7.1追寻守恒量

1、7.1追寻守恒量、教学目标1. 知识与技能 知道动能、势能的概念及引入能量概念的物理意义. 能在实例中采用能量转化与守恒的观念解释相关问题.2过程与方法 体会伽利略理想斜面实验的过程和方法，会分析实际问题中动能与势能间的相互转化. 能将实际问题抽象化、理想化.3 情感态度与价值观 通过动能、势能间的相互转化，或更多形式能量的相互转化来研究生活中的现象，培 养实事求是、严谨的科学精神.学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法.教学活动活动一：新课导入把一个小球用细线悬挂起来，并将小球拉到一定高度A点，然后放开，小球就摆动起来.小球在摆动中，什么形式的能量参与了转化，小球摆到右侧的最高点会

2、在何处？如果 用钉子在某一点挡住细线，小球摆到右侧的最高点又将在何处？C图 7.1-1活动二：自主学习1、从能量的角度表述对伽利略理想斜面实验的再认知.当小球沿A斜面从h高处由静止滚下时，小球的高度不断减少，而速度不断增大，这 说明小球凭借其位置而具有的能量不断减少，而由于运动而具有的能量不断增大.当小球 从斜面底沿另一个斜面 B向上滚时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，说明小球凭 借位置而具有的能量不断增加，由于运动而具有的能量逐渐减少如果斜面是光滑的，当 小球到达B斜面的h高度时，速度为零，小球好像“记得”自己起始的高度.2、动能与势能的基础知识.所以凡是运动着的物体均具有动能，例如转

3、物体由于运动而具有的能量叫做动的地球、天空中飞行的飞机、地上跑的汽车、海里游的鲨鱼、旋转着的乒乓球、以及永 不停息做无规则运动的分子等物体均有动能.相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做 .因而势能存在于有相互作用的物体之间，并与其所在位置有关.例如苹果树上的苹果，由于和地球具有相互的吸引力， 并具有一定的高度，所以具有重力势能；拉伸或压缩弹簧时，弹簧各部分发生相互作用， 且各部分的相对位置发生了变化，所以弹簧具有了弹性势能；构成物质的分子之间有相互 作用，且因具有一定的位置，所以具有分子势能；两个电荷之间有相互作用，且具有一定 的位置，所以具有电势能等等.3、例举生活和生产实践中能的形式，

4、及能的转化过程.从最高点向下摆动的过程中， 能逐渐转化为 能;能逐渐转化为 能如果没有 ，船在能；你体内的器官可以把你吃进去的食物中的例如：游乐园中的海盗船， 从最低点向上摆动的过程中， 摇摆时都能达到原宥的高度. 又如烤箱能把 能转化为 一部分转化成人体活动时肌肉所需的机械能，也又一部分转变成电能以供你脑子思考的需 要.试想一下你在划火柴时能的转变. 活动三：教学双边 例1.通过伽利略理想斜面实验，说明不同形式的能量可以相互转化，且转化过程中能的 总量保持不变.【方法规律】 把握过程中涉及的能量，以能的总量保持不变的观念思考问题.能逐训练：伽利略的理想斜面实验中，当小球沿斜面下滑时，能逐渐减

5、少，渐增大，但是不变的.例2.伽利略的理想斜面实验，将事实理想化，抛开次要因素思考问题. 而在实际操作中,小球与斜面间的摩擦力和空气阻力是不能忽略的，小球将不能到达与起始点相同的高度， 而是在两个斜面间来回滚动，所能达到的高度越来越低，最终停在最低点.这种情况还能 说明小球运动过程中能量是不变的吗？【方法规律】能量转化有不同的过程与形式，但在转化过程中，能的总量总是保持不变单所示.让此单摆 让小球 逐渐减小.的.考虑问题应做系统的思考.训练：将小球用细线悬挂起来，做成一个“单摆” ，如图7.1-2 的摆球偏离最低点，使摆线与竖直方向成一定的角度，然后释放小球， 在同一竖直平面内来回摆动， 由于

6、受的影响，小球的摆和空气所组成的系统总的能量 .图 7.1-2例3 .试以伽利略理想斜面实验为例，说明引入能量概念的理由.【方法规律】引入能量的概念是在物理学发展中追寻守恒量的一个重要事例.训练：诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意，也可以说是一条定牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 能量守恒定律律，支配着至今所知的一切现象它指出有某一个量这条定律就是（A.B.C.D.例4 请列举两例，分析不同形式机械能间的转化情况，并说明转化过程中能量守恒.【方法规律】分析物体运动状态，把握其位置与速度的变化情况，这是分析不同形式机械能之间转化的基础.训练：伽利略理想斜面实验使人们认

7、识到引入能量概念的重要性在此理想实验中，能说 明能量在小球运动过程中不变的理由是（）小球滚下斜面时，高度降低，速度增大 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小 小球总能准确地到达与起始点相同的高度 小球能在两斜面之间永不停止地来回运动A.B.C.D.(a).旋滚（b）所(b)图 7.1-4例5如图7.1-4所示，将一个带轴的轮子用两根等长的细线悬吊起 来，使轮轴处于水平状态，细线不可伸长，这样就做成一个“滚摆” 转滚摆，让细线绕在轮轴上， 如图（a），然后由静止开始释放滚摆. 摆就会边旋转边下落，细线逐渐被释放；至U达最低点后，如图 示，滚摆不会停止运动，它又会边旋转边上升，细线又逐渐绕在轮轴 上

8、，如此反复试分析滚摆运动过程中的能量转化情况在阻力小到 可以忽略的情况下，你猜想滚摆每次都能回升到起始点的高度吗？请 说明你猜想的依据.【方法规律】 提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分 析与论证、评估、交流与合作是科学探究和实验能力的七项要素对物理现象做出合理的 猜想，进行实验并论证交流是科学探究的重要内容.不妨自制一个滚摆，亲身体验探究的 乐趣.）物体的动能转化为其他形式的能量物体的势能转化为其他形式的能量物体的机械能转化为其他形式的能量其他形式的能转化为物体的机械能2 :我国研制的“神舟”号试验飞船在返回地面通过大气层的飞行中，下列有关飞船训练1:小孩从滑梯上滑下，最后停下；流星在夜空中坠落，并发出明亮的光焰；降落伞 在