1、 / 7追尋守恒量教案設計浙江省衢州第三中學 鄭駿一、教材分析本節(jié)教材選自人民教育出版社全日制普通高中課程標準實驗教科書（物理 2.必修）第七章機械能守恒定律第一節(jié)追尋守恒量能量。從教材的地位和作用方面來看，本節(jié)課主要是觀念性教育的內(nèi)容，目的是對 學生進行方法和觀念上的教育，使學生了解守恒思想的重要性。在物理學中，能 量的概念是在人類追尋“守恒量是什么”的過程中發(fā)展起來的。所以本節(jié)從追求守 恒量出發(fā)引入能量概念，為能量學習奠定了基礎(chǔ)，并把這種物理思想滲透在能量 學習的全過程，讓學生從更高的、全新的角度來重新認識身邊的物理規(guī)律。從教材的內(nèi)容方面來看，本節(jié)課的定位很重要，既不是講能量守恒定律，也

2、不是講人們發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的歷史，主要是讓學生感受和體會對于守恒量的認 識和探究過程，從追尋守恒量的過程中體驗能量轉(zhuǎn)化與守恒，同時利用實驗和生 活中的例子使學生認識到能量轉(zhuǎn)化與守恒的普遍性。因此，本節(jié)課的整體設計思 路是認識守恒T分析伽利略理想斜面實驗T能量守恒。本節(jié)課意在啟迪學生，在 學生心中埋下物理守恒思想的種子，注重知識的形成過程、研究方法，重視視學 生的體驗，所以課堂上我采用了“探究式與體驗式”教學模式。二、學情分析學生在初中學習過能量和能量守恒定律的有關(guān)知識，了解各種能量間可以相 互轉(zhuǎn)化以及機械能守恒的觀點，這為本節(jié)課的教學奠定了一定的基礎(chǔ)，在進行相 關(guān)問題的探究時，對猜想有了定向。

3、能量的概念是伴隨人類對能量守恒的認識同步發(fā)展起來的，但學生對能量還 沒有完整的知識網(wǎng)絡，尤其對守恒思想的認識不深刻，通過本節(jié)課的教學幫助學 生逐步的建立這種思想。三、核心素養(yǎng)通過追尋守恒量的探究學習過程，使學生領(lǐng)會尋找守恒量是科學研究的 重要思想和方法，樹立辯證唯物主義認識論；沿著科學發(fā)展的足跡，從追求守恒 量出發(fā)引入了能量的概念，讓學生從更高的、全新的角度來重新認識身邊的物理 規(guī)律。 / 7小，所以視覺上學生感覺到飲料變多了?！驹O計意圖】1、通過一個魔術(shù)表演激發(fā)學生學習物理的興趣；2、學生并沒有實驗現(xiàn)象所欺騙，通過該實驗，讓學生能夠意識到自己對變化過 程中存在不變量這一規(guī)律已經(jīng)有了一定的認識

4、。體驗和分析生活中的各種守恒現(xiàn)象，感知守恒量的物理意義【演示實驗】碰撞球?qū)嶒灛F(xiàn)象：拉起一個球，靜止釋放，我們看到被碰撞出去一個球，拉起兩個球，被碰撞出去兩個球，拉起三個球，被碰撞出去三個球。體驗：小球好像有了“記性”樣的，記得碰過來的幾個小球，彈出去也是幾個。這 個實驗現(xiàn)象的背后，應該也是存在著某種不變的量。（優(yōu)教提示；請打開素材“動畫演示：單擺與滾擺”）【設計意圖】體驗碰撞過程中存在某個量是不變的【PPT展示】討論化學反應中的守恒現(xiàn)象見+。2= H.0I （鴕平）2H24-O2=2H2O活動：請學生分析化學反應方程式的錯誤之處，并改正：對化學方程式進行配 平。討論：對化學方程式進行配平的依據(jù)

5、是什么？剖析：化學反應中存在著質(zhì)量守恒，在方程式里面體現(xiàn)為反應前后原子的種類和 個數(shù)保持不變。【設計意圖】體驗化學反應中的守恒量?！緢D片展示】討論水槍中的守恒現(xiàn)象消防員在滅火的時候用到了水槍，請學生描述水槍形狀的特點，并從守恒的 角度分析這種形狀的水槍可以把水噴的遠一些的原因。剖析：水槍中水流量的守恒【設計意圖】體驗水槍中水流量的守恒諾貝爾物理學獎獲得者勞厄：“物理學的任務是發(fā)現(xiàn)普遍的自然規(guī)律。因為 這樣的規(guī)律的最簡單的形式之一表現(xiàn)為某種物理量的不變，所以對于守恒量的尋 求是合理的，而且也是極為重要的研究方向。”總結(jié)：生活中守恒普遍存在，守恒在物理學中，是非常重要的物理規(guī)律之一。 三、追尋伽利

