第一节 追寻守恒量
高中物理二 第七章 第1节 追寻守恒量——能量 教案2
7。
1追寻守恒量－能量教学设计二、认识守恒探究方法实验操作：问题1:有两个烧杯，A烧杯和B烧杯.A烧杯中放了一些水,B烧杯是空的.如果将A烧杯中的水倒一些到B烧杯中，这个过程中有没有守恒量？问题2：如何才能证明我们的猜想呢？为了追寻守恒量,首先应使学生认识守恒，知道守恒量的特点和研究守恒量的方法。
在教学的过程中，不是直接告诉学生追寻守恒量的方法,而是通过“天平实验"让大家归纳守恒的特点，并进一步探索寻找守恒量的方法，为后面猜想伽利略理想斜面实验中的守恒量打下基础。
让学生感受到生活中处处有科学思想，而且科学和生活密不可分。
这样的教学设计和安排充分显示了物理学及其研究方法之美。
三、引导探究归纳规律亲身体验：“碰鼻子"实验实验演示：将伽利略原来的设计、装置及操作、论证方法再现出来,让学生们讨论猜想在这个过程中什么量是守恒的。
1.通过亲身体验，吸引了学生的注意力，活跃了课堂气氛，提高了学习的积极性，同时又能引发学生思考：小球上升的高度为什么和初始高度相同，从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具有重要的地位，充分体现了伽利略的科学思想和方法，因此使学生跟踪伟大先驱的足迹，领会他的探究思路,获得从常规教学中得不到的感悟，有助于他们获得认识世界和进行科学研究的板书设计为能体现知识结构、突出重点难点并有审美价值采用以下板书设计：教学过程流程图。
第1节 追寻守恒量—能量(最终)讲解
（1）海浪具有巨大的势能和动能。 （2）防洪，蓄水（增大水的重力势能）。 （3）势能转化为动能，动能转化为电能。 （4）合理开发利用自然资源，增强环保意识。
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07:48
巩固练习
追寻守恒量—能量
4.下图是上海“明珠线”某车站的设计方案．由于站台建 得稍高，电车进站时要上坡，出站时要下坡．忽略斜坡的 摩擦力，你能分析这种设计的优点吗？
转化过程中某个量保持不变。我们把这个量叫做能量。
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二、势能、动能
追寻守恒量—能量
提出问题
1.能量在不同的情况下有不同的表现形式，在自然现象和人类活动中， 你所了解的能量有哪些？
归纳总结：动能、势能、电能、化学能、核能、内能、太阳能等
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巩固练习
3.思考与讨论：（1）日本海啸
追寻守恒量—能量
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追寻守恒量—能量
（2）界上最大的混凝土水利工程 • 全长约2309m，坝高185m • 防洪抗灾 • 年发电量达1000亿度
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追寻守恒量—能量
数据说话
起始高度（cm）
终止高度(cm)
h
h1
h2
1
15.0
2
13.0
结论：两次实验中，无论右侧斜面倾斜程度如何，小球所
能到达高度比起始高度略低（很接近）。
产生原因：小球运动中受摩擦阻力和空气阻力。
合理外推（极限思想）：若没有摩擦阻力和空气阻力的存 在，小球将上升到和原来相同的高度。
必修二第七章第一节 课题名称《追寻守恒量》PPT课件
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
第一节 追寻守恒量
伽利略斜面实验
A
h1
α
β
B
C
2 h’
伽利略斜面实验
h1 α
β
2 h’ h’ = h
将斜面1改成曲面,是否还会达到相同高度？
h1
将斜面2也改成曲面
β
2 h’
h1
2 h’
伽利略斜面实验
A
h1
α
β
B
速度为零时，高度均相同
C
2 h’
思考：怎样从守恒的角度来说明h’ = h ?
A
祖冲之计算பைடு நூலகம்周率
υm-1 △2hg△h=υm2υ-mυm-12 2g△h=υm2-υm-12
2g△h=υ12-0 2g△h=υ22-υ12 2…g…△h=υ32-υ22 2g△h=υn2-υn-12
2gh=υn2
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
h1 α
β
B
C
2 h’
A
h1
B
C
2 h’
伽利略斜面实验
A
h1
h1
α
β
B
VB 2gh
最低点速度大小为 多少？
高中物理课件 7.1.追寻守恒量
1．追寻守恒量 【知识目标】 1．理解能量．知道动能和势能的物理意义． 2．能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换 关系． 3．知道能量这个物理量是如何产生的． 4．举例说明不同形式的能量之间是可以相互转 化的．
【重点】 理解动能、势能的含义，体会能量守恒的思想． 【难点】 在动能和势能转化的过程中体会能量守恒．
我们中国人早就知道利用水资源做功． 据《天工开物》记载，有的水车利用水 的势能做功，有的水车则通过人力做功增加 水的机械能，以灌溉农田． 19世纪在许多领域电能做功取代了蒸汽 的内能做功，人们利用水力、火力、风力、 地热、潮汐等发电。 如今人们已经掌握把原子能转化为电能 的技术．
能量在人们生活中占有十分重要的地位．
我们把动能和势能的总和统称为机械能
例1 举出生活中的一个例子，说明不同形 式的机械能之间可以相互转化．
你的例子是否向我们提示，转化过程中能 的总量保持不变?
