1、機(jī)械能守恒定律姓名張俊林 工作單位祁縣中學(xué)校 學(xué)科物理教材人教版第一冊第六單元第六節(jié)教學(xué)內(nèi)容分析1教材的地位和作用機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一個(gè)特例。能量守恒定律是自然界中的普遍定律。它貫穿于高中物理力、熱、電、光、原各章節(jié)。高中階段與能量守恒定律有關(guān)的內(nèi)容還有：熱學(xué)中的熱力學(xué)第一定律、電磁學(xué)中的機(jī)械能和電勢能守恒、原子物理中的光電效應(yīng)、核反應(yīng)中的能量守恒等等。因此，通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，既提供了一條解決力學(xué)問題的新途徑，又可為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。2教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是：使學(xué)生理解機(jī)械能守恒的含義、掌握物體系機(jī)械能守恒的條件。本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)是：從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解

2、機(jī)械能守恒的條件、能正確判斷所研究的物體系統(tǒng)在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒。教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)1、知識技能a、知道什么是機(jī)械能。b、理解機(jī)械能守恒定律的含義。c、理解機(jī)械能守恒的條件2、過程與方法結(jié)合實(shí)例與理論，得出機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容與條件。3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀感悟?qū)嶋H生活中有關(guān)能量守恒的事例，學(xué)以致用，運(yùn)用自然規(guī)律解決實(shí)際問題。教學(xué)對象分析在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了功、功率、動(dòng)能、動(dòng)能定理、重力勢能、重力做功與重力勢能變化量的關(guān)系、功能關(guān)系等知識，已具備了從理論推導(dǎo)得出機(jī)械能守恒條件的能力。經(jīng)過將近一年的高中物理學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了通過引導(dǎo)從舊知識結(jié)合實(shí)例獲取新知識的學(xué)習(xí)能力。教學(xué)策略設(shè)

3、計(jì)將日常生活中與機(jī)械能有關(guān)的一些實(shí)例抽象成習(xí)題，課前打印好發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生在解決問題的過程中通過思考與討論掌握本節(jié)內(nèi)容。教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、創(chuàng)設(shè)情景，引入新課1、復(fù)習(xí)已學(xué)知識，引入新課前面我們學(xué)習(xí)了動(dòng)能、勢能的相關(guān)知識，但在實(shí)際生活中，我們發(fā)現(xiàn)物體的動(dòng)能和勢能不是固定不變的，有時(shí)是可以相互轉(zhuǎn)化的，請同學(xué)們舉出一些有關(guān)動(dòng)能與勢能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例來。（聯(lián)系實(shí)際、激發(fā)興趣，從學(xué)生所舉的事例中選取一些便于研究的事例結(jié)合自己準(zhǔn)備的事例設(shè)置成問題開展教學(xué)）2、播放課件：演示實(shí)際生活中動(dòng)能、勢能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例。選取兩個(gè)常見實(shí)例。鋼筆不小心從課桌掉到地面上所做的運(yùn)動(dòng)、騎自行車回家時(shí)經(jīng)過立交橋時(shí)下坡、上坡的運(yùn)動(dòng)。3、

4、提出問題：以上事例中，都涉及到了動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化問題，那么這兩種能量的轉(zhuǎn)化是否有一定的規(guī)律可尋呢？我們本節(jié)課就來探討這個(gè)問題。二、將事例抽象為習(xí)題，著手解決問題1、將鋼筆掉落地上的運(yùn)動(dòng)抽象為落體運(yùn)動(dòng)，劃分為兩種情況：一種忽略空氣阻力；一種考慮空氣阻力（將空氣阻力設(shè)為大小恒定的力）。2、將騎自行車過立交橋時(shí)的下坡運(yùn)動(dòng)抽象成物體在斜面上的下滑運(yùn)動(dòng)，有一定的初速度，劃分為兩種情況：一種忽略阻力；一種設(shè)為受恒定阻力的勻加速運(yùn)動(dòng)。圖2圖1通過將學(xué)生所舉的事例抽象，將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為4個(gè)習(xí)題，讓學(xué)生尋找動(dòng)能與勢能在轉(zhuǎn)化過程中的規(guī)律，在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，不少學(xué)生肯定要往機(jī)械能守恒上想，但通過習(xí)題的處理，會(huì)發(fā)現(xiàn)

