对“机械能守恒定律”一课的点评教学设计

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1、今泰学院推荐文档 第 1 页 共 13 页 对“机械能守恒定律”一课的点评教学 设计 对“机械能守恒定律”一课的点评教学 设计 Comment on teaching design of law of c onservation of mechanical energy 编订：JinTai College 今泰学院推荐文档 第 2 页 共 13 页 对“机械能守恒定律”一课的点评教学设计对“机械能守恒定律”一课的点评教学设计 前言：小泰温馨提醒，教学反思指教师对教育教学实践的再认识、再思考，并以此来总结 经验教训，进一步提高教育教学水平，教师会从自己的教育实践中来反观自己的得失，通 过教育案例

2、、教育故事、或教育心得等来提高教学反思的质量。本教案根据物理教学反思 设计标准的要求和教学对象的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想 和计划。便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。 教师首先对动能、势能和机械能等概念进行简单的复习，承上启 下，为本节课做了必要的知识准备。紧接着演示钟摆的摆动，一 方面提供了动能、势能相互转化的情景（初中物理要强调情景,高 中物理也不能轻视情景的作用），另一方面提出了机械能总和如 何变化这个紧扣本课主题的问题。对这个问题的讨论，教师先是 从直线运动出发,应用动能定理进行详细、深入的推导,接着扩展到 曲线运动,从实验上进行了验证,从而

3、较为严密又完整地得出了机械 能守恒定律。对机械能守恒定律的条件的认识，则从物体只受 1 个重力到除了重力以外还受多个力的情况,展开一层又一层的分析, 还从实验上作了反证。教学设计突破了教材原有的框架，思路清 晰、自然，不显得突兀。（教材本来就只是给教师提供一种最基 本也是最简洁的模板。具体的教学过程需要教师去填充、去创造 今泰学院推荐文档 第 3 页 共 13 页 ）。实验的设计也有创意。如:为了说明有了空气阻力后机械能不 再守恒，就用泡沫塑料球做成一个摆进行演示，效果明显，说服 力很强。教学过程中“机械能守恒及其条件”这一重点显得十分突出 。新授应用小结，程序完整。 在教学中教师对演示实验装

4、置的说明、观察过程的提示也十 分到位。反映出教师对实验的准备也十分细致、充分，而不马马 虎虎、随便应付。 教师的讲解较为形象、生动，语言的表达准确、简洁。提问 和随堂小实验较多，学生参与思考、参与观察的机会较多，学生 学习的兴趣较浓，课堂气氛较活跃。科学探究的大多数要素在这 节课中得到了较为自然的体现。板书尚可。 从后面让学生对几道判断机械能是否守恒的基本性题目中可 以看出，这节课的教学效果是比较好的。 当然，毕竟是青年教师，不足之处也在所难免：写势能表达 式时，未先提示零势能面在何处；“守恒”这一关键的名词作为高中 物理中第一次出现，未作必要的解释；在一道例题的讲解中，对 系统还是单个物体未

5、作说明。这实际上也反映出，对一些很平常 今泰学院推荐文档 第 4 页 共 13 页 但又是很关键的问题学生经常要疏忽，而我们教师往往也不太在 意。师生间在学习过程中存在着一些“通病”。这再一次提醒我们， 教学要研究“教”，但也要研究“学”，甚至于应该更偏重于研究“学” 。 附:教案 机械能守恒定律 一.教学目的： 1 从机械能守恒的理论推导过程中理解机械能守恒的内容 ； 2 能在具体问题中判断机械能是否守恒； 二.教学重点： 1.在理论推导、分析、比较实际问题角度理解机械能守恒定 律的内容； 2.在分析比较中得到机械能守恒的条件； 三.教学难点： 能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守

6、恒； 四.教学方法： 今泰学院推荐文档 第 5 页 共 13 页 1.关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导和实 验的方法，明确该定律的数学表达式的来龙去脉及含义； 2.通过实验与实际例子，学生在对比中总结机械能守恒的条 件，并加以应用掌握。 五.教学用具： 单摆小球两个（一个小刚球、一个泡沫球）、针、投影片若 干。 六.教学过程： 1 复习引入： 本章中我们学习了那些形式的能？ （学生）动能：物体由于运动而具有的能量，与 M、V 有关 ； 重力势能：物体由于被举高而具有的能量，与 M、H 有关； 弹性势能：物体由于形变而具有的能量，与形变程度有关； 总结： （1）将动能、重力势能、弹

7、性势能统称为机械能。 动能的变化、重力势能的变化多少等于什么呢？ 今泰学院推荐文档 第 6 页 共 13 页 （学生）动能定理：W 合=EK2EK1； 重力势能的变化等于重力所做的功：WG=EP1EP2； 过渡：在讨论了动能及变化和重力势能及变化后，那么有动 能与重力势能间有无什么联系呢？ 2 新课教学： （1） 动能与重力势能间相互转化： 分析下列问题中的动能和重力势能； 举例：自由下落的粉笔 （学生）：由于粉笔的高度越来越小，速度越来越大，高度 减小说明重力势能在减小，速度增大说明动能在增加，下落过程 中重力势能在向动能转化； 举例：向上抛出的物体在空中运动过程； （学生）：上升过程，动能

8、转化为重力势能；下落过程，重 力势能转化为动能。 请学生举一些物体动能与重力势能相互转化的运动过程； （学生）：平抛运动、摆钟的摆锤、大坝泄水发电等。学生 分析这些过程中的能量转化。 今泰学院推荐文档 第 7 页 共 13 页 过渡：通过上述的分析，动能和重力势能间可以相互转化， 但对于动能和重力势能的总和即机械能有何变化呢？下面我们通 过最简单的自由落体运动来进行研究。 （2） 机械能守恒的理论推导： 例：一个质量为 M 的物体自由下落，在下落过程中任意选取 两个位置 A、B。当物体经过任意位置 A（距地面高为 h 1）时的速度为 V1，经过任意位置 B（距地面高为 h 2）时的速度为 V2

