71追寻守恒量教学设计.pdf
太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明课时教学设计首页课时教学设计首页授课时间授课时间:年年月月日日课题课题7.17.1 追寻守恒量追寻守恒量课型课型实验探究实验探究讨论交流讨论交流第几第几课时课时1 1知识与技能知识与技能(1)理解能量及动能、势能的概念与意义；课课(2)了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系；时时(3)通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。教教过程与方法务分析过程与方法务分析学学1教材的地位和作用在物理学；目目(1)重温一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识；标标(2)利用自制教具(如单摆、滚摆)的演示，帮助同学们建立能量守恒的观念。(三维三维)情感、态度与价值观情感、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运动的能量，培养学生热爱生活的情趣。教学教学重点重点与与难点难点教学教学方法方法与与手段手段教学重点：教学重点：理解动能、势能的概念，知道能量守恒规律教学难点：教学难点：在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。在课堂中通过教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。调动学生学习的积极性，提高学生课堂学习的效率，培养学生的协作精神使使用用教教材材的的构构想想在物理学中，能量并不是由功定义的。能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。能量概念之所以重要，就是因为它是一个守恒量。守恒关系是自然中十分重要的关系，从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的，因为它是极为重要的研究方向。根据这种认识，所以本节从追寻守恒量出发引入能量概念，为能量学习奠定了基础并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程。守恒关系是自然界中十分重要的一类关系，通过本节的学习，加强学生对能量守恒关系的认识，重要是物理学的思想和方法的学习。太原市教研科研中心研制太原市教研科研中心研制第 1 页 共 9 页太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明课课 时时 教教 学学 流流 程程教师行为教师行为一、创设情境，引入新课一、创设情境，引入新课1 1诺贝尔奖金获得者费恩曼曾说：“有一个事实,如果你愿意,也可以说是一条定律,支配着至今所知的一切自然现象它指出有某一个量，在自然界经历的多种多样变化中它不变化，那是一个最为抽象的概念。”这个不变的量是什么呢？这条定律这个不变的量是什么呢？这条定律又是什么呢？又是什么呢？2在一个大热天，小强和小明呆在小强家里玩游戏，两人热得是满头大汗，可小强家里没有空调，怎么办呢？最后还是小明反应快，他对小强说：“你家不是有冰箱吗，咱们把冰箱的门开着，不就可以降温了吗！”于是，他们把门窗关好，把冰箱门开着，他们能达到预期的效果吗？这个现象体现了一个什么样的事实这个现象体现了一个什么样的事实?二、创设情景，正课教学二、创设情景，正课教学探究一探究一:如图所示，在一个连通器中,两边水的高度不同,打开阀门,水就会流动。而且每一次水位都能回到原来的高度。你观察到了哪些量是不变的呢你观察到了哪些量是不变的呢?我们再看一个事实展示伽利略的理想斜面实验学生行为学生行为甲：空气在流通乙：能量是守恒的丙：热量在传递甲：高度不变；乙：能量不变；丙：机械能不变；课堂变化及处理课堂变化及处理主要环节及效果主要环节及效果知识导入幻灯片打出，让学生带着问题去思考。让学生思考，可以有不同的结论，不急于出结论。控制在 1 分钟内初中连通器物理知识的应用与理解幻灯片打出让学生讨论，自由发言。幻灯片展示太原市教研科研中心研制太原市教研科研中心研制第 2 页 共 9 页太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明补充设计补充设计课堂变化及处理课堂变化及处理主要环节及效果主要环节及效果多媒体演示让学生分组讨论代表发言不要忙着引导学生说机械能守恒引导探究再深入探究点题，引入能量及能量守恒的概念（不定义能量）（不定义能量）畅所欲言，激发兴趣观看视频，不要深引。先看视频势能概念比较抽象，引导学生正确定义。教师行为教师行为小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，不考虑摩擦阻力，将运动到另一个斜面的同一高度。这是一个事实。小球经历了几个运动过程？这些过小球经历了几个运动过程？这些过程各有什么特点？程各有什么特点？这个事实中存在一个守恒量，这个事实中存在一个守恒量，请同学请同学们想一想，这个守恒量是什么呢？们想一想，这个守恒量是什么呢？同学们说的都有一定的道理。同学们说的都有一定的道理。高度是高度是不守恒的；不守恒的；速度是不断变化的。速度是不断变化的。我们我们再观察一下。再观察一下。这个守恒量到底是什么呢？这个守恒量到底是什么呢？同学们说的非常对。同学们说的非常对。