《機械能守恒定律》教學設計教案標題《機械能守恒定律》教學設計所屬學科物理適用年級高一年級對應教材高中物理必修2人教版覆蓋范圍第七章第8節(jié)（1課時）教學過程教學內(nèi)容教師活動學生活動設計意圖輔助創(chuàng)設情境、激發(fā)興趣課前引入創(chuàng)設問題情境：首先邀請一名學生做一個演示實驗：鋼球用細繩懸起，請一學生靠近，將鋼球拉至學生鼻子處釋放，擺回時，觀察該同學的反應，并分析導入本節(jié)。投影本節(jié)學習目標；觀察實驗，并思考小球是否回到原來的位置高度。學生閱讀學習目標，明確本節(jié)學習任務；1、通過實驗調(diào)動學生學習的積極性，并且引出用“能量觀念”解決更簡單，引出本節(jié)。2、使學生明確本節(jié)的學習目標；鐵架臺、細線、小球，學生輔助PPT圖片展示（本節(jié)學習目標）知識點一：自主學習、自主探究機械能的定義、表達式、相對性教師投影基礎問題教師板書例1求機械能出示練習13、投影學生練習1的解答并分析，引導學生總結(jié)出機械能的相對性。學生自學課本，說出機械能的定義、符號、表達式學生書面完成練習1求機械能基礎知識學生自學，培養(yǎng)學習能力?！皺C械能具有相對性”對于個別初學者來說，不好理解，所以采用書面計算的形式，留足時間，學生自會突破PPT圖片展示問題投影學生練習1的解答知識點二：自主探究合作探究動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化動能和勢能在轉(zhuǎn)化過程中的定量關系——機械能守恒定律出示問題：同學們已經(jīng)明確了什么是機械能，那么動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化嗎，誰能舉例說明。然后教師投影典型圖片，并引導學生說出存在哪些能量轉(zhuǎn)化動能勢能之間的轉(zhuǎn)化是否存在某種定量關系？出示探究問題。出示氣墊導軌等問題探究問題2。總結(jié)：（1）勢能和動能轉(zhuǎn)化，一定對應重力或彈力做功。（2）勢能完全轉(zhuǎn)化的條件是：只有重力和彈力做功學生自主舉例，然后針對教師提供的圖片說出機械能的轉(zhuǎn)化學生自主探究和師生合作探得出結(jié)論:只有重力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機械能守恒學生自己類比探究多舉實例，將將理論形象化問題串層層遞進，有效突破本節(jié)難點1（能量轉(zhuǎn)化存在定量關系）3、學生自主探究2，不僅鞏固推理方法，而且促其自主發(fā)現(xiàn)總結(jié)機械能守恒定律PPT展示實例與問題板書探究的關鍵步驟知識點三：演示實驗歸納總結(jié)判斷機械能守恒展示例2：教師演示實驗：把一個小鐵球用細線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點，然后放開如果用尺子在某一點擋住細線1、學生觀察實驗現(xiàn)象并回答問題2、師生共同總結(jié)：如何判斷機械能守恒3、學生分析并回答練習21、結(jié)合實驗示范例題，增加了學生的探究興趣，并且形象化的實例學生更好理解。2、通過進一步練習，進一步練習如何判斷機械能守恒，并通過準確率看學生掌握情況。細線、小鐵球、泡沫球、帶有標尺的鐵架臺等實驗裝置PPT出示問題串知識點四：教師示范學生鞏固機械能守恒的應用(3)將鐵球換成泡沫球，重復（1）在小球擺動實驗中，觀察小球能否擺回原來的高度.1、鐵球在擺動過程中機械能守恒嗎？為什么2、泡沫球在擺動過程中機械能守恒么？為什么2、教師出示練習2教師出示例3：把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺。擺長為L，最大偏角為θ。如果阻力可以忽略，小球運動到最底位置時的速度是多大？教師板書例3教師出示練習3：如圖所示，把一塊質(zhì)量是3.0kg的石頭，從20m高處的山崖上以30°角，5m/s的速度朝斜上方拋出。（空氣阻力不計）求石頭落地時速度的大小。學生自主思考例3，代表做出分析并提解決方案2、學生自主完成練習3，并派兩名代表板書1、通過例題，使學生掌握在實際問題中應用機械能守恒定律解決問題的方法和主注意事項，并在解決過程中體會應用機械能守恒定律的優(yōu)越性。通過練習3進一步鞏固機械能守恒定律的應1、PPT展示問題2、教師板書例3，學生板書練習3課堂小結(jié)回顧梳理本節(jié)課所學內(nèi)容。在前面我們一直在用運動和力的觀念解決機械運動，而本節(jié)我們學習了機械能守恒，初步運用能量觀念解決問題，并且體會到了運用能量觀念解題的優(yōu)越性。