié)“機械能守恒定律”的教學做好了鋪墊。
關(guān)鍵問題:高度與速度以什么樣的方式加起來是守恒的?或者說以什么樣的方式進行轉(zhuǎn)化?
〈設(shè)計說明〉從“加起來守恒”的思想,變成“相互轉(zhuǎn)化”的思想,從而在稍后的探究中想到速度平方公式,這是一個思維轉(zhuǎn)換的過程,需要在設(shè)計問題時做一些鋪墊。后一問就是為此而設(shè)計的。
學生繼續(xù)探究:??
教師視學生的進展情況,必要時可進行如下思路的引導,這些引導遵循一定的思維邏輯關(guān)系,使思維一步一步地逼近目標:
參考引導1:人們在研究某些復雜問題時,可能很難找出其中的規(guī)律,很自然就想到在這些問題中是否存在某種守恒的量,如果存在,則可能給問題的解決帶來極大的方便。剛才我們考慮小球高度與速度大小之和守恒,是個有創(chuàng)意的想法,只是兩者不屬于同一類物理量,其大小之和是沒有意義的。能否想辦法聯(lián)系到同一類物理量上去?
參考引導2:若在已知的量中找不出合適的,就可以考慮再定義一個新物理量,這是科學研究的常用方法。
參考引導3:根據(jù)我們已學的物理知識,高度可以聯(lián)系到位移量上去,而位移與速度是否存在某種聯(lián)系?
參考引導4:我們尋找的是某種守恒量,而守恒(或說不變)就意味著存在某種等式,所以我們所要尋找的“某種聯(lián)系”應(yīng)該可以用等式(公式)來表達,如果存在這種等式,那這個等式的兩邊所對應(yīng)的“量”必然是單位相同的,是同一類的“物理量”。請問:在我們已知的物理公式中是否有涉及位移與速度關(guān)系的?
學生探究結(jié)果的演進: ??v2-v1=2ax??
??小球從靜止開始運動,有v=2ax?? ??在斜面上有v=2gh??
??進一步猜想: 2gh與v之和是守恒的??
教師贊揚:非常好!這個猜想是否合理,我們以后有機會再研究,但至少我們已經(jīng)有了一個創(chuàng)新的想法。
五、了解科學家的研究結(jié)果
科學發(fā)展到今天,人們發(fā)現(xiàn),一切變化無論屬于什么運動形式,反映什么樣的物質(zhì)特性,都要滿足一定的守恒規(guī)律。例如剛才討論的問題,科學家們是怎樣研究這個守恒規(guī)律的?現(xiàn)在請大家閱讀教材P2的第四~六自然段(約2分鐘),并回答以下問題:
①剛才所研究的問題中的“守恒量”叫做什么?(能量或機械能)
2222②當把小球從桌面提高到一定高度時,我們賦予小球什么能?(勢能)
③小球沿斜面A往下滾時高度在減小,它的勢能守恒嗎?怎樣解釋?沿斜面B往上滾時又怎樣?(不守恒,勢能在減小,但動能在增加。沿斜面B往上滾時,動能在減小,而勢能在增加。在這些變化過程中,能量只是在轉(zhuǎn)化來轉(zhuǎn)化去,但并未丟失。)
六、聯(lián)系生活實際與解題應(yīng)用
舉出生活中的一個例子,說明不同形式的機械能之間可以相互轉(zhuǎn)化。你的例子是否向我們提示,轉(zhuǎn)化過程中能的總量保持不變? 學生舉例:??
參考例子:游樂園中的海盜船,如果沒有摩擦和空氣阻力,船在搖擺時都能達到一定的高度??。
演示:滾擺實驗
教師:通過本章節(jié)的學習,同學們將會發(fā)現(xiàn),有了能量觀念,在解決某些力學問題時,常常會給我們帶來驚喜!
七、重要探究點2——造成能量轉(zhuǎn)化的原因是什么?
