《2、研究機械能守恒定律》教學設計(陜西省縣級優(yōu)課)x-物理教案

研究機械能守恒定律教學設計扶風縣法門高中趙宏兵【教材分析】機械能守恒是自然界重要的守恒現(xiàn)象之一，在自然界以及生產與生活中大量存在。機械能守恒定律一節(jié)的內容與本章的各節(jié)內容有緊密的邏輯關系，是全章知識鏈中重要的一環(huán)。定律的探究建立在前面所學知識的基礎上，教材通過“打樁機”工作時的功能關系為背景，通過多個具體實例，先猜測動能和勢能的相互轉化的關系，后引出對機械能守恒定律及守恒條件的探究，聯(lián)系重力勢能和重力做功及彈性勢能與彈力做功的關系的學習，由理論論證到實驗探究，逐步深入，得出結論，并通過應用使學生領會定律在解決實際問題時的優(yōu)越性?！驹O計說明】本設計主要針對滬科版教材(必修2)《4.2研究機械能守恒定律》的第一課時，力圖通過生活實例和理論分析,展示相關情景，激發(fā)學生的求知欲，引出對機械能守恒定律的探究,體現(xiàn)從“生活走向物理”的理念,通過建立物理模型,由淺入深進行探究,讓學生領會科學的研究方法,并通過生活中的案例分析讓學生掌握規(guī)律的應用從而鞏固知識,體現(xiàn)了“高效學習”的新型教育理念和模式。【教學目標】知識與技能知道什么是機械能，理解物體的動能和勢能可以相互轉化；2、理解機械能守恒定律的內容和適用條件；3、會判定具體問題中機械能是否守恒，能運用機械能守恒定律分析實際問題。過程與方法通過自由落體運動分析重力做功與勢能轉化及機械能變化；學習從物理現(xiàn)象分析、推導機械能守恒定律及適用條件的研究方法；3、初步掌握運用能量轉化和守恒來解釋物理現(xiàn)象及分析問題的方法。情感態(tài)度與價值觀1、運用機械能守恒定律分析自然界和現(xiàn)實生活中的現(xiàn)狀。2、體驗科學探究中的守恒思想，養(yǎng)成探究自然規(guī)律的科學態(tài)度，領悟機械能守恒規(guī)律解決問題的優(yōu)點，形成科學的價值觀?！窘虒W重點】1．掌握機械能守恒定律的推導、建立過程，理解機械能守恒定律的內容；2．在具體的問題中能判定機械能是否守恒，并能列出機械能守恒定律的數(shù)學表達式【教學難點】1.從做功的角度理解機械能守恒的條件；2.理解機械能守恒定律，并能運用機械能守恒定律解決簡單問題。【教學資源】多媒體、電腦、單擺【教學方法】實驗演示法、分析歸納法、交流討論法、講授法【教學過程】教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖一引入新課用繩拴住一個小鋼球并懸掛起來組成一個單擺，把鋼球拉到某一學生的鼻尖位置，松手后松手后將向前擺去，接著又擺回來，讓學生原地不動，鋼球會打到學生的鼻子嗎？為什么？接著用手擋住繩上某一點，要學生猜想，鋼球還能回到鼻尖處嗎？師生共同完成學生猜測用游戲引入新課，激發(fā)學生的興趣，同時為新課做好準備二新課教學自主學習讓學生自己閱讀課本62頁，知道機械能的概念，完成白板的問題。學生閱讀課本知道理解機械能的概念，完成白板上自主導學內容，得到E=EK+EP通過閱讀，為學習新知識做好鋪墊，并提學生的自學能力。生活中存在著各種各樣的能量，不同的能量之間可以相互轉化，讓我們通過幾個生活中的場景來看一看這種轉化的過程。學生觀看課件中展示的四個實例，結合生活經驗討論并分析其中的機械能轉化過程。師生總結：勢能可以轉化為動能，動能也能轉化為勢能，并且轉化過程中總是有勢能減小，動能就增加；動能減小勢能就增加。通過實例，理解機械能之間的轉化，為下一步猜想轉化過程中的規(guī)律做好鋪墊。提出猜想機械能在轉化過程中總是一個增加，一個就減小，那么轉化過程遵循什么規(guī)律？大膽設想：貌似勢能與動能的總和保持不變將伽利略科學的探究方法與精神貫穿教學當中，培養(yǎng)學生對于科學素養(yǎng)。