做自由落体运动的物体在下落过程中，势能 不断减少，动能不断增加，在转化的过程中，动 能和势能的总和不变．
例2 下图表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、 撑杆起跳、越横杆．试定性地说明在这几个阶段 中能量的转化情况．
当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得
速度，当它到达斜面的底部时，已经处于桌面的 平面上．势能消失，转化成动能．
当小球继续沿另一斜面升高时，它会变慢，
因而不断失去动能，但它的高度在增加，势能不 断被“回收”，当小球到达最高点时，其全部动 能转化为势能，小球相对桌面的高度又达到它在 实验起始时的高度．
点拨：现在人类使用的煤形成于古代，是由
古代的太阳能被古代的植物吸收发生光合作用转 化为化学能后，这些古代的植物在漫长的地质变 迁过程中转化成了煤．因此，可以说煤所具有的 化学能来源于古代的太阳能．
7.1 7.2追寻守恒量
=27. 2×
2.0 sin 53
J=27. 2..0 J=68 J. 2×0 8
法二: 重力 m g、支持力 F N 和摩擦力 F f对物体所 做的功分别为 W 1=m gh=4. 10× 0 J=80 J, 2=0 0× 2. W W 3=-F f·
对功的理解
【情景导学】 如图所示, 为使船离开岸边, 船夫会用一根硬杆把船撑离岸边. 根据这 一情景, 试探究以下几个问题: 探究 1: 杆对岸有一作用力, 该力是否做功呢?是正功还是 负功? 答案: 因为岸与杆的接触点不动, 在杆的作用下, 河岸没有 位移, 故杆对岸不做功. 探究 2: 杆对手的力是否做功呢? 答案: 因手不动, 故杆对手不做功.
2. 深层次分析 (1)动能: 物体由于运动而具有的能量. (2)势能: 相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量. (3)能的转化: 在伽利略的理想斜面实验中, 小球 的势能和动能可相互转化.
二、功
1. 功的概念和公式
概念
物体受到力的作用, 并在力的方向上发生了一段位移, 这个力就对物体做了 功.
h sin h sin ,W 1 =W F =F ·l h( sin =F FT 1 sin ).
答案: sin Fh( 1
1 sin
)
针对训练 3 1: (2012年银川高一检测) 静止在水 平面上的物体 M , 受到一水平向右的推力作用, 在推力作用下向右运动了 4 m , 水平推力随物体位 移的变化图象如图所示, 推力的最大值为 4 N , 且力 随位移的变化图线恰好为四分之一圆周, 求水平推 力在此过程中所做的功.
解析: 人对绳子的拉力 F 等于 F T, T 在对滑块 F 做功的过程中大小虽然不变, 但其方向时刻 在改变, 因此该问题是变力做功的问题. 但是 在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况 下, 人对绳做的功就等于绳的拉力对滑块做的功. 而 拉力 F 的大小和方向都不变, 所以 F 做的功可以用 公式 W =F l α直接计算. cos 由图可知, 在绳与水平面 的夹角由α变到β的过程中, 拉力 F 的作用点的位 移大小为 l 1-l = =l 2
第一节《追寻守恒量——能量》教案.doc
追寻守恒量——能量教案三维目标知识与技能1.理解动能、势能及能量的概念与意义.2.能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系.3.能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例. 过程与方法1.体会伽利略分析问题的棒妙，学习分析事物本质的方法.2.在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会转化与守恒的普遍性. 情感态度与价值观1•通过动能、势能间的相互转化来研究生活屮的物体的运动，培养热爱生活的情趣.2.通过“追寻守恒量"，使学生了解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观点，学会从物理现彖中探求事物本质的科学态度和研究方法.3.通过学习,要善于把实际问题理想化.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，能意识到存在的巨大使用前景.课时安排1课时课前准备多媒体课件、学案、滚摆、单摆.教学过程导入新课实验导入如图所示，一个川细线悬挂的小球从A点开始摆动.记住它向右能够达到的最大高度.然后用一把直尺在P点挡住摆线,看一看这种情况下小球所能达到的高度.这个实验现象说明了什么?它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的?这种“东西”会是什么？通过木节课的学习,同学们就能理解这一实验现彖了.故事导入新华社2000年12月31 FI和中央电视台2001年元月6 FI先后报道：在20世纪的最后儿分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了.屮国、日木和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.