物理学家们就把物理学家们就把这一事实说成是这一事实说成是“某个量是守恒的某个量是守恒的”，并且把这个量叫做并且把这个量叫做“能量能量”或或“能能”。同学们知道的能量有哪些呢？同学们知道的能量有哪些呢？那么我们这节课重点学习动能、势那么我们这节课重点学习动能、势能、机械能。能、机械能。什什么么是是动动能能？动动能与能与 哪些哪些 因因素素有有关？关？什么是势能呢？什么是势能呢？请同学们看课本请同学们看课本 P51P51 页的定义。页的定义。谁来谁来说一下？说一下？势能与什么量有关？势能与什么量有关？学生行为学生行为1、小球经历了先加速后减速的过程2、在加速过程中，小球速度增大，位置高度减小；在减速运动过程中，小球速度在减小，但位置高度在增大甲：高度守恒乙：机械能守恒丙：能量守恒高度先减小，后增大。速度先增大，后减小。高度变化，速度变化，应该说是与它们有关的量守恒。动能、势能、机械能、光能、电能、热能物体由于运动而具有的能量叫物体由于运动而具有的能量叫做动能。做动能。动能与速度有关。动能与速度有关。相互作用的物体凭借其位置而相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能。具有的能，叫做势能。与位置有关，与高度有关。与位置有关，与高度有关。太原市教研科研中心研制太原市教研科研中心研制第 3 页 共 9 页太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明补充设计补充设计课堂变化及处理课堂变化及处理主要环节及效果主要环节及效果教师行为教师行为很好，很好，动能与速度有关，动能与速度有关，势能与位置势能与位置或高度有关。或高度有关。我们把动能和势能的总和叫做机械我们把动能和势能的总和叫做机械能。能。现在我们再回过头来重新认识一下现在我们再回过头来重新认识一下伽利略的理想斜面实验中能量转化伽利略的理想斜面实验中能量转化与守恒的规律。与守恒的规律。探究三探究三:如图所示，摆动的小球不计如图所示，摆动的小球不计阻力时，阻力时，涉及哪些能量？能量是怎么涉及哪些能量？能量是怎么转化的？哪个能量守恒？转化的？哪个能量守恒？OBA学生行为学生行为动能+势能=机械能下降：势能减少，动能增大；机械能守恒。上升：势能增大，动能减少，机械能守恒。AB动能先增大，后减少；势能先减少，后增大，总机械能守恒。ABO引入机械能的概念深化机械能守恒探究深入EO/C如果换做拐摆。且钉子位置逐渐下如果换做拐摆。且钉子位置逐渐下提高能力，高要求移，移，小球还能否摆回到原来的高度？小球还能否摆回到原来的高度？不一定。C同学们想的特别好。同学们想的特别好。如图，小球若从水平位置 A 自让学生做这个实我们做一下这个实验。我们做一下这个实验。由释放，当钉子的位置在 O/点验，再次激发兴时，它将会绕 O/点做圆周运动，趣。引入高潮而上升不到 B 点，最大高度位置在 E 点。为什么它不能回到原来的高度？这为什么它不能回到原来的高度？这甲：不守恒，到达甲：不守恒，到达 E E 点可能损点可能损机械能还守恒吗？大家讨论讨论机械能还守恒吗？大家讨论讨论失了机械能。失了机械能。讨论交流，深化课乙：守恒，乙：守恒，E E 点的速度至少点的速度至少堂。，动能和势能的总和还不，动能和势能的总和还不rg变。变。大家说谁的观点正确？大家说谁的观点正确？乙的观点正确乙的观点正确太原市教研科研中心研制太原市教研科研中心研制第 4 页 共 9 页太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明补充设计补充设计课堂变化及处理课堂变化及处理主要环节及效果主要环节及效果又一次激发兴趣，引入高潮。给同学们增强信心。同学们小结，叫同学回答。（要相信同学们的才能）教师行为教师行为同学们说的都很好。同学们说的都很好。其实甲的观点也其实甲的观点也没有错误。没有错误。事实上如果钉子的位置比较高，事实上如果钉子的位置比较高，小球小球碰撞钉子无数次后最终也会停下来。碰撞钉子无数次后最终也会停下来。那么原来的机械能那里去了？大家那么原来的机械能那里去了？大家讨论讨论。讨论讨论。机械能还守恒吗？机械能还守恒吗？同学们真聪明，这么难理解的问题，同学们真聪明，这么难理解的问题，你们都想到了。你们都想到了。其实后一个问题老师其实后一个问题老师还没有想好呢。还没有想好呢。三、小结三、小结通过这节课的学习我们比较清楚地通过这节课的学习我们比较清楚地认识到了动能、认识到了动能、势能、势能、机械能和能量机械能和能量的概念，能量是怎么守恒的。的概念，能量是怎么守恒的。请同学们自己总结下面的概念请同学们自己总结下面的概念动能：动能：势能：势能：机械能：机械能：本节课我们就上到这里。本节课我们就上到这里。下面我们布下面我们布置作业。置作业。同学们再见！同学们再见！学生行为学生行为转变成了内能了机械能不守恒了。但总能量守恒。物体由于运动而具有的能量叫做“动能”相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做“势能”机械能是动能和势能的总和。太原市教研科研中心研制太原市教研科研中心研制第 5 页 共 9 页太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明课时教学设计尾页课时教学设计尾页板板书书设设计计7.17.1 追寻守恒量追寻守恒量动能：物体由于运动而具有的能量叫做“动能”势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做“势能”机械能：机械能是动能和势能的总和能量的转化与守恒：动能和势能可以相互转化，而总能量保持不变。