(即只考慮運動的初狀態(tài)和末狀態(tài)，不必考慮兩個狀態(tài)間的細節(jié)。特別對于應用牛頓運動定律解決的變力、曲線運動等，應用機械能守恒卻簡單易行)請同學們一起回顧一下，本節(jié)學習了機械能的哪些內(nèi)容？放開手，讓學生自己總結(jié)所學內(nèi)容，從而構(gòu)建他們自己的知識框架,培養(yǎng)學生概括總結(jié)能力板書設計7.8機械能守恒定律機械能定義：_______符號____表達式______________機械能是____量，具有_______性.能量轉(zhuǎn)化機械能守恒定律內(nèi)容:_______條件：常用的表達式例1：例3：學生在本節(jié)前已經(jīng)學習了三種功能關系，所以不管在知識儲備上還是能量的觀念上已經(jīng)做好儲備。但是，多數(shù)同學針對三種功能關系的應用能力和意識不強，預估本節(jié)在動能和勢能的定量轉(zhuǎn)化關系推理中不好突破，同時高一學生的思維具有單一性，定勢性，預估在機械能守恒的應用中還是習慣用力與運動的思維，一時不能完全熟練應用能量的觀點解決。本節(jié)教學效果分析：在“機械能的定義、公式、相對性”上。學生能夠正確計算實際問題中的機械能，并能根據(jù)不同的零勢能面得到不同大小的機械能，能夠充分掌握。效果很好。在“動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化”中，通過多組生活實例，學生能夠具體說出由哪一種能量轉(zhuǎn)化為哪一種能量；在“能量轉(zhuǎn)化存在某種定量關系”的推導上，學生沒有應用動能關系推理的意識，只能教師引導探究。但在第二個“只有彈力做功”的探究中，多數(shù)學生通過類比能自主推理總結(jié)，效果很好。在“判斷機械能守恒”中，通過實驗示范和練習，多數(shù)學生能準確判斷，效果很好。在“機械能的應用”中，通過教師例題示范和學生練習，多數(shù)學生學會了能量觀念解決問題，并體會到能量觀念在解決問題時的優(yōu)越性，但個別同學單一思維意識太強，仍下筆就用力和運動分析。仍需進一步練習。在本章前幾節(jié)已經(jīng)學習了：重力做功會引起重力勢能的變化、彈簧的彈力做功將使彈性勢能發(fā)生變化、合外力做功將引起動能的變化三種功能功能關系，為本節(jié)機械能守恒的推導奠定了基礎。本節(jié)主要學習機械能的定義、公式、相對性，會判斷機械能是否守恒，并能應用機械能守恒定律解決問題。本節(jié)是用能量觀點解決問題的開始，而且還為后面機械能守恒定律的驗證和能量守恒奠定基礎。本節(jié)重點：1、會在實際問題中求機械能，并注意機械能的相對性。2、會判斷機械能是否守恒。3、能應用機械能守恒定律解決問題。本節(jié)難點：1、會判斷機械能是否守恒。2、能應用機械能守恒定律解決問題。突破方法：1、復習三種功能關系為本節(jié)機械能守恒的推導奠定基礎，師生共同舉例說明動能和勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的，進而教師提出探究問題：動能和勢能的轉(zhuǎn)化有什么定量關系。2、利用演示實驗，讓學生在實際情境中體會機械能的，守恒是有條件的，并通過師生共同例題和練習，逐步體會總結(jié)判斷方法。3、機械能守恒的應用，關鍵在于教師作好例題示范，讓學生體會到能量觀點解決問題的優(yōu)越性，使學生積極主動嘗試。1神舟號載人飛船在發(fā)射至返回的過程中，以下哪些階段中返回艙的機械能是守恒的？().飛船升空的階段.B.飛船在橢圓軌道上繞地球運行的階段.C.返回艙在大氣層以外向著地球做無動力飛行的階段.D.降落傘張開后，返回艙下降的階段.2．如圖7-8-1所示，質(zhì)量m＝0.5kg的小球，從距桌面h1＝1.2m高處的A點下落到地面上的B點，桌面高h2＝0.8m．以桌面為重力勢能的參考平面，重力加速度g取10m/s2.下列說法正確的是()圖7-8-1A．小球在A點時的重力勢能為10JB．小球在B點時的重力勢能為0JC．小球在B點時的動能為10JD．小球在B點時的機械能為10J3、如圖，質(zhì)量為m的小球從光滑曲面上滑下，當它到達高度為的位置A時，速度的大小為，當它繼續(xù)滑下到高度為的位置B時，速度大小為．4、(1)根據(jù)動能定理列出方程，描述小球在A、B兩點間動能的關系．(2)根據(jù)重力做功與重力勢能的關系，把以上方程變形，以反映出小球運動過程中機械能是守恒的．有一種地下鐵道,車站站臺建得高些,車輛進站時要上坡、出站時要下坡,如圖所示,設站臺高為,進站車輛到達坡下A點時速度為,此時切斷電源,若不計摩擦,車輛到達站臺上的速度是多大