从电视画面nJ看出，骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观，其间显示的图案丰富多彩，令人惊叹•其屮蕴含着一定的科学道理，这就是“多米诺骨牌效 应”.该效应产生的能量是十分巨大的.这种效应的物理道理是：骨牌竖着时，重心较高，倒下 时重心卜降，倒卜•过程屮，将具重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，这个动能的一部 分就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和£|己倒下过程屮由木身具有的 重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候，虽然有部分能 量损失，但具冇的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依 次推倒的能最一个比一个大.你可以设想一下,如果牌的个数足够多，那么最麻一个牌的速度 将是怎样的大！场面乂是何等的壮观！故事中应用到了动能、势能及其转化•今天，我们就来学习追寻守恒量这节课，学习问题中 展示的能罐问题，探索其屮的奥秘.问题导入“挽弓当挽强，用箭当用长;射人先射马，擒赠先擒王这是一首杜甫的诗.跳高运动员总是 要充分地助跑才能取得好的成绩.请同学们思考下面的问题：(1) 为什么强弓就射得远?跳高运动员是以高度來计成绩的，而他们为什么耍捉高自己的速度 呢?难道速度和高度之间有什么联系吗？(2) 这体现了一种什么过程？推进新课一、伽利略斜面实验牛顿是经典力学的奠基人,他提出了三个定律和万冇引力定律，但是他没冇研究过能虽 (至少没有深入研究)，所以当吋人类对口然的认识还很有局限•但在伽利略的实验中，已经有了 “能量”的影子.能量概念的形成和发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的•能量守恒定律的 发现告诉我们，尽管物质世界千变力•化,但这种变化不是没有规律的，基本的规律就是守恒定 律•这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题.教师指导:让一位学生朗读教材开头费恩曼的话，让学生体会能量守恒定律的重耍性. 活动探究 课件展示1：人屏幕投影展示伽利略理想实验的flash 模拟动画.问题:1.当小球沿斜面从高处由静止滚下时，小球的高度不断减小，而速度不断增人，说明了什 么？ 2. 当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚吋，小球的位置不断升高，而速度不断减小，说明了什么 问题？学生观察交流、讨论并总结：明确：1•说明小球凭借其位置而貝有的物理量不断减少，而由于运动而具有的物理量不断增 人. 2.说明小球凭借位置而具有的物理最不断增加，而由于运动而具有的物理最逐渐减少.课件展示2：利用动画模拟实验，将斜血调整，引导学牛•观察小球的运动情况.指导学牛自己组 织语言，描述看到的物理现彖•学生通过阅读并观察、讨论、总结:让小球沿一个斜面从静止开 始滚下，小球将滚上另一斜面,如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度•减小后一斜面的倾角, 小球在这个斜血上仍达到同一高度，但这时他要滚得远些.若继续减小后一斜面的倾角，小球达到同一高度，但滚助跑 撑杆起跳 越横杆教师设疑：若将示一斜而放平,小球的运动情况将是怎样？引导学生讨论、交流，人胆猜想.参考结论：小球好像“记得”自己的起始高度,但乂永远达不到原来的高度，所以将永远滚动下去. 点评：教师通过动画展示，让学生感受到“有某一量是守恒的".教师逐步引导,让学牛•体会“守恒量”的追寻过程，进一步激发学生的探究意识和学习的欲望.二、物体的动能和势能实验演示：演示滚摆实验和单摆实验，进一步强化，如果没有摩擦和介质阻力，物体好像“记得” 自己初始的高度，即某一量是守恒的.引导学生根据以上示例,举出生活中其他关于此种现象的事例.公园里的秋千，游乐园里的海盗船，乒乓球白高处落到水泥地面上后的运动，在没有摩擦和空气阻力的情况下，都能达到一定的高度.这说明，将实际生活屮的问题理想化后，确实存在着某一物理量是不变的.通过学生列举实例，让学生体会生活中的普遍规律.教师点评：在物理学中，我们把以上这一事实说成是“冇某一量是守恒的”，并把这个量叫做能量或能.通过阅读体会，给出动能与势能的概念,体会动能与势能转化并守恒的普遍存在.教师引导学生认识,伽利略的发现今天看来就是我们学习过的能虽转化与守恒的思想.其屮与高度有关的量，我们称为势能;与速度有关的量我们称为动能.课件展示实例，指导学生分析物体动能和势能之间的转化情况.1.视频展示:秋千与海盗船.2.视频展示:滚摆与落下的乒乓球.学生详细分析:讨论总结并由代表发言.阶段小结：1.能量:“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量或能.2.势能:相耳作川的物体凭借具位宣而具有的能量叫做势能.3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.视野拓展2004年12月26日，国际标准时间00： 58： 50, 一股压抑许久的“怒气”从印度洋深处狂躁地迸发而出，里氏9.0级（美国地震局测定）地震劈开周围的海水，形成一道道相距市十公里的弧形水幕，以每小时800公里的起始速度排山倒海般向四周袭去......