机械能守恒定律教学设计.doc

《机械能守恒定律》教学设计
设计教师：湖北省荆州中学物理组刘盈盈

教材分析

机械能守恒定律一节的内容与本章的各节内容有紧密的逻辑关系，是全章知识链中重要的一环，机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况，守恒定律在物理学理论和应用方面十分重要，不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果。物质运动的转化是普遍的，守恒反映了运动转化间的关系，没有转化就不会有守恒。教学过程回顾已学知识，通过几个具体实例，先明确动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的理论探究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。学生在此前已经历了探究守恒量，重力势能的概念和弹性势能的表达式的学习，知道机械能的概念，了解力做功过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，这些知识是本节内容学习的基础。

本节教学内容的重点是通过机械能守恒定律的推导知道机械能守恒定律的含义，理解机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用；而正确分析物体系统内所具有的机械能，判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒及定律的应用是学生学习中的难点。在教学设计时，力图通过生活实例，展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究，体现“从生活走向物理”的理念。通过建立物理模型，由浅入深进行探究，让学生领会科学的研究方法，并通过规律应用巩固知识，初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法，体会科学探究中的守恒思想，体会物理规律对生活实践的作用，领悟机械能守恒规律解决问题的优点，形成科学价值观。 

学情分析

通过前几节内容的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化，弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化，合外力的功将引起物体动能的变化。使学生看到曾在初中阶段学过的一些定性的东西逐渐找到了定量方面的联系，对功能关系的认识加深了，也萌发了继续探究的兴趣。那么，在动能，重力势能和弹性势能都参与转化的过程中，情况又将如何呢？这是学生急待解决的问题，机械能守恒定律的建立已经到了“水到渠成”的时候了。从知识发展的线索来看，本节内容，既是对前面几节内容的总结，也是对能量守恒定律的铺垫。通过本节内容的学习，学生对功是能量变化的量度会有更加深刻地理解，也为从不同角度处理力学问题提供了良好的途径。本节内容是本章的重点内容。通过学习，学生不难掌握机械能守恒的表达式和运用机械能守恒定律求解比较简单的问题，但对具体问题中机械能守恒条件是否满足的判断还有一定困难，因此，对机械能守恒定律条件的理解是本节内容的难点。

教学目标

知识与技能
1、知道什么是机械能，理解物体的动能和势能的相互转化；
2、理解机械能守恒定律的内容和适用条件；
3、会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题。

过程与方法
1、学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法 ；
2、掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。

情感态度与价值观
1、体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度；2、领悟机械能守恒规律解决问题的优点，形成科学价值观。 

教学重难点

教学重点
1、机械能守恒定律的推导与建立、机械能守恒定律含义的理解；
2、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。 

教学难点
1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解；
2、能正确分析物体系统内所具有的机械能，判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 

教学过程

教学过程

导入新课
温故知新：
1、 动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化量。

2、 重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量。

引领学生回顾前面两节的相关内容，即动能定理、重力做功和重力势能变化的关系，从不同的角度体现功能转化的关系，为本节课后面的分析推导做好铺垫。

新课教学
一、 动能与势能的相互转化

列举生活中习题中常见的物理模型，引导学生掌握正确的分析方法，从能量转化的角度分析归纳出模型的特点。总结出：通过重力或弹力做功，动能和势能可以相互转化。

新课教学
二、 机械能
1、定义：物体系统的动能、重力势能、弹性势能统称机械能。即
2、几点说明：
u状态量
u标量，但有正负
uu具有相对性（比较多个物体机械能时必须选取统一的参考系）

在学生已掌握动能和势能的概念及它们可以相互转化的基础上引出机械能的概念，从定义式出发加强对机械能的正确理解。

新课教学
三、 机械能守恒定律
如图，质量为m的物体在空中做平抛运动，在高度h1的A处时速度为V1，在高度为h2的B处速度为V2。

1、写出物体在位置A、B 所具有的机械能：
（以地面为零势能面）
A点：
B点：
2、 找出这两个机械能之间的关系
由动能定理得
重力做的功为
联立解得：

利用平抛运动模型引导学生从动能定理、重力做功与重力势能变化的关系这两个角度分析物体在同一运动过程中的功能转换关系，最后结合前面定义的机械能概念找到物体在A和B两点机械能的关系，为后面机械能守恒定律的提出做好铺垫。使学生对新知识的理解得更透彻。

新课教学
三、机械能守恒定律
1、 内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
2、 表达式：
守恒式
转化式
转移式
3、适用条件：只有重力做功或弹力做功的系统
循序渐进式的模式让学生配合老师一起提炼出机械能守恒定律的相关内容表达、适用条件。 此外，在表达式的归纳部分适当为学生拓展补充，使学生分析解决问题的能力得以提升，体会同一物理问题可以多角度分析的方法。

教学过程

课堂小结
机械能守恒定律
1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
2、表达式：
守恒式
转化式
转移式
3、适用条件：只有重力做功或弹力做功的系统
课堂小结在一堂课中是非常关键的一个教学环节，引导学生们自己回顾本节课学到的知识，提炼出知识的重难点，这样让学生们在课后的练习中能够有的放矢。

教学反思