〈設(shè)計說明〉這個內(nèi)容也是教材中沒有提及的。但是,關(guān)于“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”的問題,學生通過初中學習是知其而不知其所以然,當學了動能定理后,有些學生會為功、能這些概念的抽象而感到頭痛,所以在本節(jié)課內(nèi)容不多的情況下,讓學生討論一下造成勢能和動能相互轉(zhuǎn)化的原因,從而對“功是能量轉(zhuǎn)化的原因”,直到后來得出“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”打下基礎(chǔ)。再說,在接下來的一節(jié)課就要學習功的計算了,所以在本節(jié)課中,在時間允許的條件下,有必要探究一下,“為什么要建立功的概念?”,至于負功問題可以留到下一節(jié)再考慮。
思考與討論:伽利略的斜面實驗使人們認識到引入能量概念的重要性,同時也產(chǎn)生了新的問題:勢能和動能可以定量地量度嗎?這個問題有難度,我們可以先擱置一下。但是我們首先可以考慮一下,造成勢能和動能發(fā)出轉(zhuǎn)化的原因是什么呢?請針對前面的例子或你自己剛剛舉出的例子分析一下。
學生:初中學過,是因為有力(重力)做功。
教師:為什么有力做功能使勢能和動能發(fā)出轉(zhuǎn)化?僅憑對初中知識的記憶來研究高中問題是不夠的,現(xiàn)在還是根據(jù)剛學的高中知識來一步一步地推理分析吧!
小組討論:??
學生A:是因為有重力的作用,如果沒有重力的作用,小球不會滾下來,勢能就不會變。學生B:有重力作用不一定就能使小球的高度下降,例如小球放在水平面上。只有放在斜面上的小球在重力作用下勢能才會減小,同時動能增加。
教師:有不同意見嗎?
學生C:小球不一定要放在斜面上,剛才實驗中的擺球,其勢能和動能也能相互轉(zhuǎn)化。學生D:小球從空中自由下落時,勢能也轉(zhuǎn)化為動能。
學生歸納:當物體受到重力,而且造成物體的高度下降時(也就是有重力方向上的位移時),物體的勢能減小,動能增加。也就是說,當重力有做功時,勢能和動能相互轉(zhuǎn)化。
教師:很好!大家發(fā)現(xiàn)了勢能和動能之間的相互轉(zhuǎn)化,需要通過重力做功來實現(xiàn)。我們再來看一個例子:水平面上一個物體受到一個水平推力的作用,速度越來越快,它的動能怎樣變化?勢能是否減???怎樣解釋?
學生E:動能增加,而勢能不減小,是因為推力對物體做功,能量來源于施加推力的物體。
教師:看來,能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移可能是通過重力做功實現(xiàn)的,也可能是通過其他力做功實現(xiàn)的,總之,為了定量地表示各種能量以及這些能量的轉(zhuǎn)化情況,必須首先研究力以及力的做功情況,因此,我們下節(jié)就先來研究力做功的問題。
八、課堂小結(jié) 通過這節(jié)課的學習:
1、我們了解了自然界的一個重要規(guī)律——守恒規(guī)律。這種守恒思想也是一種信念,它是科學研究的重要思路。
2、大家還要知道,能量是物理學的重要概念,能量守恒定律不僅在力學中適用,而且在物理學的其他部分,甚至在物理學之外的各個領(lǐng)域都是普遍適用的,所以本章是高中物理中非常重要的內(nèi)容。
3、在總量守恒的前提下,能量是可以相互轉(zhuǎn)化的,造成能量轉(zhuǎn)化的原因是有力做功,因此下節(jié)課我們先來研究功的問題。
第五篇:2015-2016高中物理 第七章 1追尋守恒量-能量教案 新人教版必修2
追尋守恒量——能量(教案)
一、教材分析
通過課堂教學,讓學生體驗科學探究過程,了解科學研究方法;增強創(chuàng)新意識和實驗能力,發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情;促使學生進一步形成守恒的思想,使學生了解守恒思想的重要性。認識能量守恒思想對社會發(fā)展的影響,為形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎(chǔ)。
二、教學目標 1.知識目標:
1、知道自然界中存在著多種守恒的因素,守恒是自然界的重要規(guī)律。
2、知道自然界中存在著一種被命名為能量的守恒量。