巨浪呼啸，以摧枯拉朽之势，越过海岸线，越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和村庄，瞬吋人们都消失在巨浪Z中.港口所冇设丿施、被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空•事后，海滩上一片狼藉，到处是残木破板和人畜尸体.地震海啸给人类带来的灾难是-|•分巨大的……试查阅有关资料，谈一•谈此次海啸中存在哪些能量.例以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况.在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？参考解析:竖直上抛运动的小球，首先山动能转化为势能,达到最高点时，动能为零，势能达到最大;在卜-落时，势能逐渐减小,动能逐渐增人，势能乂转化为动能.在小球运动过程屮，小球的机械能总点评：木实例探究可以应用受力悄况来作分析，亦可根据实际运动情况总结，紧紧抓住高度彫响势能，速度影响动能这一关键进行分析.课堂训练如图所示，一根不可伸长的细绳拴着-•个小球在竖直平面内摆动，图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置，其中a、c等高•在小球摆动的整个过程中，动能最大时是在点，在 ________点势能最人；如果没有空气阻力的影响，小球在a点的动能（填“人于”“等于”或“小于J在c点的动能.解析：在小球來回摆动时，动能与势能不停地相互转化但总量不变.在a. c两点时位置最高, 势能最大，速度为零，动能为零.在b点时位置最低，势能最小，速度最大，动能最人.答案：b a、c等于方法总结：在某一过程中，若仅涉及动能和势能的转化，若能判断出其中一种能屋正在减小或增人，则另一种能最一定正做相反变化，且一种能最为零时，另一种能最达到最人值.课堂小结1.物体由于位置高度而具有的能量叫做重力势能•对于同一水平面而言，物体被举得越高、质量越人，物体具有的重力势能就越人.2.物体由于运动而具冇的能量叫做动能.动能是由物体的质虽和速度共同决定的，物体运动的速度越大、质量越大，它的动能就越大.3.动能和势能统称为机械能.动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能.在只有重力做功时, 动能和势能的相互转化过程中，总的机械能不变.布置作业1.通过各种途径查找资料，了解人类对能量的研究过程.2.在其他口然学科中列举出几个能量转化与守恒的实例;转化少守恒的思想（不仅仅是能量）在生产生活中的实例.（例如水资源）板书设计追寻守恒量一、伽利略斜面实验二、物体的动能和势能1.势能:和互作用的物体凭借其位置而具有的能量2.动能:物体由于运动而具有的能量三、追寻守恒量的意义活动与探究课题:能量的应用.内容:古代战争中常用滚木和桶石作为武器來阻止敌人的进攻，你能利用所学的知识说明其中的科学道理吗?这种战术适用于哪种情况?怎样才能使杀伤力更大?为什么？方法:利用动能为势能的转化思想.参考答案：滚木和桶石的重力势能转化为动能，利用其动能來杀伤敌人;这种战术适用于居高防守;提高其高度、增人其质量才能有更大的杀伤力.习题详解解答:做自由落体运动的物体在下落过程屮，势能不断减小,动能不断增加，在转化的过程屮，动能和势能的总和不变.。
高中物理第七章机械能守恒定律第1节追寻守恒量__能量教案1新人教版必修24
§7.1 追寻守恒量问题:支撑两个小孩能够坚持找到最后1颗棋子的信念是什么？小结:棋子的总数是不变的，我们可以说棋子的数量是守恒的。
案例2:自来水公司抄表员最近发现，某小区一单元楼的自来水管道的总表读数和各住户家中分表读数总和不一致。
对于这个问题，你有什么想法？问题:支撑你们提出这些想法的依据是什么？小结:流过管道总表的水的总体积和单元楼内消耗的水的总体积是守恒的。
案例3:装有沙子的A、B两个小烧杯，将A中的沙积极思考，回答问题。
积极思考，各抒己见，给出各种想法。
积极思考，回答问题。
积极思考，回答问题。
例的认识过程中完善自己对守恒量的认知结构。
使学生体会生活中数量的守恒。
使学生体会生活中体积的守恒。
子再倒入B中一些。
两个烧杯A、B和沙子的总质量如何变化？问题:支撑你们有这种想法的依据是什么？小结:在上述过程中，A烧杯和杯中沙子的总质量减少，B烧杯和杯中沙子的总质量增加，但A、B两烧杯和沙子的总质量是守恒的。
案例4:化学反应方程式问题:我们依据什么来配平化学方程式？小结:我们需要根据原子数守恒、电荷守恒来配平化学反应方程式。
总结:由此可见，事物在变化过程中，某些量总是保持不变的，这种现象叫做守恒。
守恒现象在生活中是普遍存在的。
问题:那我们为什么要追寻守恒量呢？介绍诺贝尔物理学奖获得者、德国物理学家劳厄的名言: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。
积极思考，回答问题。
积极思考，回答问题。
使学生体会生活中质量的守恒。
使学生体会化学中原子数和电荷的守恒。
引用物理学家劳厄的名言，强调追寻守恒量的重二、新课教学1、分析伽利略斜面实验小结:自然界中物质千变万化，但这种变化是有规律的，守恒现象就是自然界中是普遍存在的一种客观规律，物理学的研究任务就是要发现物质运动变化的规律性，而寻找守恒量也就是物理学研究的一个重要方向，我们在学习物理过程中追寻守恒量既是十分重要的，又是十分必要的。
