人教版高中物理必修2《追寻守恒量——能量》教学设计.docx

新课标高中物理必修2第七章第一节人教版高中物理必修2追寻守恒量能量教学设计【教材分析】 追寻守恒量能量是人教版高中物理必修2第七章第一节的内容。守恒关系是自然界中十分重要的关系, 从中学开始加强学生对守恒关系的认识是十分有益的，因为它是极为重要的物理规律。根据这种认识，所以本节从追寻守恒量出发，带领同学们一起重温那些先驱们的探索之路，感受他们探索的艰辛和成功的喜悦，并熟悉能量的概念，重新认识能量守恒定律。这不仅为后续能量的学习奠定了基础，同时通过把这种物理观念和研究方法渗透到学习过程中，让学生从更高的、全新的角度来重新认识身边的物理规律。 【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。但是学生对能量守恒定律是如何得出的并不了解，能量守恒定律到底有多大作用，对以后的学习有什么意义，他们并不清楚。【教学策略】 追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法。本节课通过追寻科学家们的探寻之路，学生体会用能量的观点去认识和研究问题，感受探寻科学真理的艰辛和乐趣。利用实验和对实际案例的交流和讨论去发现能量守恒定律其实离我们很近，就在我们身边，她是我们解决物理问题的一把利器。【三维目标】 一、知识与技能 1知道动能、势能的物理意义。能独立分析出单摆实验中的能量转换和守恒关系。 2领会不同形式的能量可以互相转化、变中有恒的思想。 3理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律，激发学生产生用这一规律解决问题的意识 。 二、过程与方法1通过了解科学家们探寻能量守恒定律的艰辛过程，体会科学家们探究问题的方法和分析问题的思路，学习他们透过现象分析出事物本质的方法。2经历对列举事例讨论，学会运用能量的观点分析问题，体会转化与守恒的普遍性。 三、情感态度与价值观1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,学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法.2体会大自然的多样性和科学概念的概括性，激发对自然现象的探究欲望和对科学知识的崇尚精神。3体会物理规律分析问题的简洁之美。【教学重难点】 重点：体会和理解能量转化、守恒的普遍存在性。 难点：利用能量观点研究问题的方法【教具准备】单摆，牛顿摆，无线摄像头，三角架，教学课件。【课时安排】 1课时【教学流程】发现：能量守恒定律的发现之旅故事引入：朝三暮四探寻：机械能守恒延伸、推广：自然界中其他的守恒定律运用：能量守恒定律在生活中的应用【教学过程】 教 学 流 程教学环节教师活动学生活动新课引入 故事：朝三暮四新课引入语： “朝三而暮四，众猴皆怒；朝四而暮三，众猴皆喜”。聪明的我们都知道，其实每天枣子的总量并没有发生变化。 类似的现象，生活中还有很多，著名的物理学家劳厄曾这样说：物理学的任务就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。 今天就让我们一起去追寻一种十分重要的守恒量能量学生学习兴趣被激发。求知欲增强探寻：机械能守恒 回忆展示图片，复习势能、动能和机械能的基本概念问：你还记得势能和动能的概念么？学生回忆初中学习的势能和动能的相关概念，为下面的学习做准备探究实验师：请同学们注意观察小球每次到达最大高度时的位置滚摆运动：1、 让滚摆从某一高度静止释放（标记初始位置）2、变换初始释放位置，再观察单摆运动：2、 让小球从某一高度静止释放（标记初始位置）2、变换初始释放位置，再观察3、用横杆在悬点正下方阻挡，再观察 观察并思考提问你有什么新的发现？发现规律：小球所能到达的最大高度基本相同。分析讨论发现规律1、小球在上升和下降时，有哪些能量在变化？2、增加的能量从何处来，减少的能量又去向何方？3、增加的能量和减少的能量是否正好相等？4、小球的机械能总量是否不变？讨论后得出：1、 小球的势能和动能发生变化2、 势能和动能之间相互转化3、 由于每次小球上升高度相同，所以增加的能量和减少的能量正好相等。4、 增加的能量和减少的能量相等，所以机械能总量不变总结师生共同总结规律在不考虑阻力影响的情况下，小球的机械能守恒！师：大家还记得伽利略的理想斜面实验么？（演示斜面实验）小球总能到达和起点相同的高度，这不也是机械能守恒思想的体现么！领会发现规律的一般过程，初步感知能量的守恒规律感知机械能守恒运用的重要意义发现：能量守恒定律举例、设问举例常见的能量形式举例生活中的其他能量：化学能、太阳能、电磁能、核能。问：生活中的能量形式多种多样，它们能相互转化么？问：这些能量在转化时是否和机械能一样，存在守恒关系？思考自然界其他能量是否也有类似于机械能的守恒关系。介绍、讨论介绍永动机的故事讨论永动机能否实现很久很久以前，在印度有一个被地主压迫的可怜人，他每天被迫干好多活，终于有一天，这个可怜的年轻人厌倦了这种生活，他就想 ：有没有一种机器可以代替我干活呢? 它只干活不休息，也不需要什么能量 ，要是有的话就太好了。问：它的美好愿望能实现么?展示永动机模型，启发学生讨论：永动机能否设计成功？原因是什么？通过对故事的思考和对永动机模型的讨论，学会从能量的角度去分析问题，判断问题。并思考永动机不能成功的真正原因介绍、体会介绍科学家的研究介绍迈尔、焦耳、亥姆霍兹的研究轶事和成果，展现能量守恒定律发现过程中的主要事件 学生在科学家的探究事例中体会发现物理规律的艰辛和他们运用的巧妙方法，感知物理规律发现的一般过程。发现介绍能量守恒定律的内容 能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变 。 能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃，是大自然普遍和谐性的一种表现形式。而这种和谐美正是科学的魅力所在！ 熟悉能量守恒定律的内容，知道她是自然界的普遍规律，感受科学的和谐之美运用：机械能守恒定律在生活中的运用寻找生活中的能量守恒举例举例“过山车”“跳水”，引导学生运用能量守恒思想分析这两个实例中能量的转化和转移问：上述事例中能量是如何转化或转移的？问：过山车的圆形轨道半径为什么越来越小？问：跳板被压弯而获得弹性势能由什么能量转化而来？ 学生通过对实例的探讨，熟悉生活中各种能量的转化和转移，学会从能量的角度去审视问题，感受用能量守恒思想解决实际问题的方法。判断奇怪的斜面视频播放：小球在奇怪的斜面上由静止开始往斜面上滚。问：这遵循了能量守恒定律么？为什么？视频中的小球让学生产生了认知冲突，激发他们探索答案的欲望，学会从能量守恒的角度去辨别事情的真伪，并从答案的获得中体会能量守恒定律的普适性。延伸：自然界中其他的守恒定律了解其他守恒量 自然界中满足守恒关系的远不止能量一个 例如：质量守恒。 人文科学中也有守恒思想 我们后面的学习中还会接触到许多守恒关系。它们都在等待着我们去认识、去发现！课 后 实 践 任 务 目 的 1查阅资料：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？了解能量的量度方法，为后续学习做准备 2寻找：列举生活中一个例子，并说明其中是否体现了守恒思想学会用能量