1、新人教版第七章 机械能守恒定律1追寻守恒量能量教材分析及整体设计 功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据.但是学生在能量概念的建立上没有概念基础,所以教材在第一节设立追寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清晰的认识.教材从著名物理学家的理论出发,展示伽利略的斜面实验,逐步引导能量的概念建立.继而利用生活中的实例,给出势能和动能的概念.教材具体说明了引入能量概念的必要性. 在实际教学中,逐步渗透物理学家研究待认识问题的方法:设法找出所研究现象是否存在物理量守恒的情况,一旦发现某种物理量守恒,就首先用以整理过去的经验和知识并总结
2、成定律,然后在新的现象或事例中对总结出的守恒定律进行检验,如果定律得以证实就可以借助它解决问题,甚至作出新的预见,追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法. 守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过本节课的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中.三维目标【知识与技能】1.理解动能、势能及能量的概念与意义.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.能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例.【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.【情感态度与价值观
3、】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.2.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.3.通过学习,要善于把实际问题理想化.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,能意识到存在的巨大使用前景.课时安排 1课时教学用具 多媒体课件、学案、滚摆、单摆.教学过程【问题导入，激发学习兴趣】教师活动：展示以下问题：问题1: 500ml可乐用50ml的杯子来装，需要多少个杯子？问题2: 1kg
4、冰融化成水，水的质量是多少？问题3：X+3=5，X=？学生分析后回答，师生总结在现实生活中蕴涵着普遍的“守恒”的思想学生活动：阅读冯劳厄的一段话，体会寻求守恒量的必要性。物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性，所以守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向。马克思冯劳厄（德国）教师过渡：我们一起来探究运动过程中的守恒量能量【师生互动，共同探究，学习新课】教师活动：演示实验，视频播放：滚摆 学生活动：细致观察并回答相关问题。1 你看到了什么现象？2 如果没有空气阻力的影响，会出现什么现象？学生回答，教师过渡：通过本节课的学习,同学们就
5、能理解为何会出现这一实验现象了. 一 能量探究教师活动：演示斜面实验，小球下落位置不变，改变另一斜面倾角，学生观察现象。课件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想实验动画.学生思考问题:通过实验及屏幕展示，你都观察到什么现象？师生活动：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.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.教师设疑：若将后一斜面放平,小球的运动情况将是怎
6、样?引导学生讨论、交流,大胆猜想.师生总结：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.学生活动：试用所学知识证明：光滑斜面小球下滑高度与上升高度相等在A斜面上：agsin xh/sinv2/2a 在B斜面上：agsin xh/sin=（0v2）/2 ahh学生推导分析，教师点评。教师设疑：小球的运动有何特点？学生分析回答，教师点评，共同总结：高度降低的同时，速度在增大； 高度升高的同时，速度在减小。高度与速度“此消彼长”学生思考：问题1：小球运动中，有无某一守恒量（即有没哪个物理量保持不变）？ 问题2：是不是高度与速度加起来是守恒的？教师由学生回答，点评并引
7、导由量纲分析可知不是高度与速度直接相加的物理量。那么一定存在，一个与高度有关的物理量和一个与速度有关的物理量，总量保持不变。这样对应“此消彼长”。 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.教师通过视频，实验展示,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.二 物体的动能和势能师生活动：分析伽利略斜面实验中小球运动中存在的能量（1）小球具有一种与速度有关的能量动能。名词解释：物体由于运动而具有的能量叫做势能（2）小球具有一种与速度有关的能量动能。名词解释：物体由于运动而具
8、有的能量叫做势能。学生活动课件展示课前的实验，指导学生分析物体运动过程中能量间的转化情况. 学生回答，教师点评。学生阅读-体会“能量守恒”的重要性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,支配着至今所知的一切现象这条定律就是能量守恒定律,它指出有某个量,我们把它称为能量,在自然界经历的多种多样的变化中它不变化,那是一个最抽象的概念 然而正是这个最抽象的概念，却是物理学中最重要、意义也最深远的概念之一教师补充：人文科学中的守恒与大家共勉塞翁失马，焉知祸福有得必有失，有失必有得 学生活动：分析自然界有哪些能量，及能量间的转化。课堂小练： 随着人类能量消耗的迅速增加，如何
9、有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务下图是某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度请你从提高能量利用效率的角度，分析这种设计的优点学生思考回答，教师点评进站：车的动能重力势能 出站：车的重力势能动能课堂小结和反思教师活动：1、组织学生反思并交流通过本节课学习，都有哪些收获？还存在什么问题？2、结合课件点明本节重点。板书设计一、伽利略斜面实验表明 “有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。二、能量（状态量） 1、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。 2、动能：物体由于运动而具有的能量。 3 、能量间转化是守恒的。三、“追寻守恒量”的意义 1、可行性：物质在运动变化过程中
10、存在守恒量。 2、重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。课后延伸1 分析生活中一些能量转化的实例。2 能量之间的转化是通过“做功”来完成，请同学们预习下一节新课内容功教学反思：学生是知识的主动建构者,学生对所研究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响教学的效果.本设计利用学生生活中常见守恒的几个问题引入新课,用的单摆，滚摆演示，及伽利略理想斜面实验,引发学生的思维能力,使学生产生求知的兴趣与热情.通过感悟斜面实验的科学现象,重走追寻守恒量的科学之路,完成教学目标的情感态度这一难度要求.继而通过分析实验中物体运动过程中动能与势能转化的关系,体会能量的守恒思想.。并能体会能量守恒规律的普遍适用性。