作作业业设设计计请同学们想一想最后我们看到的实验。拐摆最后停下来了。那么它的机械能那里去了？转变成了什么能量？这些能量如何变化呢？P52 问题与练习。体会追寻能量转化与守恒思想的意义。体会追寻能量转化与守恒思想的意义。能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象，由此你想到了什么？或说你意识到什么？提醒：提醒：气象预报说：“今年夏天会持续高温，而且干旱”国美的老板听了会想到什么：空调会热销，发财的机会来了。使用价值：如果我掌握了守恒的规律，就可以用它来解决问题，看到了新技术，就要琢磨怎样应用它，就是创新。如果你对它无动于衷，就总是落后于人家。追寻“守恒量”的意义：开辟一种新的简单的解决问题的途径。1、“追寻”离不开探究，我们不具备探究能量守恒的条件，所以只能通过观察、讨论、猜测等手段进行探究，这样，教师和学生的互动就成了教学能否顺利展开的关键。在互动过程中，最容易产生的矛盾是学生与教师的思考方向不一致，这对教师引导学生、把握教学节奏的能力是很大的考验。解决矛盾的方法是，在肯定学生的思考成果、保护学生的学习积极性的同时，临场增加设问，以正确引导学生。例如在探究伽利略理想实验中有无守恒量时有的学生会直接回答“机械能守恒”，这时可以问“什么是机械能、势能、动能，为什么说这里的机械能是守恒的？”同样可以用排除法追寻守恒量。2、本课的作用，是向学生展示过程，突出方法，为后续铺垫。因此，可以将学生已经体验过的“运动分析”、“受力分析”与即将展开的“能量分析”并列起来，以激发学生的学习热情。太原市教研科研中心研制太原市教研科研中心研制第 6 页 共 9 页教教学学反反思思太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明7.17.1 追寻守恒量学生追寻守恒量学生学案学案1在伽利略的斜面理想实验中（斜面光滑），以下说法正确的是()A小球从 A 到 B 运动的过程动能保持不变B小球从 A 到 B 运动的过程势能减少C只有小球从 B 到 C 运动的过程中动能和势能的总和不变D小球在斜面上运动的最大距离等于AB2下列实例中,动能转化为势能的是()ACA竖直上抛的正在上升的石块.B上紧发条的玩具汽车正在行驶.BC从高处下落的乒乓球D从斜槽上滚下的钢珠3关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的（）A无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高度相同.B实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些.C只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同.D伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量.4.关于能量概念的说法正确的是()A能量的概念是牛顿首先提出的一个力学概念.B能量的概念是伽利略提出的,并用斜面理想实验来验证能量的存在.C人们从伽利略的斜面实验得到启发,认识到引入能量概念的重要性.D以上说法都不正确.参考答案：1.B2.A 3.BCD 4.C第 7 页 共 9 页太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明教学设计评价：教学设计评价：学习本节的主要任务学习本节的主要任务:“追寻守恒量”一节，主要是使学生了解守恒思想的重要性。学生在学习本节课前已经学习了能量的有关知识，在过去的教学中，是先学习能量的概念，而后研究一两个具体问题，发现动能与势能之和在某些过程中不变，由此引出机械能守恒定律。“机械能守恒”这个词学生并不陌生，但是让学生说出自己对它的认识又不是一件容易的事。在物理学的发展过程中，能量的概念几乎是与人类对能量守恒的认识同步发展起来的，能量的概念之所以重要，就是因为它是个守恒量。守恒关系是自然界中十分重要的一类关系，通过本节的学习加强对守恒关系的认识，重要是物理学的思想和方法的学习。本节设计的主要特点与建议：本节设计的主要特点与建议：本节课教学设计注重学生学习过程的亲身感受，体现了“自主学习”、“合作学习”和“探究学习”的教学思想与教学理念。完全附合新课程标准的要求。主要特点与教学建议：1、结合生活实例，创设物理情景，启发引导学生，帮助学生建立形象直观的认识，提高课堂教学和学习的效率。2、在学法上突出学生自主发现问题，开展合作交流，引导分析总结等以学生为主体的特点。尤其关注课堂教学过程中学生个体差m产生新的教学资源并较好地进行利用，运用评h价手段不断引导学生学习，较好地将新课程理念结合于教学实际中。第 8 页 共 9 页异hh太原市第十二中学高一物理备课组主编：姚维明3、在介绍能量分析的优越性时，可以先对伽利略理想实验用牛顿运动定律和运动公式作如图所示的推导，即从理论上探究“物体高度的变化伴随着物体运动快慢的变化”，这不但可以使课堂教学内容更加充实，同时也为后续教学做了准备。4、本节课内容充实，能力层次逐渐提高，可以针对不同层次的学生进行有效的教学。比如说拐摆实验钉子位置较低时，小球就不能上升到原来的高度，机械能如何守恒？再如考虑内能损耗的问题，能量如何转化，就不易深刻探究。新教材增加追寻守恒量这个内容，并把它放在机械能及其守恒定律这一章的第一节，体现了新课程的教学理念。对于新课程，只有勇于实践，才能有体会，才能对新教材有正确评价。太原市教育科研中心太原市教育科研中心宁根柱宁根柱第 9 页 共 9 页