9、，试写出物体在 A、B 处的机械能。 （学生）：定义地面为零势能参考平面 物体在 A 点的机械能： （1/2）M V12+Mgh1 物体在 B 点的机械能: （1/2）M V22+Mgh2 引导：下面我们一起来研究在下落过程中任意两个位置 A、 B 的机械能的关系； 物体在 A 处的机械能包含了在 A 处的动能和重力势能，B 处 的机械能包含了在 B 处的动能和重力势能，从 A 到 B 动能发生了 今泰学院推荐文档 第 8 页 共 13 页 变化；重力势能发生了变化，所以 A、B 两点处的机械能就是两点 的动能关系，重力势能关系。 （学生）关于动能变化： W 合=WG=（1/2）M V22（1

10、/2）M V12 关于重力势能的变化： WG= Mgh1 Mgh2 上述两式相等，故： （1/2）M V22（1/2）M V12= Mgh1 Mgh2 A、B 两点处的机械能的关系是什么？ （1/2）M V22 + Mgh2=（1/2）M V12+ Mgh1 即： EK2 + EP2 = EK1 + EP1 （在任选位置 B 处的动能）（任选 B 处的重力势能）（任选 A 处的动能）（任选 A 处的重力势能） 结论：在下落的任意两个位置处的机械能都是相等的，说明 在下落过程中机械能守恒。 （3）、机械能守恒的条件： 是否只有在自由落体运动中才会机械能守恒？ 今泰学院推荐文档 第 9 页 共 1

11、3 页 实验： 现象 1：刚性小球从 A 处无初速释放后，自由摆动到 B 点， B 点与 A 点同高。若取摆动中的最低点为零势能参考平面，则 A 点处的机械能为 EA=EKA+EPA=0+Mgh,B 点的机械能为 EB=EKB+EPB=0+Mgh，故摆到 B 点的机械能仍旧等于 A 处的机械 能 EA=EB，说明机械能在摆动的过程中没有发生变化，机械能守 恒。 现象 2：刚性小球在摆动中细线受到钉子的阻挡，小球虽不能摆 到 B 点，但仍旧能摆到同样的高度，说明小球在摆动中机械能守 恒。 结论： （1）在摆动过程中的任意两点机械能都守恒： 0+EPA=0+EPB=Mghc+（1/2）mv2 （2

12、）不仅是直线运动过程中机械能可以守恒，曲线运动机 械能也可以守恒。 那么什么情况下机械能能守恒呢？ 现在我们改用泡沫小球重复刚才的实验，请同学们注意观察 今泰学院推荐文档 第 10 页 共 13 页 实验现象； （学生）：小球从 A 处无初速释放后摆到最右端 B 点，很明 显小球在 B 点处的机械能小于开始时的机械能，说明在摆动的过 程中机械能不守恒。 能否通过比较此次实验与刚才的实验找出不守恒的原因？何 时机械能能守恒？ （学生）：由于此次实验中的空气阻力不可忽略。 （学生）：以此提出一个机械能守恒的条件：当不受阻力时 机械能会守恒。 进行比较三种运动中的受力情况，判断机械能守恒是否与受 力

13、有关。 （1） 自由落体，只受重力； （2） 刚球摆动，受重力与拉力； （3） 泡沫球摆动，受重力、拉力与不可忽略的阻力。 （学生）：除重力以外受到拉力机械能可以守恒，若受到阻 力就不守恒，说明机械能是否守恒与受力性质有关。 举例：用绳子将小球匀速往上拉升，小球动能未变，而重力 今泰学院推荐文档 第 11 页 共 13 页 势能在增加，即机械能发生变化。 反问：此时和刚球的摆动中受力一样，为何机械能却不守恒 ？两种情况有何不同？ （学生）：刚球摆动中的拉力始终和速度垂直，故不做功， 而绳子提升小球中的拉力作了功，故而不守恒。 （学生）：不是看受哪些力，而是看除了重力以外的力是否 做功，才是判断

14、机械能是否守恒的唯一标准。 机械能守恒的条件：只有重力做功。 所谓只有重力做功是指物体只受重力，不受其他力；或者除 了重力外还受其他力，但其他力不做功。 判断方法： （1）物体在运动中受哪些力； （2）除重力外其他力是否做功 （4） 机械能守恒定律：在只有重力做功的情形下，物体 的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 它是力学中的一条重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一 种特殊情况。 今泰学院推荐文档 第 12 页 共 13 页 （5） 课堂练习：（练习如何判断具体问题中机械能是否 守恒） I. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落； II. 抛出的手榴弹或标枪在空中运动；

15、 III. 物体在光滑的斜面下滑；物体在粗糙的斜面下滑； IV. 用细绳栓着一个小球，使小球在光滑的水平棉上做匀速 圆周运动； V. 用细线栓着一个小球，使小球在竖直面内做圆周运动； VI. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩 后，又被弹回来。 分析运动中的动能和弹性势能的相互转化，学生阅读书本 130 页最后一段归纳得出类似的结论：在弹性势能和动能的相互 转化中，如果只有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即 机械能守恒。 （6）小结： 当只有重力做功的情况下（说明两种情况），物体在运动的 过程中机械能守恒，即运动中的任意位置的机械能都相等。 今泰学院推荐文档 第 13 页 共 13 页 七.教学后记： 1、在分析练习时要把相关的图象作出，再进行分析； 2、让学生更加主动的归纳知识和结论，可能出现错误结论 ，可以进行引导学生分析对比修正错误观点。 - Designed By JinTai College - Designed By JinTai College -