2020年高中物理教学设计(新人教必修二)7.1《追寻守恒量》1.docx
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1、71追寻守恒量(教学设计)【教学设计理念】通过课堂教学,让同学体验科学探究过程,了解科学争辩方法;增加创新意识和试验力量,进展探究自然、理解自然的爱好与热忱;促使同学进一步形成守恒的思想,使同学了解守恒思想的重要性。生疏能量守恒思想对社会进展的影响,为形成科学世界观和科学价值观打下基础。【章节内容分析】在老教材中,本章的教学流程主线是:先学习功的概念,再了解功和能的关系,然后学习能量的概念以及能量转化过程中的规律。但实际上,在物理学的进展过程中,能量的概念几乎是与人类对能量守恒的生疏同步进展起来的,能量的概念之所以重要,就是由于它是个守恒量。守恒关系是自然界中格外重要的一类关系,我们强调方法的
2、训练、观念的训练,就要从时代开头加强同学对守恒关系的生疏。依据这样的思想,新教材把守恒思想的提出放到了具体的能量概念之前,并把它渗透在能量学习的全过程。这实际上是还原了能量概念在科学史上原来的位置。(一)学问与技能1、知道自然界中存在着多种守恒的因素,守恒是自然界的重要规律。2、知道自然界中存在着一种被命名为能量的守恒量。3、知道相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能。4、知道物体由于运动而具有的能量叫动能。5、能分析生活中涉及机械能转化的问题。【教学重点难点】重点:对守恒思想的领悟,对科学争辩过程的体验,对能量、动能、势能等概念的理解。【教学用具器材】多媒体,铁架台,小球与细线,滚摆。【
3、教学过程设计】(一)课前练习1、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,发觉棋子散了一地。你带领两个孩子一起整理棋子,把棋子在盒子里排放整齐后,发觉还缺少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。但是你们还是连续找,地毯下又找到了2颗。最终一颗在哪里呢?你发觉窗户打开着,探出头一看,草地上还有一颗!支撑你们连续查找的信念是什么?2、如右图所示,小球从斜面A上距地面高度为H处滚下来,又滚上斜面B,若地面和斜面都是光滑的,两个斜面的倾角都未知,试用我们学过的学问证明:小球滚上斜面B的最大高度也肯定等于H! 设计说明第1个
4、问题选自浙江省编的作业本,本人认为是个格外经典的守恒问题,所以拿来让同学在新课之前先预热一下,既好玩,又可以强化同学对新课的期盼。第2个问题也可以在新课中直接给出,不要求在课堂上进行证明,只是关注一下:用牛顿定律与运动学学问,是可以进行证明的,然后马上提出假如斜面是曲面的问题。但在课堂上,同学可能会有一种想要证明的冲动,这会使下面的课堂过程难以顺当的进行下去。而作为课前练习,由于是针对有名的“伽利略斜面抱负试验”的问题,又是利用已学的牛顿定律与运动学学问,同学运用已把握的学问和方法解决有名的问题应当是有爱好的。再说,让同学事先证明过之后,课堂上提出“小球滚上斜面B的最大高度也肯定等于H”时,同
5、学心里也更踏实了。(二)课的引入提出课前练习中的第1个问题,同学说出自己的答案:“支撑我连续查找下去的信念是:棋子的个数是不变的,是守恒的。”给出以下问题:1、一个选购员,带着1000元现金到一些商店选购了几样物品,但未即时把购买每件物品所用的钱记在笔记本上,回单位报帐时,从口袋时搯出了6张发票,合计金额为650元,而剩下的现金只有280元。你认为他将会去做什么?促使他去这样做的依据是什么?设计说明这里不要在同学提出选购员“可能要做哪些事情”上消耗时间,要很快地转入后一个话题,得出选购员的思想依据是“现金与花出去的钱的总量应当不变”。设计本问题的意图是渗透“守恒”思想,同时对后面将要发觉的“伽
6、利略斜面抱负试验”中的小球运动过程中“存在某种不变的因素”起到示意作用。最终还要让同学意识到自然界中可能存在着很多种守恒的因素。2、在争辩运动和力的关系时,伽利略曾用“斜面抱负试验”说明小球在不受摩擦等阻力的抱负条件下,小球将在水平面上永久运动下去,他的依据是什么? 设计说明复习已学过的伽利略的“抱负试验”争辩方法,通过同学回忆或老师提示,回想起伽利略的依据是小球总要上升到原来的高度,老师还可以用风趣的语言来描述这个“伽利略小球”是有某种 “灵性”的小球,是“有记忆”、“有愿望”的小球,当它从斜面滚到水平面上时,总是“想着”回到原来的高度,当前方存在上倾的斜面时,小球的“愿望”得以实现,假如始
7、终都是水平面,那么小球就始终带着这个“想要”回到原来高度的“愿望”始终运动下去但是这些说法都不是物理学的语言,在物理学中,这一事实被说成是“有某一量是守恒的”。3、如右图所示,小球从斜面A上距地面高度为H处滚下来,又滚上斜面B,若地面和斜面都是光滑的,两个斜面的倾角都未知,(1)能不能用我们学过的什么学问求出小球到达在各个位置的运动状况?你能证明小球滚上斜面B的最大高度也肯定等于H吗? (2)假如两个斜面是曲面呢?设计说明可课前让同学先争辩第一个问题的后一问。其次问有难度,教科书中并没有提出这个问题,但作为一个难题,让同学难住了,或者是让他们觉得要用微元法求解太繁琐,从而引出是否存在其他解决问
8、题的捷径的问题,可以激发同学更强的求知欲。可以想象,宏大的牛顿正是在争辩这类问题时创造了微积分的,或许正由于牛顿有格外好的数学天赋,反而使他没有发觉更简洁的解决问题的方法一个奇特的规律能量守恒!本问题的关注点是:小球在整个运动过程中处于各个位置时“是否始终存在某种不变因素?” (三)新的探究一、提出问题牛顿定律很奇特,因它阐明白自然界的前因后果关系,人们还可用它预见一些简洁事物的将来!但是牛顿定律在解决实际问题时是否遇到困难?物理学产生于对自然现象的争辩,也要能运用于对自然现象的争辩,可是自然界的运动千变万化,假如都用牛顿定律来争辩,有时存在很大的困难,我们现在就开头查找新的解决问题的捷径吧。
9、二、初步猜想与试验“验证”你对刚才的问题有什么猜想?你能证明这一猜想吗?同学很自然地还会猜想:小球上升的最大高度仍是H有部分同学提出:可用微元法证明,但很麻烦。课件呈现:伽利略的斜面(曲面)抱负试验的动画设计说明用微元法证明的过程在本节课中没必要进行,同学有这个思路就可以了,本节课的主要任务在于产生创新思维追寻守恒量。演示:由于实际的斜面(曲面)存在摩擦阻力,试验结果难以达到比较抱负的程度,我们可以用类似的试验来说明问题:如右图装置中,小球所受的阻力很小,大家看到什么规律?同学可能回答:高度不变,或说高度守恒。三、设置疑点老师引导:这一说法只是关注小球在整个运动过程中的初、末两个状态,实际上小
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