高中物理第七章追寻守恒量能量教案新人教版必修

§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

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？

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。

义理论，学生

在对生活案

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。

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

要性和必要

性。

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。

课件展示伽利略斜面实验。

问题：请描述小球从左侧斜面高度h处静止释

放后，如何运动？

问题：小球从A到O，再从O到B，高度h和

速度v如何变化？

问题：小球从A到O过程中，高度h降低，速

度v增加；从O到B过程中，高度h升高，速度v

减小；到达右侧高度hˊ与左侧高度h什么关系？

问题：为什么小球到达右侧高度 hˊ和左侧高

度h相同，什么条件下才相同？

问题：在斜面是光滑的条件下，小球能够到达

相同高度。如果我们将右侧斜面的倾角减小，让右

侧斜面平缓一些，小球到达的最大高度还同左侧高

度一样吗？

问题：小球在光滑的斜面上似乎记得原来自己

的高度一样，不过“记得”两个字不是物理语言。

小球在运动过程中，它的高度h和速度v之间存在

着怎样的关系？

回忆伽利略理想斜面

实验。

积极思考，提问学生回

答问题。

积极思考，回答问题。

积极回答问题。

积极回答问题。

积极回答问题。

精确描述伽

利略理想斜

面实验，经历

发现能量守

恒的过程。

应用1：小球“碰鼻”游戏

将一个小铁球用细绳悬挂在黑板上，让一个勇敢的学生将小铁球拉到鼻尖处静止释放，其他学生

观察小铁球的运动情况以及在小铁球摆回来时该学生的反应。

问题：小球在摆动过程中，参加游戏同学是否安全？为什么会这样？

小结：在小球运动过程中，忽略空气阻力影响下，小球的动能和势能相互转化，机械能守恒，小球摆回来的最高点不会超过起始高度。由于空气阻力的影响，小球摆回来的高度肯定没有原来的高度高，因此，参与游戏的同学是安全的。

应用2：播放一段游乐场过山车运动的情景片段，让学生观看。积极参与，观察同学仔

细观看，回答问题。

积极回答问题。

认真观看

激发学生的

兴趣，利用实

验说明小球

运动的最高

点不会超过

起始高度，加

深学生对能

量守恒的直

观认识，在游

戏中体验能

量守恒。

2、能量概念

3、动能和势能中，以及从轨道最高点向轨道最低点运动过程中，

能量如何转化？

问题：考虑到实际轨道并不是光滑的，过山车

在上述运动过程中能量如何转化？

小结：过山车运动过程中动能和重力势能相互

转化，如果考虑到过山车和轨道之间的摩擦，动能、

重力势能和内能之间发生能量转化，但总能量守

恒。

应用3：展示一幅行星绕太阳运行的Gif动态图片。

问题：行星绕日运动，行星在近日点和远日点

哪个位置速度大？

问题：行星在近日点速度大，动能大；在远日

点速度小，动能小；从远日点到近日点运动动能增

加，从近日点到远日点动能减小，增加的动能是由

什么能转化而来的，减小的动能又转化成了什么

能？

小结：行星绕日运行，伴随着动能和引力势能

的转化，行星从远日点到近日点运动，引力势能转

化为动能，引力势能减小，动能增加；从近日点到

远日点运动，动能转化为引力势能，动能减小，引

力势能增加，但机械能守恒。

应用4：展示一幅弓箭手拉弓射箭的Gif动态图片。

积极思考，回答问题。

积极思考，回答问题。

回忆开普勒行星运动

定律。

积极回答问题。

积极思考，回答问题。

密切联系学

生生活，感受

游戏中能量

的守恒。

使学生领会

行星绕日运

动过程中机

械能守恒。