理論分析以課本上打樁機重錘下落為例（忽略空氣阻力）HHh師生共同分析，由于忽略空氣阻力，重錘在下落過程做自由落體運動，取打樁機的樁面為零勢能面，讓學生自己計算，重錘在1、2、3位置處的機械能老師引導學生計算重錘在1位置的機械能;學生獨立完成重錘在2、3位置時機械能的計算，并叫兩位學生上黑板計算。教師結合兩位學生在黑板上板書的結果，對學生的計算進行糾錯與點評。對于2位置的機械能可以借助運動學知識進行推導：對于3位置的機械能可以借助動能定理進行推導：師生共同得到結論：E1=E2=E3學生自己通過對2、3位置機械能的計算強化對機械能的概念理解；通過運動學和動能定理兩種方式對2、3位置機械能的求解復習鞏固了舊知識又探究了新知識；師生互動思維深刻領會物理學科邏輯的嚴密性。結論總結根據(jù)剛才的推導，學生自己總結機械能守恒規(guī)律：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內，動能和重力勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。培養(yǎng)學生總結概括能力。理論拓展同樣可以證明：在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和彈性勢能可以相互轉化，總的機械能也保持不變。1.這就是機械能守恒定律內容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和勢能可以相互轉化，但總的機械能保持不變。2.機械能守恒定律的表達式：通過討論與提煉使機械能守恒定律更加完善嚴謹?shù)淅治鲆龑W生分析課本65頁案例1、案例2、案例3并從中體會與總結運用機械能守恒解決實際問題的一般過程：先判斷是否滿足機械能守恒的條件，然后再用分析問題或列式計算。案例1老師引導學生首先判斷在忽略摩擦阻力的情況下火車的機械能守恒，進站時將動能轉化為勢能儲存起來，出站時再將勢能轉化為動能，可以節(jié)約能源。案例2學生自己獨立完成并叫一名學生在黑板上板書。案例3提醒學生太空這樣一個特殊條件，星球之間都存在相互引力都符合機械能守恒的條件。通過案例分析理解機械能守恒的內容，體會用機械能守恒規(guī)律解決實際問題的一般過程，認識到機械能守恒條件的重要性。隨堂訓練關于物體的機械能是否守恒的敘述，下列說法中正確的是（）A.做勻速直線運動的物體，機械能一定守恒B.做勻變速直線運動的物體，機械能一定守恒C.外力對物體所做的功等于0時，機械能一定守恒D.物體若只有重力做功，機械能一定守恒2、在下列實例中運動的物體，不計空氣阻力，機械能守恒的是()A.起重機吊起物體勻速上升B.物體做平拋運動C.物體沿著光滑的斜面下滑D.一個輕質彈簧上端固定，下端系一重物，重物在豎直方向上做上下振動強化學生對機械能守恒條件的判斷課堂小結1.機械能：物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能E=EK+EP2.機械能守恒定律在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和勢能可以相互轉化，但總的機械能保持不變。3.機械能守恒的條件：只有重力或者彈力做功的物體系統(tǒng)內【板書設計】§4.2研究機械能守恒定律一、機械能1.動能和勢能的統(tǒng)稱，E=EK+EP2.單位：焦耳符號：J二、動能與勢能的相互轉化三、機械能守恒定律1.理論推導：2.機械能守恒定律內容：

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。3.機械能守恒定律的條件：只有重力和彈力做功的物體系統(tǒng)內【教學反思】授課思路實例展示--提出猜想--理論推導--歸納總結--理論拓展--鞏固練習得失反思成功方面知識層次上邏輯推理比較順暢，采用“實例展示--提出猜想--理論推導--歸納