人教版高中物理必修二：7.1追寻守恒量能量教案

人教版高中物理必修二：7.1追寻守恒量能量教案一、教学目标1.知识与技能目标理解能量的概念，知道什么是守恒量。通过实例，初步认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。2.过程与方法目标通过对生活中各种现象的分析，培养学生观察、思考和分析问题的能力。经历追寻守恒量的过程，体会科学探究的方法，培养学生的科学思维。3.情感态度与价值观目标通过了解能量守恒的重要性，体会自然规律的简洁与和谐，培养学生对科学的兴趣和探索精神。激发学生关注生活中的物理现象，培养学生将物理知识应用于生活的意识。

二、教学重难点1.教学重点理解能量的概念，认识到能量是一个守恒量。知道不同形式的能量可以相互转化，能量可以从一个物体转移到另一个物体。2.教学难点对能量概念的理解，以及如何从具体的物理过程中抽象出能量的概念。体会能量守恒思想在物理学中的重要地位和广泛应用。

三、教学方法讲授法、讨论法、演示法、探究法相结合

四、教学过程

（一）新课导入（5分钟）展示视频：播放一段荡秋千的视频。引导思考：同学们，观察视频中荡秋千的情景，思考一下为什么秋千能够越荡越高呢？是什么力量在起作用？在这个过程中有没有什么物理量是保持不变的呢？通过这些问题，引发学生的兴趣，导入新课追寻守恒量能量。

（二）新课教学（30分钟）1.寻找守恒量实例分析演示实验：让一个小球从光滑斜面上某一高度由静止滚下，观察小球在斜面上滚动的过程以及它到达另一侧斜面的情况。引导学生观察并思考：小球在下滑过程中速度如何变化？上升过程中速度又如何变化？小球最终能到达另一侧斜面的高度与初始高度有什么关系？学生观察并回答后，总结：小球在下滑过程中速度增大，动能增大；上升过程中速度减小，动能减小。小球在理想情况下（忽略摩擦）能到达另一侧斜面几乎相同的高度，说明在这个过程中存在一个守恒量。生活实例：让学生回忆骑自行车下坡的情景。提问：在下坡过程中，自行车的速度越来越快，这是为什么？在这个过程中有没有什么物理量保持不变呢？学生讨论后回答：自行车下坡时重力势能转化为动能，速度增大。虽然速度和高度在变化，但存在一个总量似乎不变。守恒量的概念引导学生总结上述实例中发现的共同特点：在不同的物理过程中，尽管物体的运动形式、位置、速度等物理量在不断变化，但存在一个物理量，无论发生怎样的变化，这个量的总量始终保持不变。给出守恒量的定义：物理学中，把这个保持不变的量叫做守恒量。2.能量的概念引入能量结合刚才的实例，讲解：这个守恒量就是能量。能量是一个抽象的概念，它与物体的运动、相互作用等密切相关。例如，在小球滚动和自行车下坡的过程中，物体由于运动而具有动能，由于被举高而具有重力势能，动能和重力势能可以相互转化，但它们的总和即能量保持不变。进一步说明：能量是对物质运动的一种度量，不同形式的运动对应着不同形式的能量。能量的形式通过多媒体展示多种能量形式的图片，如机械能（动能、重力势能、弹性势能）、内能、电能、化学能、光能、核能等，并简单介绍每种能量形式的特点和常见实例。举例说明不同形式能量之间的转化：机械能之间的转化：刚才的小球滚动和自行车下坡过程中重力势能与动能的相互转化。机械能与内能的转化：钻木取火，通过克服摩擦力做功，机械能转化为内能。电能与其他形式能量的转化：电灯发光，电能转化为光能和内能；电动机转动，电能转化为机械能。组织学生讨论：在生活中还有哪些不同形式能量相互转化的例子？学生分组讨论后，每组派代表分享讨论结果，教师进行点评和补充。3.能量守恒的初步认识实验探究实验装置：展示如图所示的实验装置，由一个带斜槽的木板、两个小球A和B、一个弹簧组成。实验步骤：让小球A从斜槽上某一高度h1由静止滚下，与静止在水平槽末端的小球B发生碰撞，观察碰撞后两球的运动情况。记录小球A碰撞前的高度h1，小球B碰撞后的高度h2，以及小球A碰撞后的高度h3。数据记录与分析学生分组进行实验，并记录数据。引导学生分析数据：比较小球A碰撞前后的机械能变化，以及小球A和B组成的系统机械能的变化情况。得出结论：在忽略摩擦等阻力的情况下，小球A和B组成的系统机械能守恒，即能量在系统内从一种形式转化为另一种形式，但总量保持不变。理论分析以小球A和B的碰撞为例，从理论上分析能量守恒的过程：小球A从斜槽上滚下，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。小球A与小球B碰撞过程中，一部分动能从A转移到B，同时发生弹性形变，有一部分动能转化为弹性势能。碰撞后，小球B获得动能上升，弹性势能又转化为动能和重力势能，小球A动能减小，高度上升，动能又转化为重力势能。整个过程中，能量在动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，但系统的总能量保持不变。强调：能量守恒是自然界的基本规律之一，适用于各种物理过程和系统。

