物理：第7章《机械能守恒定律》教材和案例分析

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1、海盐县教育局教研室韩耀强TEL:86029511EMIL:zjhyhyq@126.comBLOG:zjhyhyq.jsblog.cn高中物理必修②《第七章机械能守恒定律》教材和案例分析一、机械能守恒定律教材分析二、机械能守恒定律教学建议三、机械能守恒定律案例分析提纲一、机械能守恒定律教材分析1.新、旧教材章节结构对比第七章机械能守恒定律1追寻守恒量2功3功率4重力势能5探究弹性势能的表达式6实验：探究功与物体速度变化的关系7动能和动能定理8机械能守恒定律9实验：验证机械能守恒定律10能量守恒定律与能源第八章机械能一、功二、功率三、功和能四、动能动能定理五、重力势能六、机

2、械能守恒定律七、机械能守恒定律的应用*八、伯努利方程实验：验证机械能守恒定律新原第七章机械能守恒定律1追寻守恒量2功3功率4重力势能5探究弹性势能的表达式6实验：探究功与物体速度变化的关系7动能和动能定理8机械能守恒定律9实验：验证机械能守恒定律10能量守恒定律与能源第八章机械能一、功二、功率三、功和能四、动能动能定理五、重力势能六、机械能守恒定律七、机械能守恒定律的应用*八、伯努利方程实验：验证机械能守恒定律新原●原教材以“功是能量转化的量度”结论为基础展开对动能、重力势能的探讨；●新教材在了解重力势能和弹性势能的基础上，从实验和理论两方面探究功与物体速度变化的关系，

3、得出动能和动能定理的表达式；功能关系是逐步渗透的。●新教材增加“探究弹性势能的表达式”，但对结论不作要求。增加删去一、机械能守恒定律教材分析1.新、旧教材章节结构对比2.新教材总体特点知识结构基本相同，新增加的内容给学生提供了一些探究与体验的机会，体现了新课程所倡导的探究发现和合作学习的教学理念。重视“过程”目标的落实和“情感”目标的体现新教材在文字处理和插图的选择上更趋向于生活化、通俗化。新教材中，机械能部分内容为什么会是这样的一个结构?旧教材的知识结构如果一个物体能对外做功这个物体就具有能量举例说明：做功伴随着能量的变化结论：功是能量变化的量度感觉：似乎定义功是为了定

4、义能，先有功的概念，才有能的概念。但是，在物理学的发展中，能量并不是由功定义的，能量的概念是人类在“追寻守恒量”的过程中发展起来的。能量的概念之所以重要，是因为它是一个自然界中十分重要的守恒量。基于这样的认识，新教材中，把守恒思想的提出放到了具体的概念之前。新教材的知识结构追寻运动中的守恒量体验：一切运动变化都要满足一定的守恒定律。能量守恒定律与能源机械能守恒定律功是能量转化的量度显然，新、旧教材相比，新教材中的处理方法，更加符合学生的认识规律，使知识的托出更自然、更和谐。也更符合物理学发展的历史事实。对学生来说，这样的处理，作为一种学习资源，在其分析处理实际问题时的可借

5、鉴性也更强。因此，把“寻找守恒量”作为本章的开篇内容是很有意义的。一、第七章机械能守恒定律教材分析1.新、旧教材章节结构对比2.新教材总体特点3.新教材新增内容的分析(1)变化最大——关于重力势能、弹性势能和动能的教学线索及特点原教材关于重力势能和动能的教学线索及特点功和能：通过四个实例讲解“功是能量转化的量度”●运动员举重做了多少功，就有多少化学能转化为重物的重力势能；●压缩的弹簧对小球做了多少功，就有多少弹性势能转化为动能；●机车拉着列车加速，牵引力对列车做了多少功，就有多少内能转化为机械能；●起重机提升重物,钢绳的拉力对重物做了多少功，就有多少电能转化为机械能。动能

6、和动能定理●根据“飞机牵引力做了多少功，飞机的动能就增加多少”来确定动能表达式●推导得出，确定动能的表达式。●把上述表达式的结论称为动能定理。重力势能●根据重力的功确定重力势能表达式为mgh。●说明重力功和物体势能变化的关系。●说明重力做功跟路径无关。特点：1.“功是能量转化的量度”是作为事实提出的普遍性结论；2.“功是能量转化的量度”是确定动能和重力势能表达式的根据；3.把动能和动能定理两个知识的形成结合起来在同一节课讲授。新教材关于重力势能和动能的教学线索及特点重力势能●重力做功跟路径无关（证明后得出结论）；●定义重力势能Ep＝mgh，概括得出重力功与重力势能的关系W

7、G＝Ep1－Ep2●说明重力势能的大小具有相对性，势能属于系统所共有。探究弹性势能的表达式●类比重力与重力势能的关系，明确弹性势能表达式取决于弹力做功的表达式。●对弹力做功的表达式进行理论探究。动能和动能定理●推导得出：●分析：就是我们寻求的动能表达式。称为动能定理探究做功与物体速度变化的关系●背景：已知重力功跟重力势能、弹力功跟弹性势能的变化关系，若不考虑势能，外力对物体做将功产生什么效果？●实验探究后初步得出：外力对静止物体做的功跟物体获得速度的平方成正比。把动能表达式和动能定理捆绑在一起提出来，比较符合逻辑，也印证了实验