《追寻守恒量——能量》名师教案2.docVIP

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《追寻守恒量——能量》教学设计

教学目标

1、知识与技能

（1）领悟伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实；

（2）理解能量这个物理量及动能、势能的物理意义；

（3）独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系；

（4）除伽利略理想斜面实验以外，能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例；

（5）能够列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒；

（6）理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律，激发学生产生用这一规律解决问题的意识。

2、过程与方法

（1）体会伽利略分析问题的精妙，学习他能分析出事物本质的方法；

（2）体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性。

3、情感、态度、价值观

（1）体会自然规律的和谐统一

（2）开辟了新的简单的解决问题的途径

教学重点/难点

教学重点：

理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性。

教学难点：

培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能马上意识到这里面存在的巨大的使用前景（开辟解决问题的新的途径）。

教学用具

多媒体、板书

学情分析

本节课的教学对象为高一新生，所有学生在初中阶段的学习中已经掌握了能量守恒的知识，但并没有掌握为什么会有能量守恒这个概念，他们并不理解守恒量的重要性。

导入新课：上课前同学们观看一个电影片段

问题：冲浪运动是一种时尚极限运动，冲浪可以让人们忘却烦恼，体验一次次与海浪搏击、驰骋在海浪上的快感、刺激感。是什么能够让他在浪谷中翻飞，一浪紧接一浪？通过这节课的学习我们就可以定性的给出解释。

我这里还有两个小故事跟同学们分享：

1我的女儿和她的小闺蜜特别喜欢玩跳棋，两个小朋友都争强好胜，谁也不让谁，有一次不小心棋盘被打翻了，棋子散了一地，于是一起收拾，收拾到最后发现一颗棋子找不到了，于是就找啊找，在寻找的过程中，两个小朋友都尽其所能，坚信一定能找到，最终在沙发底下找到了，支持他们俩找下去的信念是什么?

（提问）棋子的总个数是一定的，这是幼儿园阶段就会的数的守恒。

2爱迪生是个没有大学文凭之人，他与毕业于美国普林斯顿大学的高材生阿普顿一起工作，他经常受到阿普顿的歧视。有一次，爱迪生拿了个梨形灯泡，请阿普顿测算一下灯泡的容积。于是，阿普顿便拿起灯泡开始测算，他先测量灯泡的直径和高度，然后进行计算。但是，由于灯泡的形状很不规则，有像球形的地方，又有不像球形而像圆柱体之处，可是那里又不完全像圆柱体，测算起来十分繁琐而复杂。此时，只见阿普顿桌子上摆满他画的草图和多张白纸上写着密密麻麻的数据和计算公式，其结果还是没有算出来。阿普顿忙活了好一阵子，急得满头大汗，话也说不出来，??。爱迪生做完了自己的工作后，走到阿普顿跟前一看，观察和沉思了一会后，笑着说：“阿普顿，你是否可以换用另一种方法计算呢？”接着，爱迪生取来一杯水，给阿普顿刚才反复测算的玻璃灯泡里注满水，然后再把水倒入量筒，几秒钟就测量出水的体积，当然也就是玻璃灯泡的容积了。

（提问）同学们说这是什么原理？体积守恒

这两个小故事都用到了守恒，其实守恒很常见，那么追寻守恒量有必要吗？？？诺贝尔物理学奖获得者劳厄说：物理学的任务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种物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向。

阿普顿用常规的办法怎么也算不出来的结果，爱迪生非常快速巧妙的解决了，正是遵循了这种研究方向和思想，可见遵循守恒律是多么的重要。

守恒其实一直伴随着我们的成长，幼儿园学习数的守恒，小学学习体积守恒，初中质量守恒那么高中我们则要学习比较抽象的能量守恒。

新课教学：从本章开始，我们研究力学中另外一个重要的物理量：能量，以及它所遵守的规律。大家知道，牛顿是经典力学的奠基人，他提出了三个定律和万有引力定律，但是他没有研究过能量（至少没有深入研究），课本上有一句话：“?能量?是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一”能量是一个最为抽象的概念费恩曼下面用演示实验来研究能量守恒的事实

1单摆实验：小球拉离平衡位置后释放就开始来回摆动，现在请一位同学来配合完成，将小球拉到鼻尖的位置释放，要求这位同学不动，其他同学注意观察，同学非常淡定，小球在摆回来的时候是否能撞到鼻尖，哎，绝对不能，其实小球好像人一样有记忆力，记得自己的初始位置。

2滚摆实验，将摆球卷到某一高度然后释放，摆球转动的同时上下往复运动，特别像咱们同学玩的悠悠球，也好像记得自己的初始高度。

这一事实的发现并不是牛顿之后才出现的，早在伽利略时代，能量及其守恒思想就已经出现。著名的一、伽利略理想斜面实验（板书）同学们还记得吗？他是为了研究力和运动的关系而引人的，两个光滑斜面对接，让小球沿一个斜面从静止