高中物理第7章机械能守恒定律第1节追寻守恒量__能量教案2新人教版必修2

找寻守恒量－能量
一.整体设计思路：
本节课的定位很重要，既不是讲能量守恒定律，也不是讲人们发现能量守恒定律的历史，主要
是让学生感觉和领会关于守恒量的认识和研究过程。

经过教课使学生初步建立能量转变与守恒的看
法，同时经过展现自然、生活和生产中的例子，使学生认识到能量转变与守恒的广泛性。

本节课的整体设计思路是认识守恒解析伽利略理想斜面实验能量守恒。

本节课意在启示学生，在学生心中埋下物理守恒思想的种子。

二.教课背景解析：
教课内容解析：
“找寻守恒量能量”是人教版实验教科书《物理》( 必修2) 第七章“机械能守恒定律”中的第 1 节 , 与旧教材对比，本节着重知识的形成过程、研究方法，重视视学生的体验，所以讲堂上我
采纳了“研究与体验式”教课模式。

本节课主假如看法性教育的内容，它是后边几节课中波及动能、
势能、机械能等看法的基础，所以在整个高中物理知识系统中，本节是一个新的初步，拥有引领作
用。

此外从认识论的角度，主假如使学生领悟找寻守恒量是科学研究的重要思想和方法，也是物理
学家们的不懈追求。

学生状况解析：
纵观课程标准和教材，不难发现本节课知识点抽象，关于高一年级的学生，固然他们已经在初
中学过动能、势能和能量等看法，但对能量没有完好的知识网络，特别对守恒思想的认识不够深刻，
用能量的方法解析问题还不太清楚，经过本节课的教课帮助学生逐渐的成立这类思想。

教课目的解
析：
（一）知识和技术
1.认识动能和势能的看法。

2.领悟能量转变，变中有恒的思想。

3.会解析生活中相关能量转变的问题。

（二）过程和方法
1.经过伽利略理想斜面实验、单摆实验，领会找寻守恒量的过程和方法，让学生感知事物自己
存在的规律。

2.经过对生活中数目守恒、质量守恒的例子解析，培育学生类比能力和知识迁徙能力。

（三）感情、态度和价值观
1.经过“找寻守恒量” ，使学生领悟找寻守恒量是科学研究的重要思想和方法，建立辩证唯心
主义认识论。

2.经过实例，进一步领会守恒的基础性、广泛性和重要性。

教课要点、难点解析：
教课要点：对守恒思想的领悟，对科学研究过程的体验。

教课难点：认识到守恒是自然界的重要规律。

教课要点：变中有恒的思想。

教课内容教课过程设计企图
举例：
一、创建情形两个同学下象棋，不当心从学生的生活经验出发，概括
引入新课棋盘被打翻了，一颗棋子找不出所举例子的特色：我们深信，棋
到了，一位同学就找啊找，最子不会凭空消逝，也不会凭空产
终在房间的一个角落找到了，生。

在物质观教育中引出今日的课
支持这位同学坚持找下去的信题：找寻守恒量 - 能量。

念是什么？
实验操作：为了找寻守恒量，第一应使学
问题 1：有两个烧杯，A烧生认识守恒，知道守恒量的特色和
杯和 B烧杯。

A烧杯中放了一些研究守恒量的方法。

在教课的过程
二、认识守恒水， B烧杯是空的。

假如将A烧中，不是直接告诉学生找寻守恒量
研究方法杯中的水倒一些到 B烧杯中，这的方法，而是经过“天平实验”让
个过程中有没有守恒量 ? 大家概括守恒的特色，并进一步探
问题 2：如何才能证明我们索找寻守恒量的方法，为后边猜想
的猜想呢 ? 伽利略理想斜面实验中的守恒量
打下基础。

让学生感觉到生活中处
亲自体验：
“碰鼻子”实验
三、指引研究
概括规律实验演示：
将伽利略本来的设计、装
置及操作、论证方法再现出来，
让学生们议论猜想在这个过程
中什么量是守恒的。

生活情形：
四、生活情形人们四周生活中运动的物处有科学思想，并且科学和生活密不行分。

这样的教课方案和安排充分显示了物理学及其研究方法之
美。

1.经过亲自体验，吸引了学生的注意力，活跃了讲堂氛围，提升了学习的踊跃性，同时又能引起学生思虑：小球上涨的高度为何和初始高度相同，进而进一步激发学生的求知欲。

2.伽利略理想斜面实验在物理学史上拥有重要的地位，充足表现了伽利略的科学思想和方法，所以使学生追踪伟大前驱的踪迹，领悟他的研究思路，获取从惯例教课中得不到的感悟，有助于他们获取认识世界和进行科学研究的能力
和方法。