（三）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课所学内容：什么是守恒量？通过哪些实例发现了守恒量？能量的概念是什么？有哪些常见的能量形式？如何理解能量守恒？通过实验探究和理论分析我们得到了什么结论？2.学生回答后，教师进行总结：守恒量是物理学中在各种变化过程中总量保持不变的物理量，我们通过对小球滚动、自行车下坡、碰撞实验等实例的分析，认识到能量就是这样一个守恒量。能量是对物质运动的度量，包括机械能、内能、电能、化学能等多种形式，不同形式的能量可以相互转化。能量守恒是自然界的普遍规律，在具体的物理过程中，能量在不同形式之间转化或在物体之间转移，但总量始终不变。希望同学们能理解能量守恒的重要意义，并能运用这一思想去分析和解决更多的物理问题。

（四）课堂练习（10分钟）1.关于能量的概念，下列说法正确的是（）A.能量是物理学中的一个基本概念，所以无法定义B.只有动能和势能是能量C.能量是对物体做功的本领的一种度量D.能量就是功，功就是能量答案：C2.下列现象中，属于动能转化为重力势能的是（）A.小球在水平桌面上滚动B.秋千从最低点荡向最高点C.雨滴从空中落下D.推开的弹簧门自动关上答案：B3.在一个光滑的水平面上，有一个物体在水平拉力的作用下做加速直线运动，在这个过程中（）A.物体的动能转化为势能B.物体的势能转化为动能C.拉力对物体做的功等于物体动能的增加量D.拉力对物体做的功等于物体势能的增加量答案：C4.一个人骑自行车沿斜坡向下滑行，在此过程中，他的动能______，重力势能______。（填"增大""减小"或"不变"）答案：增大；减小5.请举例说明生活中机械能与内能相互转化的两个实例。答案：汽车紧急刹车时，刹车片与车轮之间剧烈摩擦，机械能转化为内能，使刹车片温度升高。用打气筒给自行车打气时，气筒壁会发热，这是因为压缩空气做功，机械能转化为内能。

（五）布置作业（5分钟）1.书面作业：完成课本P4练习第1、2、3题。查阅资料，了解能量守恒定律在现代科技中的应用，并写一篇简短的报告。2.拓展作业：观察生活中一个与能量转化有关的现象，如太阳能热水器工作过程中的能量转化，详细记录并分析整个过程中能量是如何转化的，以及遵循了哪些物理规律。思考如果没有能量守恒定律，我们的生活会变成什么样？写一篇300字左右的短文阐述自己的想法。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对能量这一抽象概念有了初步的认识，理解了守恒量的含义以及能量守恒的思想。在教学过程中，通过丰富的实例分析、实验探究和讨论活动，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的观察能力、思考能力和科学探究能力。

然而，在教学中也发现了一些不足之处。例如，对于能量概念的理解，部分学生仍感到困难，需要在今后的教学中结合更多实际例子进行深入讲解。在实验探究环节，由于实验器材和时间的限制，部分学生