7.1追寻守恒量--能量
课件9：7.1 追寻守恒量——能量
(3)功的公式
①力 F 与位移 l 同向时：W＝__F_l_。 ②力 F 与位移 l 有夹角 α 时：W＝__F_l_c_o_s_α__。 ③各物理量的单位：F 的单位是_牛__顿___，l 的单位是_米___，W 的 单位是牛·米，即_焦__耳___，简称焦，符号 J。
2．正功和负功
根据力和位移方向间的夹角判定
一人乘电梯从 1 楼到 20 楼，在此过程中经历了先加速、 后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是( )
A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B．加速时做正功，匀速和减速时做负功 C．加速和匀速时做正功，减速时做负功 D．始终做正功
解析： 要判断功的正负，可根据公式W＝Flcos α中力和 位移的夹角α来判断。在加速、匀速、减速的过程中，支持力与 人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功。
T 谢谢观看 HANK YOU!
物体的加速度 a＝Fm合＝430 m/s2，物体在 2 s 内的位移：x＝12at2＝21×430×22
m＝830
m，故合力的功
W＝F
合
x＝6
400 9
J≈711 J。
答案： 711 J
【规律方法】 计算总功时有两种基本思路 (1)先确定物体所受的合外力，再根据公式 W 合＝F 合 lcos α 求解合 外力的功。该方法适用于物体的合外力不变的情况，常见的是发生位 移 l 过程中，物体所受的各力均没有发生变化。求解流程图为： 受力与过程分析 求合力 求合力的功 (2)先根据 W＝Flcos α，求出每个分力做的功 W1、W2…Wn，再根 据 W 合＝W1＋W2＋…＋Wn，求解合力的功，即合力做的功等于各个 分力做功的代数和。该方法的适用范围更广，求解流程图为： 受力与过程分析 求各力的功 求合力的功
7.1 追寻守恒量--能量
7.1 追寻守恒量—能量一三维目标1．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．2．过程与方法 (1)再温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．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。
通过了解人类追寻“能”这一守恒量的过程，体验守恒思想的重要意义二教学重点理解动能、势能的含义。
三教学难点在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。
四教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论（一）创设情境，引入新课1 今天我们这节课学习“追寻守恒量”先解读一下这个标题，“守恒”这个词你是怎么理解的？2有一首古诗，“离离原上草，一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又生”。
这首诗反映了一定的自然规律：世界万物时时刻刻都在发生变化，又生生不息。
变来变去，那什么东西是不变的呢（学生思考）伽利略理想实验我们曾学过，这个实验或者能给我们启示（二）创设情境，新课教学探究一：能量的概念1伽利略理想实验小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，不考虑摩擦阻力，将会运动到另一个斜面的同一高度。
提问：小球经历了几个运动过程？这些过程各有什么特点?2设小球从距水平面H高静止静止滑下，不考虑摩擦阻力，滑下到离水平面高h时的速度为v。
H，h, v三者是什么关系？教师：在这个实验中，无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0,这点距斜面底端的竖直高度与出发点的竖直高度相同，它好像“记得”自己的起始高度，或与高度相关的某个量。
这个事实存在一个守恒量，这个量是什么呢？通过推导这个量与速度和高度有关，这个量我们把它叫能量板书伽利略斜面实验表明：“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量3学生活动读55页第一段了解能量概念的意义能量在不同的情况下有不同的表现形式，同学们知道那些形式的能量呢?学生答（这节课我们主要学习势能、动能两种形式的能量）针对训练１：关于伽利略的斜面实验,从斜面上静止释放一小球，以下说法正确的是（）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．实际生活中,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.探究二：势能、动能的概念1、势能（学生看书）运动员把杠铃举了起来，举起杠铃的同时，运动员也就赋予了杠铃一种形式的能量，我们称它为势能。
7.1 追寻守恒量——能量
课后探究
伽利略的斜面实验使人们认识到能量概 念的重要性，我们又知道能量可以转化， 也有大小，那我们如何来量度它呢？（比 如动能和势能我们该如何来量度？）
势能和动能的转化又是怎么进行的呢？ （长度可以用尺子——多少米来量度，质 量可以天平——多少千克来来量度，那么 能量用什么来量度？）
THE END —— Goodbye Everyone
小资料