3.解说“碰鼻子”实验中的现象。

使学生认识到用守恒规律能够简单而正确地解决这些问题，从中又使他们感觉到物理规律的简捷
美。

因为空气阻力、摩擦阻力等的存在，生活中的运动物体最后都会
成立模型体最后都会停下来。

停下来，这与原有的知识产生矛
实物演示：盾，机械能不再守恒。

那么，这个
小球在粗拙水平面上很快过程中有没有守恒量呢 ? 由此将学
停止运动。

类比前方“找象棋生的思想活动指引到更高的层次：
子”的例子，并联合生活经验不一样的能量形式能够转变。

提出猜想。

多媒体展现视频和图片：
五、能量转变向学生展现了波及人类生 1. 使学生进一步认识到能量转变
案例解析命活动中能量的耗费以及太阳和守恒的广泛性及其科学、社会的
能、地热能、风能、水能等利价值。

用的视频和图片，供学生们思 2. 人类的生命生活陪伴着大批的
考、议论，以进一步加深认识能量耗费，使用洁净能源能有效减
和理解。

少温室气体的排放，保护地球环
境。

六、反省小结 1. 重力势能、动能、机械小结的过程就是对所学知识
能的看法再加工的过程，应当明确看法的发
2. 能量的看法解析问题生发展的过程。

完美知识系统，重
点突出思想方法。

七、课后作业 1. 达成教案上的习题。

2. 在其余自然学科中列举出
几个能量转变与守恒的实例并进行再一次反应，以检查学习
与同学沟通；过程中的破绽。

3. 课后阅读资料
《物理学的看法和文化修养》
板书设计
为能表现知识构造、突出要点难点并有审美价值采纳以下板书设计：
7.1 找寻守恒量能量
一、认识守恒
二、伽利略斜面实验
三、物体的动能和势能
四、生活中的能量转变
教课过程流程图
主导活动3．实验：研究平抛运动
主体活动
教课内容
三维目标
创建情形创建情形
知识与技术
解析思虑1．知道平抛运动的条件及相应控制方法；引入新课
2．知道用实验获取平抛运动轨迹的方法；
3．知道判断运动轨迹能否为抛物线的方法；
4．知道丈量初速度时需要丈量的物理量；认识守恒
实验操作5．会推导教初师速设度疑的表达式，会计算平抛运动的初速度。

过程与方法
研究方法
1．察看现象→初步解析→猜想实验研究→得出规律→重复实验→鉴识结论→追求一致；
2．利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，浸透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及演“示等实效验代换”正交分解”的思想方法；
指引研究
察看解析3．在实验教课中，进行控制的思想方法的教育：从实验的设计、装置、操作到数据处概括
规律
理，全部环节都应进行多方面实验思想的教育，“实验的精华在于控制”的思想，在意抛物
体实验中特别突出。

如装置中斜槽尾端应保持水平的控制；木板要竖直搁置的控制；操作上重申小球每次都从斜槽同一高度处由静止开始开释的控制；在丈量小球地点时对实验偏差的控制等。

生活情形
感情、态度与价值观深入提升实物演示
成立模型
经过重复多次实验，进行共性解析、概括分类，达到鉴识结论的教育目的，同时还可以进行理论联系实质的教育。

教课要点
平抛运动实验的设计、装置、操作及数据办理。

解说习题
能量转变
教课难点
内化理解1．平抛运动的条件及相应控制方法；案例解析
2．用实验获取平抛运动轨迹的方法。

教课方法
研究、实验。

教具准备
反省小结知识升华
指引小结
平抛运动演示仪、多媒体课件。

教课过程
［新课导入］
上节课我们学习了平抛运动的理论知识，本节课我们经过实验来进一步研究平抛运动的课后作业部署作业反应提升特色，解析平抛运动的轨迹，计算平抛运动的初速
度等。

［新课教课］
在这个实验中，我们第一想法描述某物体做平抛运动的轨迹，而后经过这个轨迹研究平抛运动的特色。

此刻假设已经用某种方法获取了一个物体做平抛运动的轨迹，我们看一看可以进行哪些研究。

一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
A1A2 A3A4 在 x 轴上作出等距离的几个点 A 、A、A 把线段O
x
1 2 3
OA1的长度记为 l ，那么 OA2＝2l 、OA3＝3l 由 A1、A2、h M1
A3向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、 M2、4h
M 2
3假如轨迹确实是一条抛物线，1、 2、 3各点
M M M M
9h
M 3
y M4
的 y 坐标与 x 坐标间的关系应当拥有y＝ax2的形式（ a 是一个待定的常量）。

用刻度尺丈量某点的x、y 坐标，代入 y＝ax2中求出常量 a，于是知道了代表这个轨迹
的一个可能的关系式。

丈量其余几个点的x、y 坐标。

如何经过这些丈量值来判断这条曲线是不是一条抛物线？
假设由1、 2、 3向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点对应的纵坐标分别为h 、4 、
A A A h
2
9h，则轨迹上的点知足二次函数y＝ax ，则说明轨迹的形状是抛物线。