2011第一节1、追寻守恒量-能量
在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后， 在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后， 速度越来越小，最后停止。 速度越来越小，最后停止。 （6）柴油的化学能转化为柴油 ） 摆动的秋千，摆幅越来越小，最后停下来。 摆动的秋千，摆幅越来越小，最后停下来。 你用力蹬自行车上一个斜坡。 你用力蹬自行车上一个斜坡。 机的机械能， 机的机械能，再转化为发电机 植物的光合作用 的电能， 的电能，电能又通过电动水泵 用太阳能电池做动力的电动汽车在赛车场上奔 z 转化为水的机械能。 转化为水的机械能。 驰。 用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水， 用柴油机带动发电机发电，供给电动水泵抽水， 把水从低处抽到高处。 把水从低处抽到高处。 核电站发电。 核电站发电。 核动力潜艇在深海中加速航行。 核动力潜艇在深海中加速航行。
。（克服摩擦 （1）汽车的动能转化成内能。（克服摩擦、空气阻力 ）汽车的动能转化成内能。（克服摩擦、 等做功） 等做功） （2）秋千的动能和重力势能最后都转化为秋千及空气 ） 的内能。（过程中重力和空气阻力做功） 。（过程中重力和空气阻力做功 的内能。（过程中重力和空气阻力做功） （3）人体内的化学能转化为自行车的动能和重力势能。 ）人体内的化学能转化为自行车的动能和重力势能。 （4）太阳能转化为植物体内的化学能。 ）太阳能转化为植物体内的化学能。 （5）太阳能转化为电能，电能又转化为汽车的动能。 ）太阳能转化为电能，电能又转化为汽车的动能。 （6）柴油的化学能转化为柴油机的机械能，再转化为 ）柴油的化学能转化为柴油机的机械能， 发电机的电能，电能又通过电动水泵转化为水的机械能。 发电机的电能，电能又通过电动水泵转化为水的机械能。 （7）核能转化为电能。 ）核能转化为电能。 （8）核能转化为核潜艇的动能，以及通过克服水的阻 ）核能转化为核潜艇的动能， 力转化为内能。 力转化为内能。
课件3：7.1追寻守恒量——能量
导入新课 “挽弓当挽强，用箭当用长；射人先射马，擒贼先擒王。”这是 一首杜甫的诗。撑杆跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的 成绩。如图所示，请同学们思考下面的问题： (1)撑杆跳高运动员是以高度来计成绩的，而他为什么要提高自己 的速度呢？难道速度和高度之间有什么联系吗？ (2)这体现了一种什么过程？
一、能量概念的建立
提出问题
思考讨论以下问题：
(1)诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说：“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……”这条定律是什么定律？
(2)举例说明自然现象和人类的任何活动都离不开能量。
(3)伽利略斜面实验说明：“小球”释放后会重新回到原来的高 度，小球好像“记得”自己的起始高度。这一事实说明了什么？
3.实验演示：演示滚摆实验和单摆实验(如图所示),观察滚摆和 单摆的运动情况，分析物体动能和势能之间的转化情况；滚摆 和单摆在运动过程中的高度如何变化？这是什么原因造成的？
归纳总结：滚摆和单摆上升过程中动能转化为势能，下降过程 中势能转化为动能；滚摆和单摆在运动过程中的高度会越来越 小，这是由于空气阻力造成的。如果空气阻力可以忽略，则滚 摆和单摆在运动过程中的最大高度不会变化。
典型例题 例1 在伽利略的斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力不能忽略 不计，则下列说法中正确的是（ ） A.小球的动能和势能之和仍然守恒 B.小球的动能和势能之和将增大 C.小球的动能和势能之和将逐渐减小，但总能量还是守恒的 D.以上说法都不正确 解析：若空气阻力和和摩擦阻力不能忽略，那么小球在运动过 程中由于摩擦力的作用不断产生内能，而小球在运动过程中遵 守能量守恒定律，故小球的动能和势能之和将逐渐减小，所以 选项C正确，选项A、B、D错误。 答案：C
2018版高中物理人教版必修2课件：第七章 机械能守恒定律 第1节 追寻守恒量—能量 第2节 功
【学习目标】 1.了解功的概念及历史发展历程,知道功的实质是能量转化的量度. 2.理解功的概念,会用功的公式计算功,知道功是标量,理解功的正负是由力和 位移的方向夹角的余弦值决定,不表示方向. 3.明白分力做功,总功和变力做功的求解方法,再一次体会微元法的处理方法. 4.结合实际生活经验,尝试解释生活中的相关现象,体验物理和实际生活的密切 联系.
〚核心点拨〛 支持力FN与位移的夹角为90°,重力与位移的夹角为90°,摩 擦力与位移的夹角为180°,拉力与位移的夹角为θ.
解析:根据功的概念可知,拉力做功为W=FLcos θ,选项A错误;雪橇受地面 的摩擦力为μ(mg-Fsin θ),所以滑动摩擦力做功为-μ(mg-Fsin θ)L,选项 B错误;重力和支持力的方向为竖直方向,而位移的方向为水平方向,所以支 持力和重力做功为零,选项C错误;雪橇匀速运动,合力为零,合力做功为零,选 项D正确.
