機(jī)械能守恒定說(shuō)課稿

1、機(jī)械能守恒定律的說(shuō)課稿李仕榮 我說(shuō)課的題目是“機(jī)械能守恒定律” ，下面我對(duì)這節(jié)課分四個(gè)方面進(jìn) 行說(shuō)明： 教材分析、學(xué)法指導(dǎo)、教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程和設(shè)計(jì)意圖。一、教材分析1、教材所處的地位和作用 本節(jié)課是高一物理必修 2的第 7章第 8節(jié)，機(jī)械能守恒定律一節(jié)的內(nèi) 容與本章的各節(jié)內(nèi)容有緊密的邏輯關(guān)系，是全章知識(shí)鏈中重要的一 環(huán)，機(jī)械能守恒定律的探究建立在前面所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上， 而機(jī)械能 守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一種特殊情況， 教材通過(guò)“做一 做”小實(shí)驗(yàn)展示了與探究守恒量的聯(lián)系，通過(guò)多個(gè)具體實(shí)例，先猜測(cè) 動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系， 引出對(duì)機(jī)械能守恒定律及守恒條件的 探究，聯(lián)系重力勢(shì)能和重力做

2、功及彈性勢(shì)能與彈力做功的關(guān)系的學(xué) 習(xí)，由定性分析到定量計(jì)算，逐步深入，最后得出結(jié)論，并通過(guò)應(yīng)用 使學(xué)生領(lǐng)會(huì)定律在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)的優(yōu)越性。 在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)， 要根據(jù) 教材內(nèi)在的邏輯關(guān)系和學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)的基本 流程，力求達(dá)到最優(yōu)化的組合。力圖通過(guò)生活實(shí)例和物理實(shí)驗(yàn),展示相關(guān)情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引出對(duì)機(jī)械能守恒定律的探究,體現(xiàn)從“生活走向物理”的理念 ,通過(guò)建立物理模型 ,由淺入深進(jìn)行探究 ,讓 學(xué)生領(lǐng)會(huì)科學(xué)的研究方法 ,并通過(guò)規(guī)律應(yīng)用鞏固知識(shí) ,體會(huì)物理規(guī)律對(duì) 生活實(shí)踐的作用。2、教學(xué)目標(biāo)及確定依據(jù)根據(jù)教材特點(diǎn)（注重思想性、探究性、邏輯性、方法性和哲理性） 和學(xué)生的特點(diǎn)以及高中

3、新課程的總目標(biāo) （進(jìn)一步提高科學(xué)素養(yǎng)， 滿足 全體學(xué)生終身發(fā)展需求） 和理念（探究性、 主體性、發(fā)展性、和諧性） 和三維教學(xué)目標(biāo)（知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀）的 要求特制定如下教學(xué)目標(biāo)。 理解機(jī)械能及機(jī)械能總量的概念， 掌握機(jī) 械能守恒定律的內(nèi)容及得出過(guò)程 （觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題實(shí)例探究 發(fā)現(xiàn)結(jié)論理論推證總結(jié)規(guī)律初步應(yīng)用）與方法（實(shí)例探究 +演繹 推理）；在過(guò)程中浸透，尋找科學(xué)真理的價(jià)值觀和唯物觀，提高學(xué)生 探索發(fā)現(xiàn)能力。 對(duì)機(jī)械能守恒定律條件的實(shí)質(zhì)性理解； 會(huì)初步應(yīng)用條 件來(lái)分析實(shí)際過(guò)程的機(jī)械能是否守恒， 這也就要求學(xué)生在構(gòu)建成定律 知識(shí)上掌握它的來(lái)龍去脈，提高學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

4、 知識(shí)與技能1、知道機(jī)械能的各種形式，能分析動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能、彈性 勢(shì)能）間相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題。2、能夠根據(jù)動(dòng)能定理及重力做功與重力勢(shì)能變化間的關(guān)系，推導(dǎo) 出機(jī)械能守恒定律。3、知道機(jī)械能守恒的條件和機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，理解機(jī)械 能守恒定律的內(nèi)容。4、會(huì)根據(jù)守恒條件判斷機(jī)械能是否守恒，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解 決有關(guān)問(wèn)題。過(guò)程與方法1、學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象分析、推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律及適用條件的研究方法2、初步掌握運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化和守恒來(lái)解釋物理現(xiàn)象及分析問(wèn)題的方法。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀體會(huì)科學(xué)探究中的守恒思想， 養(yǎng)成探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度， 領(lǐng)悟機(jī) 械能守恒規(guī)律解決問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)，形成科學(xué)價(jià)值觀。3、重點(diǎn)、難點(diǎn)