“有一个事实，如果你愿意，也 可以说一条定律，支配着至今所知 的一切自然现象……这条定律称做 能量守恒定律。它指出某一个量， 我们把它称为能量，在自然界经历 的多种多样的变化中它不变化。那 是一个最抽象的概念……”
——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
“能量”是一个最抽象的概念，却是物理学中 最重要，意义也最深远的概念之一。 人类的生活离不开能量：
问题2：物质的质量 → 相等 问题3：等式两边的数量 → 相等 问题4：得失电子个数 → 相等
守 恒
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。
——劳厄（德国）
这一节课我们就来探究运动过程中的守恒 量——能量
小 一、伽利略斜面实验表明
结
“有某一量是守恒的”，这个量叫
做能量。
二、能量
1、势能：相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
物质在运动变化过程中都要满足一 定的守恒定律。
自然界存在各种不同形式的能量— —机械能(动能和势能)、内能、电能、 化学能、核能等等，各种不同形式的 能量可以相互转化，在转化过程中遵 从能量守恒这个基本原理，本章我们 引入了功和能(动能、势能)等重要物 理量和动能定理、机械能守恒定律等 重要规律，为我们解决力学问题开辟 了新的途径．
7-1 追寻守恒量—能量-高中物理课件(人教版必修2)
∴h’＝h
B h’
通过以上实验我们可以观察到斜面上的小球、单摆中的小球、滚摆中
的轮子好像“记得 ”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。
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或能。
能量无处不在
2﹑守恒量—能量
物质运动有多种形式，表现各异，但可互相转换，表明这些 运动有共性，也有内在的统一的量度，即能量。
2. 能量: 能量是一个守恒量，而且它有不同的表现形式。
3. 势能： 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
4. 动能： 物体由于运动而具有的能量。
5. “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。
课堂练习
1. 下列实例中,动能转化为势能的是 ( A )
A. 竖直上抛的正在上升的小球． B. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶. C. 从高处下落的石块． D. 从斜槽上滚下的小球．
解析：B、C、D中均为势能转化为动能． A中为重力势能转化为小球的动能．
2. 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．这个例子中是否存在着能的总量保持不变？
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．在小球运动的过程中， 小球的机械能总量保持不变．
3. 举出生活中的一个例子，说明不同形式的能量之间 可以互相转化．
例：游乐园中的海盗船， 如果没有摩擦力和空气阻力， 船在摇摆时都能达到一定的 高度．这说明实际生活中的 问题理想化后，确实存在着 某一物理量是不变的．
4.试说明下列现象中能量转化的情况，其中有的现象，你可能对 过程的具体情况不太清楚，但是你起码应能说出：起初是什么形 式的能量，最后又转化成什么形式的能量。并看一看能否说出过 程中力做功的情况？
人教版高一物理必修二追寻守恒量—能量
伽利略理想实验 问题一：我们看到怎样的现象呢？
观 1、小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另
察 一个斜面的同一高度，经历了哪几个运动过程？
2、这些过程各有什么特点？
hA
Bh
伽利略理想斜面实 验（斜面均光滑）
小球高度降低的同时，速度在增加；高 度升高的同时，速度在减小。
人教版高一物理必修二 7.1-追寻守恒量—能量 (共29张PPT)
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．在小球运动的过程 中，小球的机械能总量保持不变．
5. 将一物体从粗糙斜面上滑下来，最终 停到水平面上，这一过程中的能量转化？
人教版高一物理必修二 7.1-追寻守恒量—能量 (共29张PPT)
想一想 用“能量”怎样描述伽利略斜面
实验
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低点 时，能量怎样变化？
v0 = 0
势能去了 哪里？
hA
B
参考面
势能消失
全 部
动能
小球到达最低点 （参考面）
人教版高一物理必修二 7.1-追寻守恒量—能量 (共29张PPT)
高度为0
速度最大
机械能
人教版高一物理必修二 7.1-追寻守恒量—能量 (共29张PPT)
A. 竖直上抛的正在上升的小球． B. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶. C. 从高处下落的石块． D. 从斜槽上滚下的小球．
解析：B、C、D中均为势能转化为动能． A中为重力势能转化为小球的动能．
人教版高一物理必修二 7.1-追寻守恒量—能量 (共29张PPT)
2.苹果从树上掉下时，速度越来越大， 下列说法正确的是（ ）C A.高度转变成了速度 B.苹果的能量增加 C.势能转变成了动能 D.苹果的机械能不变
