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1、机械能守恒定律教学设计林汉聪一、教材分析机械能守恒定律是学生进入高中系统学习物理学后第一次遇到的守恒定律，是能量守恒定律的一个特例，是高中学生对能量转化和守恒的启蒙。能量守恒定律是自然界中的普遍定律，是认识自然、掌握自然规律的重要“工具”。能量转化和守恒思想贯穿整个高中教材，在学习本节内容之前，学生已经学习过了功、功率、动能、重力势能、弹性势能、功能关系、动能定理、重力做功与重力势能变化的关系，已经具备了从理论推导得出机械能守恒定律条件的能力。因此，通过本节内容的学习，既提供了一条解决力学问题的新途径，又可为后续课程的学习打下良好的基础。机械能守恒定律起着承前启后的作用，是必须牢固掌握的一个重
2、要规律。二、学情分析 学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念，对“机械能”并不算陌生，接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习，同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识，在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。三、教学目标1知识与技能（1）知道机械能的各种形式，能够分析动能和势能之间的相互转化。（2）能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律。（3）知道机械能守恒的条件，能运用机械能守恒定律解决有关问题。2过程和方法 利用利用单摆球摆动探究实验，来分析重力做功和势能的相互转化，让学生分析归纳得到转化的规律及条件，通过猜想在只有重力做功的前提下，对机械能守恒
3、条件的归纳，经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。3情感态度与价值观 培养学生发现和提出问题，并利用已有知识探索学习新知识的能力。使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。初步树立变中有恒、能量守恒的观点。四、教学重点和难点重点：1.运用探究实验探究机械能守恒定律 2.理解机械能守恒定律难点：理解机械能守恒.定律，并能灵活运用机械能守恒定律解决问题.五、教学资源多媒体，过山车，单摆等实验器材。六、教学设计 机械能守恒定律是本章的重点内容，要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题。守恒定律在物理学理论和应用方面十分重要，不同运动形式的能量转化和守恒的思想能
4、指引人们揭露自然规律、取得丰硕成果。但这种思想和有关的概念、规律都比较抽象，学生不易理解、掌握。机械能守恒作为普遍的能的转化与守恒的一个特例，虽然比较简单，学生要真正掌握和灵活运用也极困难。本课总体设计思想是：分两步得出机械能守恒定律，第一步是要学生理解动能与势能间可以相互转化；第二步是通过猜想、实验探究、理论推导说明在转化过程中机械能的总量是守恒的最后通过实例分析加深学生对定律条件的理解七、教学流程：七：教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图一、新课引入游戏引入活动一：演示过山车，提出过山车下放的高度最小要多少才能让车通过圆弧最高点？活动二：勇敢者的游戏用绳拴住一个砝码并悬挂起来，把砝码拉
5、到鼻子附近，松手后砝码将向前摆去，接着又摆回来，你原地不动，砝码会打到你的鼻子吗？为什么？通过以上的观察，我们知道了砝码、重物“记得”原来的位置，记得不是物理的语言，从物理的角度来说呢，这过程中有守恒量。让我们拭目以待吧！师生共同完成学生猜测用游戏引入新课，激发学生的兴趣，同时为新课做好准备让学生思考并寻找实验过程中的守恒量二、新课教学1.机械能守恒2机械能守恒的条件三：课堂训练引入猜想：小球摆动过程中，如果没有阻力，就没有能量消耗，即只有重力做功，机械能总量保持不变。活动分组讨论：我们很容易建立这样一个情景，物体做自由落体运动，只受重力，在下落过程中任意两个位置。请大家同学利用学过的知识，分
6、组讨论物体下落过程中的能量转化，功能关系？ 1.展示学生的实验方案或理论推导过程2. 详细讲解理论推导运用动能定理W合=Ek，自由落体运动，只受重力引导学生通过具体的实例进行理论推导分析，考虑只有重力对物体做功的理想情况。情境设置：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化(引导学生思考分析).分析：根据动能定理，有: WG =EK让学生自己利用动能定理推导机械能守恒定律，得到EP1+EK1=EP2+EK2即在只有重力做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化，而机械能总量保持不变。表达式:（1）E2
7、=E1 （2）Ep减=Ek增同样可以证明： 在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以发生相互转化，而总的机械能保持不变。最终得到机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以发生相互转化，而总的机械能保持不变。表达式：EK1+EP1 = EK2+EP2 或 EK = -EP 守恒条件：只有重力或弹力做功学生观看做好笔记学生思考推导复习旧知识，为学习新知识做好铺垫强化对机械能的概念理解引导学生从最简单的运动去分析让学生学以致用巩固知识的同时又探讨了新知识在下面各实例中，哪些过程机械能是守恒的？哪些过程机械能不守恒？（1）跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降 （2）铅球在空中
8、做平抛运动（3）空中做匀速圆周运动的卫星 （4）小球自由下落，落在竖直弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起来 四：机械能守恒定律应用思路五：小结练习提高1、选对象 2、判守恒 3、定初末 4、列方程八、教学板书：（一）、机械能 1.符号：E 2.动能和势能的统称，E=EK +EP（二）、机械能守恒定律1.理论推导：2.机械能守恒定律： 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。（三、机械能守恒定律应用思路1、选对象 2、判守恒 3、定初末 4、列方程九、教学反思 本节知识点包括：机械能守恒定律的推导；机械能守恒定律的含义和适用条件。机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一。在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面。思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