探寻基本知识 感悟解题规律 测评学习效果
探寻基本知识·树立物理观念
知识点一 追寻守恒量 【情境导学】 请同学们阅读课本上关于人类追寻自然规律中守恒的量的历史进程,结合自 身感受说说你的认识.
【知识梳理】 1.伽利略斜面实验探究 (1)实验现象:让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个对接斜面, 没有摩擦时,hA=hB,如图所示.
符号 其中F,l,cos α分别表示 力的大小 、位移的大小、力与位移
含义 方向夹角的余弦
符号 单位
F的单位是牛顿,l的单位是米,W的单位是牛·米,即_焦__耳__
2.正功和负功
(1)当α= π 时,cos α=0,则W=0,即力对物体 不做功 .
2
(2)当α< π
时,cos
α>0,则W>0,即力对物体
高中物理 第七章 机械能守恒定律1
关于木板对重物P的摩擦力和支持力做
图7
功的情况是
(D )
A．摩擦力对重物做正功
B．摩擦力对重物做负功
C．支持力对重物不做功
D．支持力对重物做正功
解析 重物P受到的摩擦力方向始终与速度方向垂直，
故不做功，支持力的方向始终与速度方向相同，故做正
功，只有D项正确．
6．下列哪些情况中力做的功为零
( BC )
解法一 力F的作用点为绳的端点，而在物体发生9 m位 移的过程中，绳的端点的位移为2l＝18 m，所以力F做的 功为W＝F·2l＝60×18 J＝1 080 J. 解法二 本题还可用等效法求力F做的功． 由于滑轮和绳的质量及摩擦均不计，所以拉力F做的功 和拉力F′对物体做的功相等． 即WF＝WF′＝F′l＝120×9 J＝1 080 J.
(1)拉力F做的功．
(2)重力mg做的功．
(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功． (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功．
）
解析 (1)将圆弧 AB分成很多小段 l1，l2，…,ln，拉力在每 小段上做的功为 W1，W2，…,Wn，因拉力 F 大小不变，方 向始终与物体在该点的切线成 37°角，所以：W1＝Fl1cos 37°， W2＝Fl2cos 37°，…，Wn＝Flncos 37°，所以 WF＝W1＋W2＋…＋Wn ＝Fcos 37°(l1＋l2＋…＋ln)
第七章 机械能守恒定律
第 1 节 追寻守恒量 第2节 功
能量
目标导读 1.知道守恒是自然界的重要规律，初步领会 能量转化、变中有恒的思想.2.了解势能、动能的概念.3.领 会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法.4.理解功的概 念，知道做功的两个要素.5.明确功是标量，知道 W＝Flcos α 的适用范围，会用功的公式进行计算.6.理解正功、负功的 概念，会根据公式计算多个力的总功．
2019-2020学年度人教版必修2 7.1追寻守恒量--能量 教案(7)
追寻守恒量--能量一、教材分析➢本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书（物理2·必修）第七章《曲线运动》第一节《追寻守恒量》。
➢教材的内容方面来看，本章节主要讲解了能量守恒定律，指出某一个量守恒，称为能量，并在伽利略的理想实验中得到证明。
对于常见的能量形式给出命名。
最后对伽利略实验分析，得到能量转化的关系。
对于能量有个初步的认识，为后面功、势能、动能的学习奠定坚实的基础，也为后面机械能守恒与能量守恒的理解做好准备。
所以本节是本章的开篇，这样的安排有简单到复杂，符合学生的认识规律。
➢从教材的地位和作用方面来看，本章节是力学中的重要概念，也是高一年级物理课程中比较重要的概念之一，是对物体力学认识上的升华，它把运动学和动力学联系在了一起，具有承上启下的桥梁作用，也是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。
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。
能量的概念之所以重要，就是因为它是一个守恒量。
守恒关系是自然中十分重要的概念，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，所以本节从追求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。
二、学情分析【知识基础方面】在学习本节课前学生已经对生活中的能量有了深刻的认识对于伽利略实验有一定了解，这为本节课的探究性学习起到了铺垫作用。
【思维基础方面】高一的学生通过初中科学和第一学期的学习，具有了一定的物理思维方法和较强的计算能力，但接受能力尚欠缺，需要教师正确的引导和启发。
【情感态度方面】在学生的生活经验中，能量转化时常发生，但是有一些认识是错误的这就给学生理解能量守恒带来困难。
三、教学目标【知识技能目标】➢理解能量及动能、势能的概念与意义；➢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；➢通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识；【过程方法目标】➢重温一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识。
高中物理课件-第一节 追寻守恒量
功是能量转化的量度
做功的过程就是能量转化的过程， 做了多少功，就有多少能量发生转化．
注意：
功不是能量的量度，而是能量转化 的量度
1.能量：
势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量
弹性势能：发生弹性形变的物体所具有的能量
动能：物体由于运动而具有的能量。
2.能量的转化：
§7.1
hA
Bh
hA
Bh
看起来，小球好像“记得”自己起始的高度， 或与高度相关的某个量。
然而，“记得”并不是物理学语言。后来 伽利略 的物理学家把这一事实说成是”某个量是 理想斜面实验 守恒的“，并且把这个守恒量叫做能量或
能。
能量：
常见形式的能量：势能，动能，电能，化学能，太阳能 势能：物体凭借其位置而具有的能量。
以a=2m/s2的加速度向上做匀加速运动,
g取10 m/s2.求前3s内,力F所做的功.
