机械能守恒教学设计（教案形式）

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1、“机械能守恒”教学设计义乌中学物理组王树民【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，教材通过“做一做”小实验展示了与探究守恒量的联系，通过多个具体实例，先猜测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。在教学设计时，要根据教材内在的逻辑关系和学

2、生认知的发展规律来设计教学活动的基本流程，力求达到最优化的组合。本设计力图通过生活实例和物理实验,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,体会物理规律对生活实践的作用。【教学目的】㈠知识与技能1、知道什么是机械能，理解物体的动能和势能可以相互转化；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㈡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、初步

3、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。㈢情感、态度与价值观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，领悟机械能守恒规律解决问题的优点，形成科学价值观。【教学重点】1、机械能守恒定律的推导与建立，以及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。【教学器材】钢球、细线、小球、钉子，铁架台、弹簧振子,气垫导轨等。【教学过程】一、导入新课1、提出课题—机械能守恒定律。（板书）

4、2、力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，物体的动能和势能总和称为机械能，例举：通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化。（展示图片和视频）瀑布（自由落体）：重力势能动能荡秋千：动能重力势能过山车：动能重力势能动能撑杆跳高动能弹性势能、重力势能动能……分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况。实验1：（激疑）钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同学反应。释放钢球后，学生联系到伽利略理想实验中的判断，认识到若无空气阻力，应该摆到等高处，不会碰到鼻子。乙甲ABCA二、新课教学1、探究守恒量实验2：将小钢球用细线悬挂一

5、端固定在的小黑板上部，让小球摆动，通过实验发现，小球可以摆到跟释放点等高处，再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线，再观察，发现仍等高。引导学生讨论探究摆动中能量转换，分析实验现象所展示的能量转化特点，实验1和实验2中小球在摆动过程中通过重力做功，势能与动能互相转换：重力做正功，重力势能减少，动能增加；重力做负功，重力势能增加，动能减少。小球摆动过程中总能回到原来高度，好像“记得”自己原来的高度，说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的，是什么呢？重力势能与动能的总和保持不变，也就是机械能保持不变。实验3：⑴将小黑板倾斜，让小钢球靠着黑板运动，观察现象。⑵小黑板不倾斜，

6、将小钢球换成泡沫球再做，观察现象。小球有时能摆到原来的高度，有时不能摆到原来的高度。2、探究规律，并找出机械能不变的条件。h1h2ABv1v2提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。⑴只受重力作用分析引导学生自主探究，不失一般性，设下落过程中经过高度h1的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。A点到B点，WG=mv22-mv12=EK2-EK

7、1由重力做功和重力势能变化的关系有WG=mgh1-mgh2=EP1-EP2得到EK2-EK1=EP1-EP2①移项后，得EP1+EK1=EP2+EK2②即E1=E2引导学生讨论式①的含义是什么？式②的含义又是什么？在表达式①中左边是物体动能的增加量，右边是物体重力势能减少量，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就增加多少。在表达式②中，左边是物体在末位置时的机械能，右边是物体在初位置时的机械能，该式表示：动能和势能之和即总的机械能保持不变。⑵只有重力做功分析上述结论是在运动过程只受重力作用的时候得