5、實(shí)際情況并非如此，從而認(rèn)識到機(jī)械能的守恒不是無條件的，而是一個(gè)有條件的守恒定律，緊接著探討機(jī)械能守恒的條件。將學(xué)生每四人為一組，組內(nèi)基礎(chǔ)較好的同學(xué)處理有阻力的問題，其余同學(xué)處理無阻力的問題。三、各小組匯報(bào)結(jié)果兩種結(jié)果：1 、實(shí)例中無阻力時(shí)，動(dòng)能與勢能在轉(zhuǎn)化過程中總量不變。2、實(shí)例中有阻力時(shí)，動(dòng)能與勢能在轉(zhuǎn)化過程中總量減少?？偨Y(jié)：機(jī)械能守恒是有條件的。四、討論機(jī)械能守恒的條件引導(dǎo)基礎(chǔ)較好的同學(xué)從功能轉(zhuǎn)化的角度去探討機(jī)械能守恒的條件。其余同學(xué)結(jié)合例題閱讀課本理解守恒條件。教師引導(dǎo)思考：前面我們學(xué)過功是能量轉(zhuǎn)化的量度，動(dòng)能的轉(zhuǎn)化是用合力所做的功來量度，重力勢能的轉(zhuǎn)化是用重力重力所做的功來量度，實(shí)例中

6、有阻力時(shí)機(jī)械能減少，是不是運(yùn)動(dòng)中只要物體不受阻力物體的機(jī)械能就守恒？當(dāng)重力充當(dāng)阻力時(shí)又如何？（根據(jù)實(shí)例，學(xué)生可能認(rèn)為機(jī)械能減少的原因是由于阻力做功引起的。但當(dāng)引導(dǎo)到重力充當(dāng)阻力時(shí)。舉一豎直上拋的例子，學(xué)生就會(huì)澄清這一認(rèn)識。）進(jìn)一步從功能轉(zhuǎn)化角度探討，實(shí)例中的阻力為摩擦阻力與空氣阻力，空氣阻力與摩擦阻力做功時(shí)伴隨哪些能量的轉(zhuǎn)化呢？（舉摩擦生熱、隕石下落的例子，使學(xué)生認(rèn)識到：摩擦阻力與空氣阻力做功時(shí)，通常伴隨著內(nèi)能的轉(zhuǎn)化）逐漸使學(xué)生形成一種認(rèn)識：要想使動(dòng)能與勢能在轉(zhuǎn)化過程中總量不變，那么在能量的轉(zhuǎn)化只能發(fā)生在動(dòng)能、勢能間，所做的功只能是引起動(dòng)能與勢能轉(zhuǎn)化的力所做的功，而不發(fā)生機(jī)械能與其他形式的能之

7、間的轉(zhuǎn)化。這樣則在動(dòng)能與勢能的轉(zhuǎn)化過程中，要想總量保持不變，只能是只有重力做功。總結(jié)：機(jī)械能守恒的條件，只有重力做功。五、理論推導(dǎo)運(yùn)用前面所學(xué)的動(dòng)能定理、重力做功與重力勢能變化量之間的關(guān)系，從理論上推導(dǎo)出機(jī)械能的守恒條件。 （動(dòng)能定理） （重力做功與重力勢能變化量之間的關(guān)系） （將總功分為重力做的功與除重力外其他力所做的功）聯(lián)立三式有：即：總結(jié)：從上式看出，在動(dòng)能與勢能的轉(zhuǎn)化過程中，只要除重力以外的其它力做功，則物體的機(jī)械能將不守恒。并可通過此式探討機(jī)械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化情況?？衫斫饬硪环N特殊的能量守恒情況。類比有彈力做功引起彈性勢能變化時(shí)，可將機(jī)械能守恒的條件擴(kuò)展為：只有重力、彈力做功。六、總結(jié)課堂、深化認(rèn)識引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，既總結(jié)所學(xué)知識，更要總結(jié)探究物理規(guī)律所運(yùn)用的思維方法，溫故而知新。從實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，尋找規(guī)律，利用規(guī)律。教學(xué)情景預(yù)測利用習(xí)題推導(dǎo)機(jī)械能守恒條件時(shí)學(xué)生可能難以從功能關(guān)系入手導(dǎo)出守恒條件。理論推導(dǎo)機(jī)械能的守恒條件可能學(xué)生不會(huì)想到將總功分為重力所做的功與除重力外其他力所做的功。可引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用前面所學(xué)的力的分解，運(yùn)動(dòng)的分解的思維模式。本設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)1、課題的引入來源與實(shí)際生活中的常見事例。2、實(shí)際問題與所學(xué)物理規(guī)律相結(jié)合。3、學(xué)生對前面所學(xué)的功能關(guān)系、動(dòng)能定理、重力勢能等知識熟練掌握，深刻理解的基礎(chǔ)上應(yīng)用本設(shè)計(jì)較