课堂练习
5.如图所示，用同样大小的力F拉同一物体，在甲、乙、 丙、丁上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是( )
光滑
A.甲中最少
粗糙
B.丁中最多 C.一样多
D.无法比较
）ห้องสมุดไป่ตู้
A、2000J
B、1000J C、16J
D、无法确定
2. 一物体放在水平地面上，在水平拉力F作用下向右运动了10 m, 撤去拉力后又向前运动了15m，已知F＝10N，f＝4N.求：
①该运动过程中拉力做的功。②在减速阶段，摩擦力f所做的功。
3.如图所示,滑轮质量､摩擦均不计,质量
F
为10kg的物体在F作用下由静止开始,
1).不同形式的能量之间可以相互转化 2).能量也可以从一个物体转移到另一个物体。
第一节追寻守恒量
第五章机械能及守恒定律第一节追寻守恒量一、教学目标知识与技能：1．理解动能、势能及能量的概念与意义。
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，3．通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识．过程与方法：1．再复习一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识。
2．利用自制教具(如单摆)的演示，帮助同学们建立能量守恒的观念．情感态度与价值观：1．通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。
2．观察一个物理现象总是很容易的，但从中分析并得到物理规律却不容易，有一句俗语“会看的看门道，不会看的看热闹”，望同学们都做有心人。
二、教学内容剖析本节课的地位和作用：本节在牛顿运动定律的基础上，引入功和能的概念，是整个第五章的入手点。
本节课教学重点：理解动能、势能的含义。
本节课教学难点：在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。
三、教学思路与方法1．通过一系列的实验，如滚摆实验、单摆实验、弹簧试验、圆锥摆实验等，说明在运动过程中物体的动能和势能是可以相互转化的，如果没有摩擦和介质阻力，某一量是守恒的。
2．教师启发、引导学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
四、教学准备多媒体课件、计算机、投影仪、CAI课件、录像片五、课堂教学设计视野拓展新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了。
中国、日本和韩国的62名青年学生成功推倒340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录。
从电视画面可看出骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观，其间显示的图案丰富多采，令人惊叹，其中蕴含着一定的科学道理。
这就是“多米诺骨牌效应”。
该效应产生的能量是十分巨大的。
这种效应的物理道理是：骨牌竖着时，重心较高，倒下时重心下降，倒下过程中，将其重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，这个动能就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和自已倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上......所以每张牌倒下的时候，具有的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依次推倒的能量一个比一个大。
【5A文】 追寻守恒量教案
第1节追寻守恒量【知识要点】1、对伽利略斜面理想实验的再认识如图1—1所示，当小球沿斜面A 从h 高处由静止开始滚下时，小球的高度不断减小，而速度不断增大，这说明小球凭借其位置而具有的某个量不断减少，而由于运动而具有的某个量不断增大。
当小球从斜面底沿另一个斜面B 向上滚时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，说明小球凭借位置而具有的某个量不断增加，由于运动而具有的某个量逐渐减少。
如果斜面是光滑的，空气阻力也可忽略，当小球到达斜面B 的h 高度时，速度为0。
小球好像“记得”自己起始的高度。
这说明某种“东西”在小球运动过程中是不变的。
2、如何理解能量概念？上述事实说成是“有某一量是守恒的”，我们把这个量叫做能量或能。
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。
能是描述物质（或系统）运动状态的一个物理量，是物质运动的一种量度。
任何物质都离不开运动，在自然界中物质的运动是多种多样的，相对于各种不同的运动形式，就有各种不同形式的能量。
自然界中主要有机械能、热能、光能、电磁能和原子能等。
各种不同形式的能可以相互转化，而在转化过程中，能的总量是不变的，这是能的最基本的性质。
3、什么是势能？我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。
可见，说到势能，必须有相互作用的物体，而且一定与其位置有关。
例如，小球受到地球施于它的重力作用，当伽利略把小球从桌面提高到斜面上起始点的高度时，他就赋予了小球一种形式的能量——势能。
当我们将弹簧拉伸或者压缩时，弹簧各部分发生相互作用，各部分的相对位置与弹簧自然伸长时发生了变化，我们也就赋予了弹簧一定的势能。
同样，构成物质的分子之间有相互作用，也存在凭借其位置而具有的势能。
4、什么是动能？我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
可见，说到动能，一定要有运动着的物体。
例如，当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得速度，运动着的小球就具有了动能。
流动的河水、转动的飞轮、飞行的炮弹、无规则运动的分子等，都具有一定的动能。
高中物理 第一节追寻守恒量(教案)
第一节追寻守恒量（教案）一、教学目标1. 知识与技能理解动能、势能及能量的概念与意义。
2. 过程与方法会分析动能与势能间的相互转化。
3. 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的运动，培养热爱生活的情趣。
二、教学重点及难点（1）理解动能、势能的含义。
（2）在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。
三、教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考讨论并交流学习成果。
