機械能守恒定律教案

平頂山市第三高級中學(xué)（高中物理）PAGEPAGE3共5頁第頁人教版高中物理.必修.第二冊 第八章第4節(jié) 《機械能守恒定律》平頂山市第三高級中學(xué)2023-108.4機械能守恒定律教材分析高中物理經(jīng)典力學(xué)的三條主線分別是：其一、力對質(zhì)量的效果產(chǎn)生加速度，改變物體的運動狀態(tài)（速度）；其二、力對空間（位移）的效果產(chǎn)生功，改變物體的能量；其三、力對時間的效果產(chǎn)生沖量，改變物體的動量。本節(jié)是教材必修第二冊第八章《機械能守恒定律》的第4節(jié)，和本章同標題。從以上兩點，不僅反應(yīng)出能量和守恒思想在本章地位的重要性，同時對整個高中力學(xué)乃至電磁學(xué)的學(xué)習(xí)都有重要意義。學(xué)情分析本章學(xué)習(xí)的一條主線就是功能關(guān)系，即功是能量轉(zhuǎn)化的量度。通過本章前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)基本掌握了重力做功是重力勢能轉(zhuǎn)化的量度、彈力做功是彈性勢能轉(zhuǎn)化的量度、和總功是動能轉(zhuǎn)化的量度，對本節(jié)的學(xué)習(xí)有足夠的知識儲備和方法儲備。但是高中生的學(xué)習(xí)依然存在局限性短板，主要表現(xiàn)在從感性認識到理性認識的過渡，和從定性分析到定量分析的過渡。設(shè)計思想基于以上兩方面分析的原因，我對本節(jié)課的設(shè)計以同學(xué)們的感性認識和定性分析為輔助，更加側(cè)重理論的推導(dǎo)過程和定量分析，以提升學(xué)生的理性認識和學(xué)習(xí)效果。教學(xué)目標1.知道什么是機械能；2.掌握機械能守恒定律內(nèi)容、條件和表達式；3.能應(yīng)用機械能守恒定律解決實際問題；4.讓學(xué)生樹立和鞏固守恒的科學(xué)觀點，自覺運用它分析問題。重點難點教學(xué)重點什么是機械能；機械能守恒的內(nèi)容、條件和表達式。教學(xué)難點1、功能原理基礎(chǔ)上機械能守恒定律條件的推導(dǎo)；2、機械能守恒定律表達式的推導(dǎo)及實際運用。教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖情境引入播放過山車、蹦極、單擺碰鼻等場面震撼的動畫。知識回顧1、重力勢能：Ep=mgh-WG=△Ep2、彈性勢能：Ep=?kx2-WT=△Ep3、動能：Ek=?mv2W總=△EK新知學(xué)習(xí)一、機械能1、概念：動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱機械能。機械能為動能和勢能之和。2、表達式：E=Ep+EK感性認知——定性分析結(jié)合下列情況，請各列舉出一個實例：1、重力勢能和動能之間可以互相轉(zhuǎn)化2、彈性勢能和動能之間可以互相轉(zhuǎn)化3、重力勢能和彈性勢能之間可以互相轉(zhuǎn)化回顧伽利略的斜面實驗，緊扣教材，嘗試從能量轉(zhuǎn)化和守恒角度進行分析。二、機械能守恒定律理論探究一：機械能的轉(zhuǎn)化由什么力做功實現(xiàn)推導(dǎo)過程：-WG=△Ep①-WT=△Ep②W總=△EK③三式相加得：W總-WG-WT=△Ep+△EK化簡可得：W它=△E這個功能關(guān)系物理學(xué)中稱為：功能原理理論探究二：機械能守恒的條件是什么機械能守恒即△E=0由功能原理W它=△E得其成立條件為：W它=0此條件由易到難可分為以下三種情況：（1）物體只受重力和彈力作用；（2）物體受其它力作用，但其它力不做功；（3）其它力做功，但做功的代數(shù)和為零。機械能守恒定律的內(nèi)容在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)（條件），動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)化思想），而總的機械能保持不變（守恒思想）。理論探究三：機械能守恒的表達式基本表達式：△E=0可變形為以下三種形式：（1）、△Ek=-△Ep（過程，轉(zhuǎn)化角度）（2）、EK1+Ep1=EK2+Ep2（狀態(tài)，守恒角度）（3）、△Ea=-△Eb（系統(tǒng)，轉(zhuǎn)移角度）典例提升例1、一物體從高5m的光滑斜面頂端滑下，不計空氣阻力，g取10m/s2,求物體滑到斜面底端速度的大??？