高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律追尋守恒量-能量（市一等獎(jiǎng)）

安圖一中物理教案時(shí)間：2023年月日課題§追尋守恒量課型新授課（1課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)1．知識(shí)與技能(1)理解動(dòng)能、勢能及能量的概念與意義。(2)了解守恒思想的重要性，守恒關(guān)系是自然界中十分重要的關(guān)系，(3)通過具體的事例使同學(xué)們對守恒觀念有初步的認(rèn)識(shí)．2．過程與方法(1)再微一次伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)大家對守恒思想的認(rèn)譏(2)利用自制教具(如單擺)的演示，幫助同學(xué)們建立能量守恒的觀念．3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過動(dòng)能、勢能間的相互轉(zhuǎn)化來研究生活中的物體的運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)熱愛生活的情趣。觀察一個(gè)物理現(xiàn)象總是很容易的，但從中分析并得到物理規(guī)律卻不容易，有一句俗語“會(huì)看的看門道，不會(huì)看的看熱鬧”，望同學(xué)們都做有心人教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)理解動(dòng)能、勢能的含義。教學(xué)難點(diǎn)在動(dòng)能和勢能轉(zhuǎn)化的過程中體會(huì)能量守恒。教學(xué)方法教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)手段教學(xué)工具計(jì)算機(jī)、投影儀、CAI課件、錄像片教學(xué)活動(dòng)（一）引入新課教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生列舉生活中能量轉(zhuǎn)化的例子，讓學(xué)生初步體會(huì)“能量”在人類生活中的重要性。學(xué)生活動(dòng)：積極思考，列舉實(shí)例。學(xué)生代表發(fā)言，其他同學(xué)補(bǔ)充。教師活動(dòng)：總結(jié)點(diǎn)評學(xué)生的發(fā)言情況，引出課題。（二）進(jìn)行新課1、對能量概念的學(xué)習(xí)教師活動(dòng)：讓一位學(xué)生大聲朗讀教材開頭費(fèi)恩曼的話，讓學(xué)生體會(huì)能量守恒定律的重要性。課件展示“伽利略斜面實(shí)驗(yàn)”，通過動(dòng)畫展示，讓學(xué)生感受到“有某一量是守恒的”。閱讀P2第四自然段學(xué)生活動(dòng)：教師活動(dòng)：教師幫助學(xué)生總結(jié)，得出“能量”的概念。2、對勢能、動(dòng)能概念的學(xué)習(xí)教師活動(dòng)：課件展示“勢能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化”，通過動(dòng)畫展示，建立勢能和動(dòng)能的概念，并讓學(xué)生感受到“勢能和動(dòng)能”是可以轉(zhuǎn)化的，但總和是不變的。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真觀看課件演示，用心體會(huì)，并發(fā)表見解。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，并用能量的觀點(diǎn)，解釋“小球”釋放后為什么會(huì)重新回到原來的高度。點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生觀察問題分析問題的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和進(jìn)一步學(xué)習(xí)的欲望。教師活動(dòng)：提出問題：如果不采用能量的概念，用我們以前的語言能否解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)？這種描述具有什么局限？學(xué)生活動(dòng)：思考老師的問題，討論后學(xué)生代表發(fā)言。閱讀P3第三自然段教師活動(dòng)：針對學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評。點(diǎn)評：教師求追不舍，設(shè)置疑問，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)和學(xué)習(xí)的欲望。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。（四）實(shí)例探究☆關(guān)于機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析［例］以豎直上拋的小球?yàn)槔f明小球的勢能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況。在這個(gè)例子中是否存在著能的總量保持不變？解析：豎直上拋運(yùn)動(dòng)的小球，首先由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，勢能達(dá)到最大，在下落時(shí)，勢能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，勢能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。在小球運(yùn)動(dòng)過程中，小球的機(jī)械能總量保持不變。學(xué)生活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真觀看課件演示，用心體會(huì)。作業(yè)課后討論P(yáng)3“問題與練習(xí)”中的問題。板書設(shè)計(jì)§追尋守恒量1．能量：能量是一個(gè)守恒量，但它有不同的表現(xiàn)形式2．勢能：有重力勢能與彈性勢能之分，其大小與物體所處高度或彈簧的形變量有關(guān)3．動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量4．動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的能旦保持不變．5．機(jī)械能可以和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，而總能量保持不變教學(xué)后記課后習(xí)題1．伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要的事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于同它開始點(diǎn)相同高度的點(diǎn)，決不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn)．這說明，小球在運(yùn)動(dòng)過程中有一個(gè)“東西”是不變的，這個(gè)“東西”應(yīng)是()A．