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第七章 第1节追寻守恒量能量 教学导案一、教学目标1、了解势能、动能以及能量的概念。2、初步领悟能量转化、变中有恒的思想。领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法。3、会分析生活中有关机械能转化的问题。二、学情分析 在之前的学习中,学生已经掌握直线运动和曲线运动的运动分析和受力分析方法,但是对于能量的理解,仅限于初中的认识阶段,即认识了动能与势能的基本概念,并知道动能与物体质量、速度有关,势能与质量、高度有关。尚无确切的能量守恒的思想。 故本节教学的重点就在于加深学生对能量的理解,帮助学生建立守恒的思想。三、教学重点与难点 教学重点:1、加深对能量的认识以及对动能势能的理解; 2、建立能量守恒的思想,用守恒的意识与思想解决问题。 教学难点:追寻守恒量过程中能量守恒思想的建立。四、教学主要环节:复习(先学)新课引入新课教学合作探究与知识应用课堂小结五、教学具体环节:教学过程教师活动学生活动复习先学基于学案的课前复习,请学生展示学案学生先学课前复习请结合初中所学知识,完成下列三个小题:1、什么是动能?动能与什么物理量有关?请举一个生活中物体具有动能的实例!2、什么是势能?势能与什么物理量有关?请举一个生活中物体具有势能的实例!3、动能与势能的总和是什么?学生展示新课引入【探究问题一:对能量的认识】1、认识生活中的能量:结合生活实际,请你列举生活中的能量有哪些?各种能之间的关系是什么?观看伊辛巴耶娃的撑杆跳视频,分析其中的动能和势能情况。2、明确概念: 探究点一势能:物体具有势能的条件? 探究点二动能:影响动能大小的因素有哪些?小结:势能与动能的概念。【探究问题二:追寻守恒量】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,一位同学找啊找最终在房间的某个角落找到了,支持他找下去的信念是什么呢?师:物体不会凭空产生,也不会凭空消失,象棋的总数是守恒的。学生根据生活经验回答问题,完成探究点一。学生思考,回答问题。新课教学进一步,从生活中的守恒现象,追寻物理学中的守恒量。 追寻守恒量现象追寻:如图所示小球从斜面A上距离地面H高度处由静止滚下,又滚上另一斜面,斜面均光滑。H 探究点一:小球从斜面A上由静止滚下,又滚上另一个斜面过程中,有哪几个运动过程?(对小球进行运动分析)师:向下匀加速直线运动,再最低点速度最大,之后滚上另一个斜面做匀减速直线运动。 探究点二:小球滚上另一个斜面的最大高度也一定等于H吗?若两个斜面均是曲面,结果如何?师:一定等于H,若是曲面,结果相同。(极限法与微元法) 探究点三:小球在运动过程中似乎“高度”与“速度”可以相互转化,那么运动过程中存在什么不变的因素吗?请你猜想: 。师引导学生猜想:猜想1、可能是v+h=C?猜想2、可能是v的某种形式与h的某种形式加起来是常量?猜想3、有一个新的物理量在运动过程中始终守恒? 追寻守恒量理论追寻:小球从光滑斜面上A点,由静止释放滚下,依次通过斜面上的B点和C点,设A、B、C三点距水平面高度分别为H,。小球在B点和C点的速度分别为。则的表达式如何?(用H,表示,g已知)从A-B运动学方程:从A-C运动学方程:CBAHv结果: 。小结:找到守恒量 。师:结果:=。通过你自己的力量找到守恒量能量。(新定义的物理量)但具体的表达式是什么,有待于更深入的探讨。学生展示结果:从A-B运动学方程:整理: 从A-C运动学方程:整理: 结果: =学生回顾、“观察”理想斜面实验,分析探究点中的问题,通过现象小组合作探究守恒量。交流展示。学生运用已有的知识进行定量运算,从理论上追寻守恒量。对小球进行受力分析和运动分析,得到守恒关系。合作探究与知识应用自主合作学习小组探讨请动手实验,细心观察,分析下列实验中物体具有的能及其能量的转化情况?过程中有无守恒量?实验操作单摆滚摆弹簧上的小球一排小球的运动实验简图(运动分析)物体具有的能能量转化情况小结:在 守恒的前提下, 是可以相互 的。 体会守恒思想分析问题的优越性。师:能量守恒的优越性在于分析复杂的运动情景时的简化。学生分小组动手实验,观察表格中的实验现象,小球的运动情况,及其具有的能和运动过程中的能量转化情况,每组讨论1-2个,之后分享交流结果。课堂小结课堂小结一、能量动能与势能动能:物体由于运动而具有的能。势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。守恒量能量二、在能量守恒的前提下,能量是可以相互转化的。知识应用针对训练运动员在撑杆跳的过程中,能量转化情况如何?要想跳的更高,运动员需要怎么做?课后思考 能量转化的原因是什么呢? 动能和m、v的具体关系是什么呢?势能和m、h的具体关系是什么呢?学生总结笔记,完成针对训练。课下完成课后思考,为下一节做准备。
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