例2、如圖所示，物體A和B系在跨過定滑輪的細繩兩端，物體A的質(zhì)量mA＝1.5kg，物體B的質(zhì)量mB＝1kg。開始時把A托起，使B剛好與地面接觸，此時物體A離地高度為h＝1m，放手讓A從靜止開始下落，g取10m/s2，求：當(dāng)A著地時，A的速度多大？課堂小結(jié)一、機械能1、概念：2、表達式：E=Ep+EK二、機械能守恒定律1、內(nèi)容：2、條件：（1）、（2）、（3）3、表達式：△E=0（1）、△Ek=-△Ep（過程，轉(zhuǎn)化角度）（2）、EK1+Ep1=EK2+Ep2（狀態(tài)，守恒角度）（3）、△Ea=-△Eb（系統(tǒng)，轉(zhuǎn)移角度）課后作業(yè)練習(xí)冊《增效作業(yè).十七》播放動畫適度點評提問引導(dǎo)引導(dǎo)提問講解提問點評分析引導(dǎo)提出問題結(jié)合舊識老師引導(dǎo)推導(dǎo)新知提出問題引導(dǎo)推理細分應(yīng)用突破難點教師引導(dǎo)展示新知提出問題整體把握細分推導(dǎo)理解升華突破難點展示例題引導(dǎo)分析建立方程點評講解課堂小結(jié)復(fù)盤課堂突出重點布置作業(yè)觀看動畫回答鞏固學(xué)習(xí)思考掌握思考回答思考分析分組討論鞏固舊識和方法獲得新知分組討論功能關(guān)系總體把握細分升華識記理解獲取新知小組討論整體認知結(jié)合情境細分升華小組合作思考分析條件判定研究對象過程和狀態(tài)分析建立方程解決問題反思總結(jié)鞏固提升情境引入，通過感性認識激發(fā)同學(xué)們的熱情，提升學(xué)習(xí)的積極性。溫故知新，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做知識上的儲備通過學(xué)習(xí)知道什么是機械能，并能定量表示機械能，為下面機械能守恒定律的學(xué)習(xí)做知識上的儲備。通過生活中實例的感性認識，讓學(xué)生定性認識到機械能中的動能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，為下面定量分析機械能守恒做好鋪墊。溫故知新，感性認知上建立能量轉(zhuǎn)化和守恒思想。結(jié)合本章學(xué)習(xí)的主線：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，在已經(jīng)學(xué)過的三個功能關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)學(xué)工具和方法，獲得新知。是下面機械能守恒定律學(xué)習(xí)的重要準備。機械能守恒不是普適的，而是有其成立條件的。掌握機械能守恒的條件，對機械能守恒定律的學(xué)習(xí)和理解乃至應(yīng)用都有重要意義。基于此，引導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)此條件，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在探究玩機械能守恒條件的基礎(chǔ)上，展示學(xué)習(xí)機械能守恒定律，順理成章，水到渠成。不死板不突兀，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)理解。高中物理的學(xué)習(xí)，不僅是知識的識記和理解，更重要的是應(yīng)用知識解決問題。用學(xué)生的話說就是計算和套公式。所以推導(dǎo)出不同情境下的表達式對學(xué)生的理解和應(yīng)用不可或缺。學(xué)以致用。高中物理的學(xué)習(xí)更側(cè)重培養(yǎng)應(yīng)用物理知識分析和解決實際問題的能力。通過例題，一方面提升學(xué)生解決問題的能力，另一方面反過來幫助學(xué)生更進一步理解機械能守恒成立的條件和不同情境下表達式的應(yīng)用。通過對整節(jié)課的復(fù)盤，全覽知識點，突出重點，突破難點，實現(xiàn)對整節(jié)課的鞏固和提升。學(xué)以致用鞏固提高反思本節(jié)教學(xué)的重難點是機械能守恒定律的條件、表達式和應(yīng)用。所以在教學(xué)過程中更加注重在已有知識和方法的基礎(chǔ)上，通過引導(dǎo)，進行嚴密的邏輯推理，讓每個知識點自然而然地呈現(xiàn)出來。讓學(xué)生的學(xué)習(xí)既