彈力 B．勢能C．速度 D．能量解析：選D.在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從一個(gè)斜面滾上另一個(gè)斜面，不變的“東西”應(yīng)是能量．2．下列現(xiàn)象中物體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能的是()A．秋千在最高處蕩向最低處B．張開的弓把箭水平射出C．騎自行車勻速駛上斜坡D．正在騰空上升的禮花彈解析：選D.正在騰空上升的禮花彈，高度越來越高，上升的速度也越來越慢，所以說動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能．秋千在蕩向最低處時(shí)，速度越來越快，是勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．張開的弓把箭水平射出，是勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．勻速駛上斜坡的自行車，動(dòng)能沒變，勢能增加，所以A、B、C不對，D正確．3.如圖所示，電動(dòng)小車沿斜面從A勻速運(yùn)動(dòng)到B，則在運(yùn)動(dòng)過程中()A．動(dòng)能減少，勢能增加B．動(dòng)能不變，勢能增加C．動(dòng)能減少，勢能不變D．動(dòng)能不變，勢能減少解析：選B.小車沿斜面從A運(yùn)動(dòng)到B，位置升高，勢能增加；小車沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，故物體的動(dòng)能不變．4．如圖所示是跳水運(yùn)動(dòng)員跳板跳水時(shí)的情景，從運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中，若不計(jì)空氣阻力，則在整個(gè)過程中()A．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直增大B．運(yùn)動(dòng)員的勢能一直減小C．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先減小后增大D．運(yùn)動(dòng)員的勢能先減小后增大解析：選C.跳水運(yùn)動(dòng)員離開跳板上升的過程，動(dòng)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為勢能；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)下降時(shí)，勢能逐漸減小，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能逐漸增大，此過程是勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程；所以運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能是先減小再增大，勢能是先增大再減?。?．下列說法中正確的是()①“力”這個(gè)最抽象的概念，是物理學(xué)中最重要、意義最深遠(yuǎn)的概念②“能量”這個(gè)最抽象的概念，是物理學(xué)中最重要、意義最深遠(yuǎn)的概念③“力”是牛頓沒有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一④“能量”是牛頓沒有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一A．①③B．②④C．①④D．②③解析：選B.牛頓總結(jié)出了三條重要的定律，即牛頓三定律，但他沒有得出能量守恒定律，故應(yīng)選B.6.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，小球每次從光滑斜面的左端A點(diǎn)自由滑下，都能到達(dá)右端與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)．關(guān)于其原因，下列說法中正確的是()A．是因?yàn)樾∏蛟谶\(yùn)動(dòng)過程中，始終保持勢能守恒B．是因?yàn)樾∏蛟谶\(yùn)動(dòng)過程中，始終保持能量守恒C．是因?yàn)樾∏蛟谶\(yùn)動(dòng)過程中，始終保持動(dòng)能守恒D．以上說法均不正確解析：選B.小球在運(yùn)動(dòng)過程中守恒的“東西”是能量．7.如圖所示，一根不可伸長的細(xì)繩拴著一個(gè)小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，圖中a、b、c三點(diǎn)分別表示小球擺動(dòng)過程中的三個(gè)不同位置，其中a、c等高．在小球擺動(dòng)的整個(gè)過程中，動(dòng)能最大時(shí)是在______________點(diǎn)，在__________點(diǎn)勢能最大；如果沒有空氣阻力的影響，小球在a點(diǎn)的動(dòng)能________(選填“大于”“等于”或“小于”)在c點(diǎn)的動(dòng)能．解析：在小球來回?cái)[動(dòng)時(shí)，動(dòng)能與勢能不斷地相互轉(zhuǎn)化但總量不變．在a、c兩點(diǎn)時(shí)位置最高，勢能最大，速度為零，動(dòng)能為零．在b點(diǎn)時(shí)位置最低，勢能最小，速度最大，動(dòng)能最大．答案：ba、c等于8．如圖所示，將一個(gè)帶軸的輪子用兩根細(xì)線懸吊起來，使輪軸處于水平狀態(tài)，做成一個(gè)“滾擺”．旋轉(zhuǎn)滾擺，讓細(xì)線繞在輪軸上，然后由靜止開始釋放滾擺．滾擺就會(huì)邊旋轉(zhuǎn)邊下落，繞在輪軸上的細(xì)線也隨之不斷退出；到達(dá)最低點(diǎn)后，滾擺又會(huì)邊旋轉(zhuǎn)邊上升，細(xì)線又隨之逐漸繞在輪軸上．試分析滾擺運(yùn)動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)化情況．在阻力小到可以忽略的情況下，你猜想滾擺每次都能回升到起始點(diǎn)的高度嗎？請說明你猜想的依據(jù)．解析：在滾擺向下運(yùn)動(dòng)的過程中，滾擺的高度不斷降低，下落速度和旋轉(zhuǎn)速度不斷增大，滾擺的勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；在滾擺向上運(yùn)動(dòng)的過程中，滾擺的高度不斷增加，上升速度和旋轉(zhuǎn)速度不斷地減小，滾擺的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為勢能．依據(jù)能量守恒定律，在阻力小到可以忽略的情況下，滾擺機(jī)械能的總量保持不變，滾擺每次都應(yīng)該能回升到起始點(diǎn)的高度．答案：見解析9.如圖所示，河道中的水在穩(wěn)恒地流淌(各處的水流速度不隨時(shí)間改變)，設(shè)截面A1B1的面積為S1，河水流速與截面垂直，速度為v1；截面A2B2的面積為S2，河水速度為v2，通過觀察和分析，本題中位于A1B1A2B2區(qū)域中的水的體積是否為一個(gè)守恒量？若是的話，你可以推斷出S1、S2、v1、v2滿足