课件7： 7.1 追寻守恒量——能量
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。
主题2:能量守恒的应用
问题:如图所示,一个用细线悬挂的小球从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O'点挡住摆线,
看一看这种情况下小球所能达到的高度。
的”,这个量叫作能量。
b.相互作用的物体凭借其位置而具有的能,叫作势能。物体由于
运动而具有的能,叫作动能。小球在下降过程中,势能在减少,但
动能在增加。沿斜面B向上滚时,动能在减少,而势能在增加。
在这些变化过程中,能量只是在转化来转化去,但并未丢失。
c.当小球继续沿另一斜面上升时,它会变慢,因而不断失去
的加速度与运动方向相同,速度增大;小球从最低点向上运动
时,重力沿运动轨迹切线方向的分力产生的加速度与速度方
向相反,速度减小,故小球在最低点速度最大。用能量的观点
解释:小球在往复运动的过程中,小球的动能和重力势能相互
转化,能的总量保持不变。小球在最高点时动能为零,重力势
能最大,在最低点时动能最大,重力势能最小。
一个斜面,斜面弹力是不同的,势能先减小后增大,速度先增大
后减小,所以A、B、C错,不变的“东西”应该是能量,包括动能
和势能,D对。
2.如图所示,一根不可伸长的细绳拴着一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
②如果两个斜面是曲面的话,小球还能上升到原来的高度吗?
你还能用上面的方法定量计算吗?
③阅读教材相关内容,回答以下问题。
a.伽利略斜面实验所研究的问题中的“守恒量”叫作什么?
7.1 追寻守恒量——能量
伽利略理想斜面实验
小球运动中，是否存 在守恒量呢？
h
A
α
β
B
h′
实验表明：斜面上的小球在运动过程中好像“记得”
自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。
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或能。
单摆中的小球
想一想
用“能量”怎样描述伽利略理想斜面实验？
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低点时， 能量怎样变化？ v0 = 0
势能去了 哪里？
h
A
参考面
B
势能消失 高度为0
全部
动能
小球到达最低点 （参考面）
速度最大
机械能
课堂练习
1. 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小球 B. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶 C. 从高处下落的石块 D. 从斜槽上滚下的小球
小结
一、伽利略理想斜面实验表明：
能量 。 “有某一量是守恒的”，这个量叫做_____
二、能量（E） 1、势能： （Ep）
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
2、动能： （Ek） 物体由于运动而具有的能量。
不考虑空气阻力，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。这个例子中
是否存在着能量守恒？
滚摆中的轮子
思考
小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运
动到另一个斜面的同一高度，经历了哪几个运动过
程？这些过程各有什么特点？
伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）
能量 （E）
相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量叫做势能（potential energy）。 （Ep）
人教版高一物理必修二课件：7.1追寻守恒量——能量
。2021年3月14日星期日2021/3/142021/3/142021/3/14
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/142021/3/14March 14, 2021
是在牛顿之前，我们就能发现它的萌芽。（
hA
B
在伽利略斜面实验中，将小球提高到起始点的高度时， 小球被赋予一种形式的能量——势能。
二、势能和动能
1.势能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量 叫做势能（potential energy）。
二、势能和动能 2.动能 物体由于运动而具有的能量叫做动能（kinetic energy）
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021 1:55:56 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/142021/3/142021/3/14Mar-2114-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/142021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/143/14/2021
体积，所以水不会溢出。
《7.1 追寻守恒量——能量》PPT
思 考 与 讨 论
A
h
C B
h
在伽利略理想实验中，势能和动能是怎样转化的 ?
