追导守恒量-教学设计

课题追寻守恒量课时1课时教学目标1、知道各种自然现象中存在着一种被称为“能量”的守恒量；知道势能、动能是能量的两种表现形式2、理解“守恒思想”在物理研究中的重要意义3、体会探究“守恒量”的科学思路与历程，体会提出问题和科学猜想在科学探究中的意义，体会实验在物理学研究中的重要作用学情反馈（反馈信息来自于“导学案”，详见附录一）1、学生能够理解动能、势能的概念，并能分析在物理过程中的动能与势能的相互转化。2、学生在初中阶段已经掌握了能量守恒知识，但并没有理解提出能量守恒对物理学的意义。3、不能用科学、简洁的语言描述“守恒思想”在生活中的应用。教学重点难点重点：体验探究“追寻守恒量”过程难点：控制变量法的实验设计教学内容与方法一、实验导入（铁锁撞鼻）1、用长绳把铁锁悬挂在梁上，有学生由自己鼻尖位置释放，而学生位置不改变二、提出问题问题一：1、实验结果表明，铁锁不会撞到鼻子，为什么？2摆锤每次都会回到释放位置吗？守恒概念的理解说明：1、守恒量必须在整个研究过程中任何时刻都不变2、物理量守恒必须在一定条件范围“导学案”案例分析：例题一中，象棋子的总数（32颗）是恒定的，即守恒。例题二中，A1B1A2B2区域中水，流入和流出总是相等，体积保持不变，即守恒。在Δt时间内，总有：S1V1Δt=S2V2Δt，即水的流速与横截面积成反比。问题二：如何寻找使铁锁在摆动过程中，每次都会回到释放位置的守恒量呢？三、猜想和验证（一）猜想问题三：摆锤在摆动中的不变量有哪些？（学生分析提出摆长L摆球质量M不变，教师追问：L或M是提醒摆锤回到出发位置的“某个守恒量”吗？此处教师的追问就指出了研究进行的方向，即实验验证。）“导学案”引导下的“探究式”课堂教学设计（二）实验验证问题四：实验过程怎么设计？（本实验目的是探究L、M在对摆球摆动过程的影响，学生思考后提出用控制变量法，此环节即完成了探究方法的设计。）（1）改变M（此环节要求学生解决怎么在铁锁摆动过程中改变质量，学生讨论后提出方案：在铁锁下面系一水袋，在摆动过程中，扎破水袋，改变M）（2）改变L（学生设计方案：在铁锁摆动过程中，用固定的铁钉挡住摆绳，改变L）实验结论：L、M不是要寻找的守恒量（三）理论推导（伽利略理想斜面实验，斜面均光滑）试用所学知识证明小球释放后可以升高到相同高度，即证明h’＝h（学生完成证明过程）问题五：小球在斜面上运动有什么特点？（学生概括：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。）问题六：小球运动中，有无守恒量（即有没有哪个物理量保持不变）？重要的守恒量是什么?（学生提出猜想：h?V?h+V?hV?）（学生的猜想可以通过理论推导证明是否正确，证明过程有学生完成）ABhh’αβ在B斜面上：sinsin2'2hgV系过程中速度和位移的关BA)(2sinsin22222BAABBAABhhgVVhhgVVAABBghVghV2222sinsin22hgV在A斜面上：（四）结论（学生在总结实验与理论分析的结果，总结概括出结论）伽利略斜面实验表明，小球在运动过程中，“有某一个物理量在斜面任意位置保持不变，即守恒”，这个量叫做能量或能。四、动能和势能1、相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能2、物体由于运动而具有的能，叫做动能“导学案”自学检测中，小球在摆动过程中，动能和势能相互转化，最低点动能最大，a点和c点的动能相等。问题七：竖直上抛的小球在上升过程中，势能和动能相互转化情况。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变?演示“滚摆实验”问题八、“滚摆实验”中势能和动能如何转化？问题七、八的设计，进一步强化守恒的概念，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。同时是学生理解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。五、小结“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。板书设计追寻守恒量1．能量：是一个守恒量，它有不同的表现形式2．势能：相互作用的物体，凭借其位置而具有的能量3．动能：物体由于运动而具有的能量4．动能和势能可以相互转化[来源:Zxxk.Com教学反思这节课对上个学期学习的以牛顿定律为主的“必修1”的内容与本章将要学习的有关机械能的知识起到承上启下的作用，通过本节的教学，学生对后面相关内容的学习比起以往的学生来说，是轻松了一些，尤其是遇到需要用动能定理求解的问题时，学生一方面很难写出规范的动能定理解题的步骤，而另一方面却很喜欢按能量转化的思想写出式子。说明能量转化的观念已深入人心，这便是这第一节课的重要作用！附录一：“追寻守恒量”导学案课题追寻守恒量预设完成时间：15min自学目标1、知道各种自然现象中存在着一种被称为“能量”的守恒量2、通过复习初中知识，知道势能、动能的概念，会分析动能、势能相互转化的实例3、体会“守恒思想”在生活中的重要意义4、体会“追寻守恒量”的科学思路与过程导学案设计【自主学习】阅读教材P51“伽利略实验”思考：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，而速度不断增大，说明了什么?2．当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，说明了什么问题?3.物体凭借其_________而具有的能量叫做势能（PotentialEnergy）4．物体由于_________而具有的能量叫做动能（KineticEnergy）。5.(1)势能和动能可以相互转化，在这种转化时，势能减少的同时，__________在增加，势能增加的同时，_________在减少。(2)动能可以和势能发生转化，在这种转化过程中，动能减少同时，__________在增加，动能增加的同时，_________在减少.【典例剖析】例题一：寒假期间，邻居的两个小孩被你领进一个小房间里下棋。你关上房门外出办事回来后，发现棋子散了一地。你带领两个孩子一起收拾棋子，把棋子在盒子里排放整齐后，发现还缺少6颗。你们一起找啊找，门后有1颗，墙角有1颗，杯子里面也有1颗，还有3颗就是找不到。但是你们还是继续找，地毯下又找到了2颗。最后一颗在哪里呢？你发现窗户打开着，探出头一看，草地上还有一颗！支撑你们继续寻找的信念是什么？例题二：如图所示，河道中的水在稳恒地流淌（各处的水流速度不随时间改变），设截面A1B1附录一：“追寻守恒量”导学案的面积为S1，流速与截面垂直，速度为V1；截面A2B2的面积为S2，速度为V2，通过观察和分析，本题中位于A1B1A2B2区域中的水的体积是否为一个守恒量？若是的话，你可以推断出S1、S2、V1、V2满足什么规律？【自学检测题】1、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，动能最大时是在点，在点势能最大；如果没有空气阻力的影响，小球在a点的动能(填“大于”“等于”或“小于”)在c点的动能．自学反馈预习评价·探究评价·拓展评价学案完成比例评价学案正确率评价学习主动性评价学习创新性评价100%80%60%优秀良好一般活跃主动一般创新新颖一般小组评议老师评价完全同意同意基本同意反馈与反思时间