本实验的要求不高，能够不考虑空气阻力的作用。

这样，抛体在竖直方向只遇到重力的
作用，所以它的加快度是常量，等于g，它的 y 坐标的变化切合匀加快运动的规律：
1 2
y =gt
依据曲线上某点的纵坐标能够计算出时间t 。

为了获取抛体的初速度，还需要丈量什么量？进行如何的计算？
做平抛运动的物体在水平方向做匀速运动，若曲线上该点的横坐标为x，则有：
x＝ v0t
g
联立解得： v0 = x
2 y
三、实验操作
下边的参照案例介绍了获取平抛运动轨迹的几种方法，同学们能够采纳此中的某一方
法，也能够自己设计其余方法。

【参照案例】
要获取平抛运动的轨迹，有多种实验方法，以下案例可供选择，也能够在这些案例启示下
自行设计或改装，形成自己的实验方案。

1．利用实验室的斜面小槽等器械装置如下图的装置。

钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动。

每次都
使钢球在斜槽上同一地点滚下，钢球在空中做平抛运动的轨
迹就是必定的。

想法用铅笔描出小球经过的地点。

经过多次
实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个地点，连起来就
获取钢球做平抛运动的轨迹。

能够把笔尖放在小球可能经过的地点，假如小球能够遇
到笔尖，就说明地点找对了。

【实验器械】方木板，白纸，图钉，斜槽轨道 ( 附挡球板和重垂线度尺。

【实验步骤】
①将固定有斜槽的木板放在实验桌上，
实验前要检查木板能否水平，使槽尾端 O 点的切
线水平。

②用图钉把坐标纸钉在竖直的木板上，
固准时要用重垂线检查坐标纸上的竖线能否
竖直。

③选定斜槽尾端所在的点为坐标原点O，
y 从坐标原点 O画出竖直向下的 y 轴和水平向右
的 x 轴。

) ，小钢球，铅笔，刻
x
④使小球由斜槽的某一固定地点自由滚下，并由 O点开始做平抛运动。

先用眼睛大略地确立做平抛运动的小球在某一 x 值处的 y 值。

而后使小球从开始时的地点滚下，在大略确立的地点邻近，用铅笔较正确地确立小球经过的地点，并在座标纸上记下这一点。

⑤挨次改变 x 的值，用相同的方法确立其余各点的地点。

⑥取下坐标纸，依据记下的一系列地点，用光滑的曲线画出小球做平抛运动的轨迹。

⑦在轨迹上选用几个不一样的点，测出它们的横坐
标x 和纵坐标 y，依据重力加快度g 的数值，利用公式v0 = x g 算出小球做平抛运动的初速度，最后算出0
V 的均匀值。

2 y
【记录及数据办理】
g＝_____________m/s 2。

选点编号x y t = 2 y 0 v0
v
g
1
2
3
4
5
【注意事项】
①固定斜槽时，要保证斜槽尾端切线呈水平，使小球能稳固地停在槽口邻近；
②小球每次要从槽中同一地点由静止状态开始滚下，可利用挡球板固定在适合地点。

开释的地点应能使小球从坐标纸的左上方进入，从右下方出去，充足利用坐标纸；
③教材中坐标原点选在槽口地点，实质上坐标原点应为槽口尾端上方球圆心处；④计算小
球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜，以便于丈量和计算。

⑤描轨迹时，应使
光滑的曲线过多半点，且使不可以在曲线上的点尽可能对称散布在曲线
双侧。

2．如所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两头张口的细管，此中一根弯
成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。

水从喷嘴中射出，在空中形成曲折的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。

想法把它描在背后的纸上就能进行解析办理了。

插入瓶中的另一根细管的作用，是保持从喷嘴射出水流的速度，使其不
随瓶内水面的降落而减小。

这是因为该管上端与空气相通， A 处水的压强始
终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响。

所以，在水面降到 A 处从前的很
长一段时间内，都能够获取稳固的细水柱。

3．用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹。

数码相机大多拥有摄像功能，每秒钟拍摄约15 帧照片。

能够用它拍摄小球从水平桌面
飞出后做平抛运动的几张连续照片。

假如用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就能够依据照片上小球的地点在方格纸上画出小球的轨迹。

因为相邻两帧照片间的时间间隔是相等的，只需丈量相邻两照片上小球的水平位移，就很简单判断小球做平抛运动时在水平方向上的运动特色。

【说一说】
某同学使小球沿课桌水平飞出，用前方所说数码照相机来拍摄小球做平抛运动的录像
（每秒 15 帧），并将小球运动的照片打印出来。

请问：他大概能够获取几帧小球正在空中运动
的照片？
［小结］
本节课从理论上学习了如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线的方法，推导了平抛运动初速度的计算公式。

在实质操作中学会了如何获取平抛运动、获取平抛运动的轨迹，如安在实质中控制平抛运动，在实质中如何计算平抛运动的初速度等。

［部署作业］
教材第 12 页“问题与练习”。