A到B：动能增加,势能减少 B到C：势能增加,动能减少
机械能守恒
二、能量 （三）动能与重力势能的相互转化
二、能量
游 乐 园 海 盗 船
能 量
物体由于运动而具有的能量—动能
它们都具有动能
前进的的汽车 飞行的火箭
运动的的足球
机械能：动能+势能。
思 考 与 讨 论
挽弓当挽强， 用箭当用长。 射人先射马， 擒贼先擒王。 ......
拉开的弓具有什么能量？ 射出的箭具有什么能量？ 为什么弓强，箭才射得远？
思 考 与 讨 论
跳高运动员是以高度来计成绩 的，可他们为什么要先提高自己的 速度？
“某个量是守恒的”， 这个量叫做能量或能。
能 量
v0 = 0
h A B
将小球提高到起始点的高度时，小球 被赋予一种形式的能量——势能。
相互作用的物体凭借其位置而 具有的能量叫做势能。
能 量
被举高的物体具有的能量—重力势能
它们都具有势能
重力势能（高度）
弹性势能（形变量） 举起的杠铃 被弹高的人
弯曲的弓
观 伽
讨 论 小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并 运动到另一个斜面的同一高度，经历了哪几 与 个运动过程？这些过程各有什么特点？ 交 流
h
A
B
h
小球高度降低的同时，速度在增加；高 度升高的同时，速度在减小。
结 论 “记得”并不是物理学的语言， 后来物理学家把这一事实说成 是——
庄 朝 子 三 暮 《 四 齐 物 论 》 ·
朝三暮四，众猴皆怒
7.1追寻守恒量--能量
名词解释
相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量叫做势能（potential energy）。
它们具有重力势能 杠铃
被弹高的人
球
流动的水
它们具有弹性势能
起跳时的跳板
hA
v
B
在伽利略斜面实验中，释放小球后， 小球开始运动，获得速度，小球被赋予一 种形式的能量——动能。
名词解释
物体由于运动而具有的能量叫做 动能（kinetic energy）。
它们都具有动能
飞驰的足球
高速飞行的火箭
奔驶的赛车
名词解释 机械能：动能与势能的总和 。
想一想 用“能量”怎样描述伽利略斜面实验
Байду номын сангаас
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低
点时，能量怎样变化？
v0 = 0
势能去了 哪里？
hA
参考面
势能消失
全 部
动能
小球到达最低点 高度为0 （参考面）
速度最大
B
机械能
课堂练习
滚摆中的轮子
“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 这个量叫做能量或能。
通过以上实验我们可 以观察到斜面上的小球、 单摆中的小球、滚摆中的
轮子好像“记得 ”自己起
始的高度（或与高度相关 的某个量）。
能量无处不在
二﹑势能和动能
v0 = 0
hA
B
在伽利略斜面实验中，将小球提高到 起始点的高度时，小球被赋予一种形式的 能量——势能。
课堂练习
6. 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．
分析：
教学设计19：7.1 追寻守恒量——能量
7.1 追寻守恒量——能量【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。
课件12：7.1 追寻守恒量——能量
物体由于运动而 具有的能，叫做
动能。
它们都具有动能
火箭
足球 汽车
分 析
hA
Bh
在伽利略斜面实验中，势能和动能是怎样转化的? 小球下降时，势能减小，动能增加； 小球上升时，动能减小，势能增加； 小球上升和下降时，动能＋势能的和（即机械能） 不变。
单摆中的能量转化
“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。
反 馈
1．关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是（BCD ）
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
练 习
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
不同的运动形式对应不同的能量。
问 v0 = 0
能量
题h A
B
归 在伽利略斜面实验中，将小球提高到 纳 起始点的高度时，小球被赋予一种形式的 能量——势能。
相互作用的物体 凭借其位置而具 有的能，叫做势 能。来自它们具有势能杠铃
被弹高的人
球
问
h
题
A
v
B
归 纳
在伽利略斜面实验中，释放小球后， 小球开始运动，获得速度，小球被赋予一 种形式的能量——动能。
（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。
小 一、伽利略斜面实验表明
结
“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。
二、能量
1、势能：相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