四、教学过程（一）引入新课利用劳厄的一段话引入本节课题，并让学生明确本节课的学习目标及学习重点（二）进行新课一．新知探究探究一、能量的概念1、请一位同学有感情地朗读费恩曼的话2、引导学生明确正是这个最抽象的概念，却是物理学中最重要，意义也最深远的概念之一3、那么什么是能量呢？这是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一，但是在牛顿之前，我们就能发现它的萌芽。
能量及其守恒的思想，在伽利略的斜面实验中已经显现出来了。
4、请同学们根据伽利略斜面实验思考回答问题15、根据学生的回答总结：小球好像“记得”自己的起始高度，或与高度相关的某个量。
“记得”并不是物理学的语言。
后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做能量。
6、请同学们做针对训练1探究二、势能、动能的概念1、请同学们分析伽利略斜面实验，思考回答问题22、能量在不同的情况下有不同的表现形式，在本实验中共涉及哪几种不同的能量呢？3、阅读教材回答什么是势能和动能？势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能4、请同学们分析伽利略斜面实验，思考回答问题35、请同学们做针对训练26、请同学们阅读教材并思考讨论学案上的“思考与讨论”二．典例分析［例题］以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况。
在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？解析：竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为势能，达到最高点时，动能为零，势能达到最大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能又转化为动能。
人教版必修二教案设计 第七章第1节《追寻守恒量》
追寻守恒量★课标要求（一）知识与技能（1）理解动能、势能及能量的概念与意义。
（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。
（3）通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识。
（二）过程与方法（1）通过伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识。
（2）利用自制教具（如单摆）的演示，帮助同学们建立能量守恒的观念。
（三）情感、态度与价值观（1）通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。
（2）观察一个物理现象总是很容易的，但从中分析并得到物理规律却不容易，有一句俗语“会看的看门道，不会看的看热闹”，望同学们都做有心人。
★教学重点理解动能、势能的含义。
★教学难点在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。
★教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
★教学过程一、新课引入引入一：老师：能量概念的形成和发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的。
能量守恒定律发现告诉我们，尽管物质世界千变万化，但这种变化不是没有规律的，基本的规律就是守恒定律。
这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题。
教师：“机械能守恒”这个大家并不陌生，请同学说出自己对它的认识？引入二：人常常会看到一些百思不得其解的现象。
一颗小不点儿的种子，会发芽，会成长；鹅黄的幼芽会成长为一棵亭亭如盖的巨树。
这些构成树木的物质是从哪儿来的呢？是无中生有的吗？木头燃烧后只剩下一点点灰；蜡烛燃烧后变得无影无踪。
它们都到哪儿去了呢？每到秋天，大地铺满了落叶；可是，春天来了，这些落叶又不知到哪儿去了，难道是不翼而飞了吗？由此可见，在很久以前人们就在变化中寻找不变的东西了。
其实，尽管这个世界是千变万化的，但这种变化并不是没有规律的，主宰这些变化过程的是某些守恒量。
让我们一起来追寻这些守恒量吧！二、新课讲解（一）对能量概念的学习讲解一：今天，我和同学们一起来寻找一个守恒量，此守恒量在物理学中贯穿始终，非常重要的一个物理量，这也是牛顿老前辈的遗憾之一，其实有牛顿之前，伽利略的斜面实验就已经显露出了这种守恒思想，我们来看看伽利略的理想斜面实验：分析运动过程的特殊状态：下滚过程和上滚过程。
第一节 追寻守恒量
三、“追寻守恒量”的意义 1、可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。 2、重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定 的守恒定律。
3、与高度有关的物理量的变化引起了在运动过程 量 中，“有某一量是守恒的”，这个量叫
做能量或能。
说明：能量与物体的运动相对应，是对 物体不同运动形式的统一的量度，不同 的运动形式对应不同的能量。
几 种 常 见 的 能 量 形 式
小结
一、伽利略斜面实验表明 “有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。
追寻守恒量
教学目标
1、初步领会能量转化、变中有恒的思想。 2、了解势能、动能的概念。 3、领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法。 4、会分析生活中有关机械能转化的问题。
观 察
hA
Bh
现在我们将过程的物理过程抽象化
1、小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到 原来的高度
2、加速过程与减速过程中与高度有关的一个 物理量在变化的同时，一个与速度有关的物 理量也在变化
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第一节追寻守恒量
【巩固教材－稳扎稳打】
1．在图5-1所示的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CD上运动的最大距离等于AB
2．下列实例中,动能转化为势能的是( )
A．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.
C．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.
第一节追寻守恒量
【巩固教材－稳扎稳打】1.B 2.A 3.BCD 4.C。