5、及確定依據(jù)教學(xué)重點(diǎn)： 機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)與建立， 以及機(jī)械能守恒定律含義 的理解；機(jī)械能守恒定律的條件和機(jī)械能守恒定律的實(shí)際應(yīng)用。 對(duì)機(jī) 械能守恒條件及守恒定律的理解是本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)。4、教學(xué)內(nèi)容重組、拓展、安排 分為引入、新課、鞏固、作業(yè)四個(gè)步驟。以生活中常見(jiàn)情境為例，讓 學(xué)生分析動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，提出機(jī)械能如何變化的問(wèn)題，順勢(shì) 引入新課；創(chuàng)設(shè)三個(gè)不同情境，讓學(xué)生用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，在師生 共同探討下得出機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。 以三個(gè)情境為例， 讓學(xué)生自 由討論定律成立的條件， 教師進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)， 最后共同得到適用條件。 然后通過(guò)適當(dāng)?shù)恼n堂練習(xí)讓學(xué)生對(duì)新學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固和加深理解。 研

6、究性課題的提出，通過(guò)以下實(shí)例讓學(xué)生課后去進(jìn)行探討高度二、教學(xué)方法由于物理規(guī)律是人腦對(duì)物理現(xiàn)象和過(guò)程等感性材料進(jìn)行科學(xué)抽象 的產(chǎn)物。針對(duì)這一特點(diǎn)，教師在教學(xué)中要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境， 提供多樣化信息來(lái)源，根據(jù) STS 的教學(xué)模式，教師應(yīng)當(dāng)注重探究性、 主導(dǎo)性、交互性、社會(huì)性的教學(xué)；注重師生間的協(xié)商、對(duì)話與交流。 我的教學(xué)法設(shè)計(jì)主要也是依據(jù)教學(xué)理論及構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論進(jìn)行設(shè) 計(jì)的，具體而言是這樣：對(duì)機(jī)械能守恒定律的得出（過(guò)程） ，我采用 演示單擺實(shí)驗(yàn)（創(chuàng)設(shè)情景） ，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象（能達(dá)到相同的高度） ，學(xué)生在 老師的引導(dǎo)下定性得出兩個(gè)最高點(diǎn)的機(jī)械能相等，教師再設(shè)計(jì)問(wèn)題 （對(duì)其它的點(diǎn)或其余的實(shí)例是否又具

7、有任意性與普遍？） ，再通過(guò)自 由落體運(yùn)動(dòng)的理論論證和實(shí)例驗(yàn)證 （物體在光滑斜面上自由下落和振 子的運(yùn)動(dòng)），進(jìn)而得出規(guī)律。對(duì)機(jī)械能守恒定律條件的得出與掌握， 可以通過(guò)對(duì)比、 分析我們所舉的實(shí)驗(yàn)與實(shí)例， 學(xué)生回到具體的物理情 境中去思考我們?cè)O(shè)問(wèn)題的前提，在這種思考、 、對(duì)比與分析中進(jìn)行總 結(jié)，從而得出機(jī)械能守恒定律的條件。對(duì)規(guī)律的應(yīng)用，屬于是對(duì)知識(shí) 的深化理解，要通過(guò)教師的示范，師生的共同討論逐步去領(lǐng)會(huì)分析、 處理問(wèn)題的方法， 切忌一步到位。 總的來(lái)說(shuō)我采用的是一種教師引導(dǎo) 和學(xué)生探究相結(jié)合的發(fā)現(xiàn)教學(xué)法，也符合現(xiàn)代的 STS 教學(xué)模式的要 求。本節(jié)主要采用講授法、 討論法、歸納法相結(jié)合的啟發(fā)式教

8、學(xué)方法。 通過(guò)師生一起探索得出物理規(guī)律及適用條件，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性， 充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的教學(xué)原則。三、學(xué)法指導(dǎo)根據(jù)我設(shè)計(jì)的教法及科學(xué)的構(gòu)建主義學(xué)法觀點(diǎn)： “學(xué)習(xí)不是接受現(xiàn) 成的知識(shí)信息，而是基于原有經(jīng)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變； 學(xué)習(xí)不是個(gè)體構(gòu)建的過(guò)程， 也是社會(huì)構(gòu)建的過(guò)程。 ” 學(xué)生應(yīng)當(dāng)采取這樣學(xué)習(xí)方法：在具體的物 理情景及老師的引導(dǎo)下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，體現(xiàn)由物講理的基本方法。 學(xué)生應(yīng)當(dāng)在具體的物理情景中學(xué)會(huì)思考與分析， 演繹推理、 歸納與總 結(jié)。具體的應(yīng)當(dāng)是在物理情景中去思考我們的問(wèn)題，分析它的特點(diǎn)， 用我們已掌握的知識(shí)進(jìn)行探究式的演繹推理， 最后去歸納總結(jié)新的物 理規(guī)律。總之， 學(xué)生要學(xué)會(huì)學(xué)