參考答案：1、BC解：A、飛船升空的階段，火箭加速上升，勢能和動能都增加，故機械能增加，故A錯誤；

B、飛船在橢圓軌道上繞地球運行的階段，只有引力做功，故機械能守恒，故B正確；

C、返回艙在大氣層以外向著地球做無動力飛行的階段，只有引力做功，故機械能守恒，故C正確；

D、降落傘張開后，返回艙下降的階段，由于克服阻力做功，故機械能減小，故D錯誤。C以桌面為參考平面，A點的重力勢能為：EpA＝mgh1＝0.5×10×1.2J＝6J，B點的重力勢能為：EpB＝mgh2＝0.5×10×(－0.8)J＝－4J，故A、B錯誤；根據(jù)動能定理得：EkB＝mg(h1＋h2)，即物體下落到B點時的動能為mg(h1＋h2)＝6J＋4J＝10J，故C正確；物體在B點的重力勢能為－4J，動能為10J，所以B點的機械能E＝6J，故D錯誤．]3、（1）小球在從A點下落至B點的過程中，根據(jù)動能定理W＝ΔEk，mg(－)＝

（2）由mg(－)＝

，得：mg+

＝mg+

，等式左邊表示物體在A點時的機械能，等式右邊表示物體在B點時的機械能，小球從A點運動到B點的過程中，機械能守恒。4、解:取A位置為零勢能面，車輛到達坡下A點時速度為

因不計摩擦,車輛上坡進站的過程中機械能守恒,則有:

得為了進一步落實高效課堂思想，本節(jié)課我以學校的“136目標導引教學”為指導，教學中以學生學習為主體，教師啟發(fā)為主導的教學理念，與同學一起展示學習了《機械能守恒定律》?，F(xiàn)反思總結(jié)如下：思效本節(jié)的主要內(nèi)容是判斷機械能是否守恒和應用機械能守恒解決機械運動。通過學習，多數(shù)同學能夠正確判斷是否守恒，并能在實際問題中運用能量觀念解決問題，但是個別同學單一思維意識太強，仍習慣使用力與運動解題。思得本節(jié)課的高效之處得益于：理論與實際相結(jié)合。本節(jié)在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化中師生列舉了很多實例，學生興趣濃厚；在“判斷機械能守恒”時，采用了演示實驗，讓學生分別觀察小球能否擺回原高度，輕而易舉的發(fā)現(xiàn)機械能的守恒時需要條件的，從而為后面應用機械能守恒時必須先判斷手否守恒做鋪墊。教師的有效示范。在“只有重力做功，動能增加量和重力勢能的減少量相同”中，多數(shù)同學沒有應用功能關系的意識，所以教師設計為引導探究并板書，從而使學生自主探究“只有彈力做功，動能增加量和彈性勢能的減少量相同”的探究2，便能輕松推理。課堂檢測的及時回饋。巡視并評閱部分學生的檢測紙，估計整體的掌握度，概括易錯點。最后作針對性點評分析。通過這個環(huán)節(jié)能更好的進行本節(jié)教學的查缺補漏。思失學生未進行有效自學，課上顯得很被動。教師不放心學，缺少更多的學生自主探究時間。部分同學本節(jié)任務達成度不高。歸根于并未理解到位。設計的環(huán)節(jié)過緊，學生自主總結(jié)時間太短。思改教師適當放手，讓放生參與更多的自主探究，并鼓勵學生給大家作講解題目。導學案中預習學案應該發(fā)揮更大的功效。本節(jié)預習學案只設計了規(guī)律的內(nèi)容，因擔心學生不會做，所以規(guī)律的原因并未設置。反