教学设计17：7.1 追寻守恒量——能量
7.1 追寻守恒量——能量一、教材分析从教材的地位和作用方面来看，本节课主要是观念性教育的内容，目的是对学生进行方法和观念上的教育，使学生了解守恒思想的重要性。
在物理学中，能量的概念是在人类追寻“守恒量是什么”的过程中发展起来的。
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，让学生从更高的、全新的角度来重新认识身边的物理规律。
从教材的内容方面来看，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，主要是让学生感受和体会对于守恒量的认识和探究过程，从追寻守恒量的过程中体验能量转化与守恒，同时利用实验和生活中的例子使学生认识到能量转化与守恒的普遍性。
因此，本节课的整体设计思路是认识守恒→分析伽利略理想斜面实验→能量守恒。
本节课意在启迪学生，在学生心中埋下物理守恒思想的种子，注重知识的形成过程、研究方法，重视视学生的体验，所以课堂上我采用了“探究式与体验式”教学模式。
二、学情分析学生在初中学习过能量和能量守恒定律的有关知识，了解各种能量间可以相互转化以及机械能守恒的观点，这为本节课的教学奠定了一定的基础，在进行相关问题的探究时，对猜想有了定向。
能量的概念是伴随人类对能量守恒的认识同步发展起来的，但学生对能量还没有完整的知识网络，尤其对守恒思想的认识不深刻，通过本节课的教学帮助学生逐步的建立这种思想。
三、核心素养通过《追寻守恒量》的探究学习过程，使学生领会寻找守恒量是科学研究的重要思想和方法，树立辩证唯物主义认识论；沿着科学发展的足迹，从追求守恒量出发引入了能量的概念，让学生从更高的、全新的角度来重新认识身边的物理规律。
四、教学目标(1) 了解守恒思想的重要性，认识守恒关系是自然界中十分重要的关系；(2) 理解动能、势能及能量的概念与意义；(3) 通过具体事例使学生对能量守恒有初步了解，并认识到能量守恒定律具有普遍性。
五、重点与难点教学重点观察伽利略理想斜面实验，从理论的角度去寻找出小球运动过程中的守恒量，并用实验进行验证。
人教版必修二：7.1 追寻守恒量—能量(共24张PPT)
Jinxing education
/bkpt
10:50
典例剖析
追寻守恒量—能量
• 例2：2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器 分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。如图所示是 嫦娥三号探测器携“玉兔号”奔月过程中某阶段运动示意 图，关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球 靠近，并将沿椭圆轨道在P处变轨进入圆轨道，P点为近月 点，Q点为远月点，下列说法中正确的是（ ABD ） A.探测器分别在a、b轨道上通过P点时加速度相等
2.在伽利略的理想斜面实验（忽略摩擦力和空气阻力）中共涉及哪几 种不同的能量？如何定义这些能量？这些能量与哪些因素有关？
归纳总结：在伽利略的实验中共涉及势能和动能两种不同的能量；
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（1）势能
追寻守恒量—能量
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。
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二、势能、动能
提出问题
追寻守恒量—能量
（2）“小球”释放后为什么会重新回到原来的高度，说 明了什么？
归纳总结： “小球”释放后会重新回到原来的高度，说 明了“小球”势能和动能相互转化过程中能量总量不变，
即能量守恒。
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解析：落木萧萧是指木下落过程，重力势能转化为动能 ，滚滚来的长江水具有很大的势能和动能（势能和动能 统称为机械能）
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追寻守恒量—能量
数据说话
起始高度（cm）
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各种形式的能量 是否会发生相互 转化？
问题1：跳高运动员要取得好的成绩怎么办？ 要充分地助跑． 问题2：跳高运动员是以高度来计成绩的，而他 们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? 这体现了一种 什么过程? 跳高运动员助跑速度越大，所具有的动能 就越多，起跳时动能转化的重力势能就越多，最 终运动员跳起的高度就越大． 实际上这是能量转化的一个过程．
“能量”是一个最抽象的概念。 ——费恩曼
1965年，获得若贝尔物理学奖
“能量”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，我们已经 发现了“能量”概念的萌芽 了
朝 三 暮 四
《 庄 子 齐 物 论 》
.