9、習(xí)知識(shí)的來(lái)龍去脈，這是最重要的學(xué)習(xí) 方法。為適應(yīng)高一學(xué)生的認(rèn)識(shí)和思維發(fā)展水平，根據(jù)新課內(nèi)容要求， 創(chuàng)設(shè)“自由落體、平拋、沿斜面下滑”三個(gè)物理情境作為鋪墊，由易 到難，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐 -認(rèn)識(shí)-再實(shí)踐 -再認(rèn)識(shí)，完成認(rèn)識(shí)上的飛躍。 通過(guò)設(shè)疑，啟發(fā)學(xué)生思考， 在歸納機(jī)械能守恒定律的使用條件時(shí)，引 導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)，并能加以評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué) 生的學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)物理學(xué)習(xí)的自信心。四、教學(xué)過(guò)程和設(shè)計(jì)意圖1、導(dǎo)入新課 做功的過(guò)程也是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過(guò)程， 物體的動(dòng) 能和勢(shì)能總和稱為機(jī)械能， 通過(guò)重力或彈力做功， 動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn) 化，展示圖片和視頻導(dǎo)入。實(shí)驗(yàn)：（激疑）鋼球

10、用細(xì)繩懸起，請(qǐng)一同學(xué)靠近，將鋼球偏至同學(xué)鼻 子處釋放，擺回時(shí)，觀察該同學(xué)反應(yīng)。釋放鋼球后，學(xué)生聯(lián)系到伽利 略理想實(shí)驗(yàn)中的判斷，認(rèn)識(shí)到若無(wú)空氣阻力，應(yīng)該擺到等高處，不會(huì) 碰到鼻子。2、新課教學(xué)1）探究守恒量 實(shí)驗(yàn)：將小鋼球用細(xì)線懸掛一端固定在的小黑板上部，讓小球擺動(dòng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 小球可以擺到跟釋放點(diǎn)等高處， 再用一釘子固定在小 黑板上某點(diǎn)擋住細(xì)線，再觀察，發(fā)現(xiàn)仍等高。引導(dǎo)學(xué)生討論探究擺動(dòng) 中能量轉(zhuǎn)換，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所展示的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)小球擺動(dòng)過(guò)程中總 能回到原來(lái)高度，好像“記得”自己原來(lái)的高度，說(shuō)明在擺動(dòng)過(guò)程中 有一個(gè)物理量是保持不變的， 是什么呢？重力勢(shì)能與動(dòng)能的總和保持 不變，也就是機(jī)械能

11、保持不變。 實(shí)驗(yàn)將小黑板傾斜，讓小鋼球靠著黑板運(yùn)動(dòng)，觀察現(xiàn)象。小黑板不傾 斜，將小鋼球換成泡沫球再做，觀察現(xiàn)象。小球有時(shí)能擺到原來(lái)的高 度，有時(shí)不能擺到原來(lái)的高度。2）探究規(guī)律，并找出機(jī)械能不變的條件。提出研究方法： 在探究物理規(guī)律時(shí)， 應(yīng)該是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜， 逐步深入， 先對(duì)簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象進(jìn)行探究， 然后加以推廣深化。 在動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn) 化的情景中，自由落體（只受重力）應(yīng)該是比較簡(jiǎn)單的。只受重力作用分析 引導(dǎo)學(xué)生自主探究，不失一般性，功能關(guān)系、動(dòng)能定理） ， 得到 EP1+EK1=EP2+EK2即 E1=E2 引導(dǎo)學(xué)生討論式的含義是什么？式的含義又是什么？ 在表達(dá)式中左邊是物體動(dòng)能的增加量，右邊

12、是物體重力勢(shì)能減少 量，該表達(dá)式說(shuō)明：動(dòng)能和勢(shì)能之和即總的機(jī)械能保持不變。 只有重力做功分析 上述結(jié)論是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程只受重力作用的時(shí)候得到的， 如果物體是沿光 滑斜面下滑，上述結(jié)論成立嗎？（由同學(xué)推導(dǎo)，分析）沿光滑斜面下 滑過(guò)程中，斜面的彈力不做功，由動(dòng)能定理分析，通過(guò)重力做功，使 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，總的機(jī)械能保持不變。如果物體沿光滑曲面滑下，怎么分析？ 由學(xué)生通過(guò)重力勢(shì)能的分析中將曲面看成無(wú)數(shù)個(gè)小斜面的處理方法， 得出結(jié)論。小結(jié)：在只有重力做功的情形下， 不論物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)， 總的機(jī)械能保持不變。進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)， 擺球擺動(dòng)過(guò)程受重力與細(xì)線拉力， 兩拉力方向始終 與運(yùn)動(dòng)方向垂直，不

