高一物理追寻守恒量——能量教学设计

1、追寻守恒量教学设计 【教材分析】 第七章机械能守恒定律的第一节安排了题为“追寻守恒量”的内容；从内容性质来看，本节内容侧重于两点，其一，对学生观念性的教育，即让学生了解守恒思想的重要性，加强对守恒规律的认识，其二，对学生方法的教育，即希望学生通过追寻能量守恒的过程，学习用这种观点认识和处理其他的守恒关系。 【学情分析】 在学习“追寻守恒量”之前，学生通过初中的学习，已经知道能量有各种形式，也初步学习了动能、势能和机械能的概念，这为本节相关问题的探究时直接引用动能、势能概念奠定了基础；然而，经过高中前六章物理内容的学习，学生目前对自然界中所蕴含“因果规律”比较熟悉，而对自然界中的“守恒规律” 较

2、为陌生。 【教学设计思想】 针对教材分析和学情分析，本节课教学设计思想：首先介绍能量守恒规律被发现的物理学史，其次对追寻守恒量的重要性进行分析，最后是举例分析追寻守恒量中的相应操作要点。 【三维目标】 知识与技能：1.了解能量守恒定律被发现的物理学历史；2.了解动能和势能的概念；3.知道能量守恒是自然界中的一个重要规律。过程与方法：通过分析追寻能量守恒的案例，掌握追寻守恒量过程中的操作要点。情感态度和价值观：1.初步树立变中有恒、恒中有变的辨证唯物主义观点；2.体验科学家在探究能量守恒过程中坚持不懈，孜孜以求的精神。 【教材重难点】教学重点：认识追寻守恒量的重要性；体会追寻守恒量过程中的操作要

3、点。教学难点：在追寻守恒量中发现“此消彼长”的现象，进而揭示不变量。 【教学过程】 环节一 复习旧知,导入新课 利用多媒体课件在屏幕上投影牛顿及自然哲学的数学原理的图片,教师总结牛顿的工作，并引用蒲柏的诗句,赞颂牛顿的伟大贡献。 自然和自然的法则在黑夜中隐藏；上帝说，让牛顿去吧！于是一切都被照亮。教师引用牛顿的名言，提醒学生注意，科学的海洋是没有边界的，介绍自然界中除了“因果规律”外还存在“守恒规律”。我不知道世人怎样看我，但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子，不时为发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜，而对于真理的汪洋大海，我还一无所知。 教师引导：守恒定律这块色彩斑斓的贝壳

4、被牛顿给遗忘了，而是时隔100多年以后，被后期的物理学家发现。接下来，我们就一起体验守恒规律的发现过程。学习第一节内容：追寻守恒量能量。（板书：追寻守恒量能量课题） 环节二 追寻守恒量 过渡语：在整个物理的发展过程中，科学家关于守恒量的追寻经历了三个阶段。 1.守恒思想的萌芽阶段 （1）教师展示古希腊哲学家德谟克利特的名言，提出守恒思想最早萌芽于哲学观点之中。 运动只会从一个物体向另一个物体转移，但绝不会消灭。 （2）教师继续展示伽利略的单摆实验（如图），通过描述单摆运动过程中的等高性，指出伽利略时期，守恒思想就已经在力学领域有所体现。 （3）教师展示荷兰物理学家斯蒂芬的永动机图片（如图），并

5、通过介绍永动机的失败，反面揭示守恒规律的存在。教师：守恒规律正是从这样的科学背景和哲学思想下开始萌芽的，然而时间一直持续到19世纪30年代，守恒定律都没有被明确的提出来，因为它在等待一个时机，这个时机就是工业革命给人们带来的思考。2. 时机工业革命带来的思考教师：工业革命时期的一个重要问题，即如何提高蒸汽机的效率，加速了守恒定律的发现。并引入恩格斯的名言说明社会需要对科学的促进作用。社会一旦有技术上的需要，这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。3.能量守恒定律的诞生教师介绍两位科学家的工作，即迈尔和焦耳的研究工作。 环节三 追寻守恒量的必要性 教师提问:追寻守恒量有没有必要？ 教师将“因果

6、规律”和“守恒规律”进行对比，以求在形式上反映守恒规律更加简洁。并引入劳厄的名言，指出“守恒规律”的重要性。 物理学的任务就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个物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，也是极为重要的研究方向。 环节四 追寻守恒量的案例展示教师和学生一起在单摆实验中（如图），追寻小球运动过程中的守恒量。教师引导学生从以下步骤入手1. 对运动过程的描述2. 对运动过程的研究3. 将不同的量进行转化 要点1：在第一个阶段中，对运动的描述要尽量的精确；要点2：研究过程中应该发现此消彼长的规律；要点3：对消和长进行量化的比较，找住守恒量。教师提问：小球运动中，能量守恒吗