朝三暮四 朝四暮三
众猴皆怒 众猴皆喜
伽利略理想实验
小 球 “ 记 得 ” 原 来 的 高 度
第七章：机械能守恒定律
1、追寻守恒量——能量
请同学们思考并快速回答下列问题：
• 问题1：1000ml橙汁用50ml的杯子 来装，需要多少个杯子？ • 问题2: 1kg冰融化成水，水的质量是 多少？ • 问题3：x+3=7，x=？ • 问题4：化学课上，配平方程式的依 据是么？
你利用了什么，才这么快给出了答案？
小球运动中，是否存在守恒量呢？
通过以上实验我们可以观察到斜面上的 小球、单摆中的小球、滚摆中的轮子好像 “记得 ”自己起始的高度（或与高度相关的 某个量）。
“记得”不是物理物理学的语言， 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或能。
二﹑势能和动能
v略斜面实验中，将小球提高到 起始点的高度时，小球具有一种形式的能 量——势能。
名词解释
相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量叫做势能（potential energy）。
h
A
v
B
在伽利略斜面实验中，释放小球后， 小球开始运动，获得速度，小球具有一种 形式的能量——动能。
名词解释
物体由于运动而具有的能量叫做 动能（kinetic energy）。
5．下列说法中正确的是( C ) A．随着科技的发展，永动机是可以制成的 B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的 能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了 C．“既要马儿跑，又不让马儿吃草”违背了能量 转化和守恒定律，因而是不可能的 D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任 何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭 空产生
那么我们如何来衡量能量的转化呢？ 它们是通过什么样方式进行的呢？
1．下列过程中属于内能转化为机械能的是( A ) A．放爆竹时，爆竹腾空飞起 B．冬天人们在阳光下取暖 C．用酒精灯给水加热 D．反复弯折一根铁丝，铁丝变热
2．我国是世界上第一产煤大国，煤的储藏量很大， 直到现在煤在我国仍作为第一能源，煤中能量从 根本上说来源于( B ) A．地热与地压的作用 B．光合作用固定的太阳能 C．细菌的分解和侵蚀作用 D．地球与其他天体的相互作用
问题1：橙汁的总量
→
相等
问题2：物质的质量 → 相等 问题3：等式两边的数量 → 相等 问题4：得失电子个数
守 恒
→
相等
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。
——劳厄（德国）
这一节课我们就来探究运动过程中的守 恒量——能量
能量转化是一个普遍的现象， 自然界中物质运动形式的变 化总伴随着能量的相互转化。 并且总量不变。——能量守 恒
对于能源的开发和利用，人们一直在不断探索．
上世纪20年代德国的一张明信片
永动机 → 成功？ 不可能实现
再回首
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。 二、能量 1、势能：相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。 3、能量有不同的形式，不同形式的能可以相互转化。 总量不变
以下各过程中能量形式是如何转化？
火箭发射 化学能 热能 机械能
神舟飞船在太空中维 持工作所需的电能来 自哪里？
太阳能
你知道间歇泉中的热泉水喷发的 能量是从哪里来的吗？
地热能
水力发电站 风力发电站 风能 电能
水的势能
动能
电能
• • • •
动物在捕食过程中消耗了什么能？ 这些能量哪里去了？ 它捕食获得了什么能？ 这些能量来自哪里？
名词解释
机械能：动能与势能的总和 。
用“能量”怎样描述伽利略斜面实验
想一想
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低 点时，能量怎样变化？ v0 = 0
h
A
参考面
B
除此之外，你还知道哪些形式的能量呢？ • 化学能 • 太阳能 热(内)能 电能 风能 光能 动能、势能)
地热能 核能 分子热(运动)能
潮汐能 电磁能
3．下列关于新陈代谢的叙述中错误的是( A ) A．新陈代谢过程是生物体自我更新的过程，因 此，只存在物质变化，不涉及能量的转化 B．新陈代谢过程遵循质量守恒定律 C．新陈代谢过程遵循能量的转化与守恒定律 D．新陈代谢过程中物质变化的同时，伴随着能 量的转化
4．下面例子中，哪些是机械能转化为热能( AD ) A．冬天同学们闹着玩，一会儿就不感到冷了 B．冬天在太阳的照射下，人感到暖烘烘的 C．冷天里喝一杯热水，马上感到暖和 D．钻木取火