13、做功，則上式推導(dǎo)過(guò)程及結(jié)論都相同。分析守恒條件 分析討論：泡沫球?qū)嶒?yàn)和黑板傾斜后球不能擺到等高處的原因。 泡沫球受到的阻力不能忽略，前面的推導(dǎo)過(guò)程中 W=WG+Wf ， EP1+EK1EP2+EK2， 從能量轉(zhuǎn)化角度看，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，所以機(jī)械能將不斷減少。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)的證明： 只有重力做功時(shí)， 物體系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)械能 守恒。（此處應(yīng)說(shuō)明：重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)具有的） 只有彈力做功分析提出問(wèn)題：勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，只有彈力做功時(shí)，機(jī) 械能與守恒嗎？ 實(shí)驗(yàn)：氣墊導(dǎo)軌上的水平彈簧振子，觀察振動(dòng)過(guò)程。由同學(xué)討論振動(dòng)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化和實(shí)驗(yàn)結(jié)論， 結(jié)論：只有彈力做功時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能

14、守恒 系統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈力做功分析 實(shí)驗(yàn) 5：豎直彈簧振子的振動(dòng)，觀察現(xiàn)象，作出分析。 共同分析，得出結(jié)論。分析守恒條件，歸納結(jié)論在只有重力和彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)， 動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化， 而 總的機(jī)械能保持不變引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)論，加深理解： “在只有重力和彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)”是機(jī)械能守恒的條件 “而總的機(jī)械能保持不變”是結(jié)論“動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化” 是系統(tǒng)內(nèi)重力或彈力做功的結(jié)果。 從能 量轉(zhuǎn)化角度看， 機(jī)械能守恒定律是普遍的能量守恒定律的一種特殊情 況。條件：系統(tǒng)內(nèi)只有重力（或彈力）做功。公式： EP1+EK1=EP2+EK2 （E1=E2）（板書） 共同分析書本中的思考與討論： 一小球

15、在真空中下落， 有一質(zhì)量相同的小球在粘滯性較大的液體中勻 速下落，它們都因高度為 h- 1的地方下落到 h2的地方，在兩種情況下， 重力所做的 功相等嗎？重力勢(shì)能各轉(zhuǎn)化為什么形式的能？機(jī)械能守恒嗎？3）鞏固應(yīng)用： 指導(dǎo)學(xué)生對(duì)規(guī)律探究過(guò)程進(jìn)行歸納小結(jié)，然后針對(duì)性地加以鞏固應(yīng) 用。例 1：分析下列情況下機(jī)械能是否守恒？ A跳傘運(yùn)動(dòng)員從空中勻速下落過(guò)程 B物體以 8m/s2 在空中下落過(guò)程 C物體作平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程D物體在細(xì)線拉力作用下沿光滑斜面上滑過(guò)程例 2：下列情況中，物體的機(jī)械能有可能不變的是A物體所受合外力為零，重力對(duì)物體做正功 B物體所受合外力為零，重力對(duì)物體做負(fù)功 C物體以 5m/s2 的加

16、速度做直線運(yùn)動(dòng) D物體以不變的速率在豎直平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng) 通過(guò)以上兩例具體問(wèn)題，鞏固對(duì)機(jī)械能守恒條件的理解和掌握。例 1 中 D 選項(xiàng)用意是讓 學(xué)生清楚應(yīng)該是系統(tǒng)內(nèi)彈力做功機(jī)械能才守恒。 例 2 各選項(xiàng)的目的是 讓學(xué)生能聯(lián)系各種實(shí)際的運(yùn)動(dòng)情景進(jìn)行分析。例：把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來(lái)， 就成為一個(gè)擺 （如圖），擺長(zhǎng)為 l , 最大偏角為 。小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？ 分析：這個(gè)問(wèn)題直接用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式來(lái)處理， 需要用 高等數(shù)學(xué)。通過(guò)前面的分析，我們知道小球在擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒， 可以用機(jī)械能守恒定律求解。（對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行評(píng)價(jià)、修正，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，物體重力勢(shì)能 大小與所選取的參考平面（零勢(shì)面）有關(guān)；而重力勢(shì)能的變化量是與 所選取的參考平面無(wú)關(guān)的。 在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時(shí)， 應(yīng)先確定參 考平面。） 在應(yīng)用的基礎(chǔ)上，歸納使用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟： 、受力分析， 判斷是否符合機(jī)械能守恒定律的條件只有重力或 彈力做功；、列出初、末兩個(gè)狀態(tài)的機(jī)械能（ E1、 E2）； 、根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出等式求解（ E1 E2）。 設(shè)問(wèn)：