《追寻守恒量-能量》教案

1、追寻守恒量教案【教学目标】（一）知识与技能理解动能、势能及能量的概念与意义。（二）过程与方法会分析动能与势能间的相互转化。（三）情感、态度与价值观通过动能、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。【教学重点】理解动能、势能的含义。【教学难点】在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。 【新课学习】引入新课教师活动：指导学生列举生活中能量转化的例子，让学生初 步体会“能量”在人类生活中的重要性。能量概念的形成和发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的。能量守恒定律发现告诉我们，尽管物质世界千变万化，但这种变化不是没有规律的，基本的规律就是守恒定律。也就是说：一切运动变化

2、无论属于什么运动形式，反映什么样的物1质特性，都要满足守恒定律。这一节课我们从一个较高的角度去 认识这个问题。学生活动：“机械能守恒”这个大家并不陌生，请同学说出 自己对它的认识新课学习：一、对能量概念的学习教师活动：让一位学生大声朗读教材开头费恩曼的话，让学 生体会能量守恒定律的重要性。演示 1：斜面实验：让学生观察，当小球沿 A 斜面从入高处由静止滚下时，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物理量不断减少，而由于运动而具有的物理量不断增大。当小球从斜面底沿另一个斜面月向上滚时，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物理量不断 增加，由于运动

3、而具有的物理量逐渐减少。教师：如果斜面是光滑的，当小球到达 B 斜面的入高度时，速度为零，小球好像“记得”自己起始的高度。课件展示“伽利略斜面实验”，通过动画展示，让学生感受到“有某一量是守恒 的”。2教师活动：教师帮助学生总结，得出“能量”的概念。演示 2：单摆实验，进一步强化，如果没有摩擦和介质阻力，物体好像“记得”自己初始的高度，即某一量是守恒的。 学生活动：请学生自己再举出生活中的事例能量：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”，并且把这个量叫做能量 energy 或能。二、对势能、动能概念的学习1、势能： 当伽利略把小球从桌面提高到起始点的高度时，他赋予小球一种形

4、式的能量，我们称它为势能 potentialenergy。势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。2、动能：当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得速度，当它到达斜面的底部时，已经处于桌面的平面上。以前由于它在桌面上方的某一高度而具有的势能，现在已经消失。但是，小球获得了运动。这个事实可以理解为，势能并未丢失，而是转化成 另一种形式的能量，我们称它为动能 ineticenergy。动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。例题 1：以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转 化情况。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变解析：竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为势能，达到3最高点时，

5、动能为零，势能达到最大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能又转化为动能。在小球运动过程中，小球的 机械能总量保持不变。结论：动能和势能可以相互转化，在转化过程中能量保持不 变。教师：请同学们再举一些生活中的例子，说明不同形式的能可以相互转化。并思考各种形式的能有转化过程中总量是否保持 不变？例 2：如图所示，河道中的水在稳恒地流淌（各处的水流速度不随时间改变），设截面 A B 的面积为 S ，流1 1 1速与截面垂直，速度为 V ；截面 A B 的面积为 S ，速度为 V ，通1 2 2 2 2过观察和分析，本题中位于 A B A B 区域中的水的体积是否为一个1 1 2 2守恒量若是

6、的话，你可以推断出 S 、S 、V 、V 满足什么规律1 2 1 2解析：由于水不可压缩，单位时间内流入 A B 的水的体积应1 1等于流出 A B 面的体积，因此位于 A B A B 区域中的水的体积是一 2 2 1 1 2 24个守恒量。考察很短的时间 t，流入 A B 的水的体积为 V =S V t，1 1 1 1 1流出 A B 面的的水的体积 V =S V t，所以 S V =S V ，截面积越 2 2 2 2 2 1 1 2 2小的地方，水的流速越大。拓展截面积和流速的乘积称为流量（单位时间内流过截面的液体的体积，单位为 m3/s），通常用 Q 表示，即 Q=SV。如果各处 的流量不等，则水位就升高或降低，为非稳恒流动。三、课堂总结、点评学生活动：认真总结概括本节内容。1、能量：2、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势 能。3、动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能4、机械能量守恒：动能和势能可以相互转化，在转化过程 中能量保持不变。新课标要求1、运用能量的观点分析解决有关问题时，可以不涉及过程 中力的作用细节。52、功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开