物理必修21.追寻守恒量——能量教案及反思

这是一份物理必修21.追寻守恒量——能量教案及反思，共3页。教案主要包含了课前导学，质疑讨论，反馈矫正，迁移巩固等内容，欢迎下载使用。

第1课时
教学目标：
知识与技能
1、了解动能、势能及能量的概念与意义
2、能体会伽利略理想斜面实验中的能量转换和守恒关系
3、能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例
过程与方法
1、体会伽利略分析问题的精妙，学习分析事物本质的方法
2、在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会能的转化与守恒的普遍性
情感态度与价值观
1、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；
2、通过“追寻守恒量”，使学生了解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观点，学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法
3、通过学习，要善于把实际问题理想化
教学重点：
通过对具体事例的分析建立能量转化和守恒的思想
教学难点：
培养创新能力，使学生在发现了能量转化和守恒的普遍性后，能意识到存在的巨大使用前景
教具准备：
多媒体课件、滚摆、单摆
教学过程：
一、课前导学
问题导入：“挽弓当挽强，用箭当用长；射人先射马，擒贼先擒王。”这是杜甫的诗；跳高运动员总要充分地助跑才能取得好的成绩。请同学们思考下面的问题：
（1）为什么强弓能射得远？
（2）跳高运动员是以高度来计算成绩的，而他们为什么要提高自己的速度呢？难道速度与高度有什么联系吗？
二、质疑讨论
（一）伽利略斜面实验
1、学生阅读课文
2、课件展示：伽利略理想斜面实验
3、质疑讨论：
（1）当小球沿斜面从高处由静止滚下时，小球的高度不断减小，而速度不断增大，这说明了什么？
（学生交流讨论总结：小球凭借其位置而具有的某一物理量在不断减小，而由于其运动而具有的某一物理量在不断增大）
（2）当小球从斜面底沿另一斜面向上滚时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，这说明了什么？
（学生交流讨论总结：小球凭借其位置而具有的某一物理量在不断增加，而由于其运动而具有的某一物理量在不断减小）
4、继续展示课件：调整斜面倾角，引导同学观察小球运动，指导学生用自己的语言描述看到的现象，改变倾角再看。
（结论：小球每次好像都“记得”自己的起始高度，到斜面的另一边，总要达到原来的高度；这个过程说明了小球凭借其位置而具有的某一物理量与其运动而具有的某一物理量在运动过程中是相互转化的，而其总量是保持不变的。我们把这个“总量”称之为“能量”或“能”，而把“物体由于位置而具有的某一物理量” 称为“势能”，把“物体由于运动而具有的某一物理量” 称为“动能”）
（二）物体的动能和势能
1、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。（重力势能、弹性势能）
2、动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。
3、机械能：物体动能与势能的总和
质疑讨论：
（1）小球要达到与斜面1等高的地方，必须满足什么条件？
（2）小球在初始位置的重力势能与小球到达底端时的动能具有什么关系？
（3）小球在其它位置的能量与小球在初始位置的重力势能有什么关系？
总结：如果没有摩擦，小球向下运动时，重力势能向动能转化，小球在斜面底端的动能等于小球在初始位置时的重力势能，当小球向上运动时，动能向重力势能转化，小球上升到最高位置时的重力势能与底端时的动能相等，所以小球一定上升到与斜面1等高的地方。事实上，小球在任何位置的动能与重力势能之和都相等，即机械能守恒。
4、演示实验：滚摆、单摆的运动（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，即机械能守恒。）
5、引导学生列举生活中其它关于此现象的事例（例如：公园里的秋千、翻滚过山车、游乐园里的海盗船、篮球由高处落下再跳起及解释开头提出的问题等等，说明能的转化和守恒具有普遍性）
三、反馈矫正
典型例题
例1：高山上有一块石头，稳稳地待在那里，它有没有能量？有什么能量？
例2：以竖直上抛的小球为例说明其动能和势能的转化情况，在这个例子中是否存在能的总量保持不变？
课堂总结：
四、迁移巩固
变式训练
1、如图1所示，一根不可伸长的细绳系着一个小球在竖直平面内摆动，图中A、B、C三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置，其中A、C等高。在小球摆动的过程中，动能最大时是在 点，在这三点中，在 点势能最大；如果没有空气阻力的影响，小球在A点的动能 （填“大于”“等于”或“小于”）在C点的动能。
A
B
C
图1
A
B
C
D
图2
2、如图2所示，一根不可伸长的细绳系着一个小球，从A处由静止释放，在竖直平面内摆动，不计空气阻力，C为与A等高的点。当小球由C返回经过B点时，细绳上的D点被一钉子挡住。问：小球能否重新到达A点？