6、略理想斜面實驗中的守恒量【演示實驗】伽利略理想斜面實驗（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫講解：伽利略斜面實驗”）實驗現(xiàn)象：小球從第一個斜面滾下來，乂滾上了第二個斜面，如果摩擦阻力可以忽略不計, 小球?qū)⑶『脻L到了原來的高度。調(diào)節(jié)第二個斜面的傾角，同樣讓小球靜止?jié)L下，小球還是會滾到原來的高度。體驗：小球在運動的過程中存在某種守恒量。【設計意圖】通過伽利略理想斜面實驗，讓學生感知小球運動過程中存在某一守恒量，并 引導從理論學生去找尋出這一守恒量，再進行實驗驗證?！纠碚撎骄俊繌睦碚摻嵌茸穼ば∏蜻\動過程中的守恒量活動1:請學生討論和分析小球運動過程中哪些量是發(fā)生變化的，并引導學生追尋變化過程中的不變量；活動2

7、：師生共同探討追尋守恒量的方法，并建立物理模型；活動3：請學生自己推導演算，建立各物理量之間的關(guān)系，并從結(jié)論中找尋守恒 量。推導過程：a = gsing x = (h -h2)/sin vj - v? = 2ax結(jié)論：2ghi +寸=2gh2 +試即2gh+就是小球運動過程中的守恒量?；顒?：根據(jù)2gh+v2守恒，請學生分析小球能夠回到等高位置的原因?！緦嶒烌炞C】從實驗角度去驗證小球運動過程中的守恒量實驗步驟：川亳米刻度尺來測量高度；用光電門計時器測量小球的速度;數(shù)據(jù)處理，得到結(jié)論。結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，2gh+廿的值保持不變。對守恒量2gh+7進行分析，引出機械能的概念，并講授勢能和動能

8、的概念: 重力勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。動能：物體由于運動而具有的能量，叫做動能。【設計意圖】根據(jù)守恒量，引出機械能的概念，體會引入能量的概念是因為能量是一個守 恒量。V四、能量守恒定律【演示實驗】實驗現(xiàn)象：實際斜面是粗糙的，小球越滾越低。讓學生分析并討論機械能是否還守恒，進而討論能量是否守恒?！驹O計意圖】若斜面粗糙，雖然機械能不守恒，但是學生堅信這里總能量是守恒的。實際 上，這里小球一部分的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了?！狙菔緦嶒灐抗制聦嶒瀸嶒灛F(xiàn)象：小球沿著軌道往上滾動。學生分析：小球重力勢能增加，動能增加，總能量增加，違背了能量守恒定律。這時，學生會對自己分析的結(jié)果產(chǎn)生疑惑，仍然堅

9、持能量守恒定律。揭示實驗：軌道兩端寬度不一樣，球在“往上滾”的過程中，實際球的重心是下降 的，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，能量還是守恒的。【設計意圖】學生堅信能量守恒定律是普遍適用的。培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的辯證唯物 主義的世界觀和方法論?！狙菔緦嶒灐繉嶒灛F(xiàn)象：將罐往外推出去，它滾到最遠處停下來后乂會滾回來。揭示實驗：罐里面有根橡皮筋，滾過去的時候，橡皮筋會卷起來，將一部分動能 轉(zhuǎn)化為彈性勢能儲存起來，當罐停下來后乂將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，因此罐乂會 滾回來?？偨Y(jié)：能量守恒定律是普遍適用的?！驹O計意圖】根據(jù)能量守恒定律，學生能夠透過現(xiàn)象去分析原因，找出事物的真相。（PPT展示）諾貝爾物理學獎得者費恩曼：“有一個事實，如果你愿意，也可以 說一條定律，支配著至今所知的一切自然現(xiàn)象這條定律稱做能量守恒定律。它 指出某一個量，我們把它稱為能量，在自然界經(jīng)歷的多種多樣的變化中它不變化。 那是一個最抽象的概念”【應用】跳高運動員是以高度來計成績的，可他們?yōu)槭裁匆忍岣咦约旱乃俣龋?（