3、知道相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能。
4、知道物體由于運動而具有的能量叫動能。2.能力目標:
能分析生活中涉及機械能轉(zhuǎn)化的問題。3.情感、態(tài)度和價值觀目標
通過動能、勢能間的相互轉(zhuǎn)化來研究生活中的物體的運動,培養(yǎng)熱愛生活的情趣。
三、教學重點難點
重點:對守恒思想的領(lǐng)會,對科學研究過程的體驗,對能量、動能、勢能等概念的理解。難點:類似于科學家的研究過程,怎樣從實際情景中抽象出某些關(guān)鍵的因素,并利用已有的知識和方法,產(chǎn)生靈感,從而進行新的聯(lián)系及產(chǎn)生得出新的概念。
四、學情分析
本節(jié)課的教學對象為高一新生,所有學生在初中階段的學習中已經(jīng)掌握了能量守恒的知識,但并沒有掌握為什么會有能量守恒這個概念,他們并不理解守恒量的重要性。
五、教學方法
以學生探究為主,教師引導為附,充分發(fā)揮學生的自創(chuàng)新能力,發(fā)揮學生的想象,讓學生在學習中掌握知識,學會學習。
六、課前準備
課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
教師活動:指導學生列舉生活中能量轉(zhuǎn)化的例子,讓學生初步體會“能量”在人類生活中的重要性。
學生活動:積極思考,列舉實例。學生代表發(fā)言,其他同學補充。教師活動:總結(jié)點評學生的發(fā)言情況,引出課題。
探究
一、能量的概念
1、請一位同學有感情地朗讀費恩曼的話
2、引導學生明確正是這個最抽象的概念,卻是物理學中最重要,意義也最深遠的概念之一
3、那么什么是能量呢?這是牛頓沒有留給我們的少數(shù)力學概念之一,但是在牛頓之前,我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽。能量及其守恒的思想,在伽利略的斜面實驗中已經(jīng)顯現(xiàn)出來了。
4、請同學們根據(jù)伽利略斜面實驗思考回答問題
引導學生閱讀教材,并用能量的觀點,解釋“小球”釋放后為什么會重新回到原來的高度。
5、根據(jù)學生的回答總結(jié):小球好像“記得”自己的起始高度,或與高度相關(guān)的某個量。“記得”并不是物理學的語言。后來的物理學家把這一事實說成是“某個量是守恒的”,并且把這個量叫做能量。
探究
二、勢能、動能的概念
1、請同學們分析伽利略斜面實驗,思考回答問題2
2、能量在不同的情況下有不同的表現(xiàn)形式,在本實驗中共涉及哪幾種不同的能量呢?
3、閱讀教材回答什么是勢能和動能?
勢能:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能 動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能
4、請同學們閱讀教材并思考討論課本52頁問題與練習實例探究
☆關(guān)于機械能相互轉(zhuǎn)化的實例分析 [例]以豎直上拋的小球為例說明小球的勢能和動能的轉(zhuǎn)化情況。在這個例子中是否存在著能的總量保持不變?
解析:豎直上拋運動的小球,首先由動能轉(zhuǎn)化為勢能,達到最高點時,動能為零,勢能達到最大,在下落時,勢能逐漸減小,動能逐漸增大,勢能又轉(zhuǎn)化為動能。在小球運動過程中,小球的機械能總量保持不變。
(四)反思總結(jié),當堂檢測。
1、讓學生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。培養(yǎng)學生概括總結(jié)能力
2、教師概括總結(jié)引入下一節(jié)內(nèi)容
九、板書設(shè)計
1.能量:能量是一個守恒量,但它有不同的表現(xiàn)形式
2.勢能:有重力勢能與彈性勢能之分,其大小與物體所處高
度或彈簧的形變量有關(guān)
3.動能:物體由于運動而具有的能量
4.動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的能旦保持不變.
5.機械能可以和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化,而總能量保持不變
十、教學反思
根據(jù)學生的情況,故本節(jié)課的重點并不是對能量守恒知識的講解,而是讓學生從學習中去感受守恒思想的重要性。