机械能守恒定律习题课——教学设计

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1、机械能守恒定律习题课——教学设计三门中学叶美莲一、教学设计思路：本节课的设计，力求使学生在应用机械能守恒定律中更加严谨，更加符合学生的认知规律。同时也结合学生的原有基础，学生的一些认知障碍，选择合适（具有一定的层次性）的习题进行解决。复习规律环节，通过判断10个情景下的物体机械能是否守恒来对上节课得到的规律的条件进行巩固，起到一定的承上启下的作用。在应用规律环节，选择了3个典型的、不同难度有阶梯和层次的习题来熟练规律、巩固规律，同时总结了应用机械能守恒定律解题的分析思路、解题程序，体会用机械能守恒解题的优越性和局限性，并与动能定理做了深刻的对比，加深了对机械能守恒定律的表达式的本质理

2、解，并拓展了机械能变化的求解方法。同时交代了机械能守恒的意义，从单纯的知识学习转变了核心素养的学习，引导学生树立守恒的观念，拓展了分析解决问题的思路，促进学生核心素养发展。最后的评价性习题则从原有的情景中走出来，进入了较为新颖情景的机械能守恒的灵活应用，同时带领学生进入一个新的问题情境中，系统的机械能守恒的应用求解，拓宽了教学指导意见中的狭窄的限制，力求拓宽学生的视眼。二、前期分析前一课是在较多的动能、势能相互转变的情景中，水到渠成地得到了转变过程中遵循的规律——机械能守恒定律。机械能守恒定律其实是能量守恒定律的一种特殊情况，是高中物理守恒观点的开端，其存在有一定的价值和意义。但是学

3、生心中有一定的疑惑：既然有了动能定理，为什么还要学机械能守恒定律？而且，学生对机械能守恒定律的应用比较陌生，不会合理选择合适的公式进行求解。所以安排一节习题课，解决学会心中的一些困惑，帮助学生了解机械能守恒的意义，同时，能从两个角度去理解机械能是否守恒，且能选择合适的公式加以具体情景的应用。且对机械能守恒定律可以加以相应的拓展，比如有弹簧在内的系统机械能守恒等。重点：机械能守恒定律的条件判断及其应用时的解答程序难点：根据情景合理选择公式三、教学目标1．知识与技能①理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件②在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式③能从不同

4、角度区分机械能守恒和动能定理。⑵过程与方法①学会在具体的问题中用两种方法判定物体的机械能是否守恒；②会选择合适的过程和对象应用机械能守恒定律③会针对题目的特点合理选择合适的公式加以求解⑶情感、态度与价值观首次树立守恒的观念，对机械能守恒定律的意义有合理的评价，拓展分析问题和解决问题的思路，形成核心素养中物理观念的形成。5四、教学过程（一）复习:通过习题来巩固机械能守恒的条件以下各情景中，物体的机械能守恒的有（）A.平抛出去的小球B.随风飘落的树叶C.被手托着匀速向上运动的书本D.沿着倾角为30°的斜面，以3m/s2的加速度向下运动的滑块E.绳子系着的小球从30°角的位置静止释放，向下

5、摆动的过程中F.弹簧系着的小球从30°角的位置静止释放，向下摆动的过程中G.物体做匀速运动时，机械能一定守恒H.物体所受合力做功为零时，机械能一定守恒I.物体所受合力不等于零时，机械能可能守恒J.物体做曲线运动时，机械能一定不守恒问题讨论模式：创设情境——组织讨论——归纳小结。结论：机械能是否守恒，可以从以下两个角度去思考：①从系统做功角度看，只有重力和系统内的弹力做功。理解：对F题中的小球而言，弹力属于外力，故小球的机械能不守恒，但是小球与弹簧组成的系统机械能守恒；只有重力做功与只受重力两者是有区别的。②从能量转化的角度看，只有动能和势能在相互转化，且总和保持不变。离开了条件去分析

6、规律，显得毫无意义。（二）应用机械能守恒定律的规律，理解规律对应的表达式。1.机械能守恒定律的意义机械能守恒是能量守恒定律的一种特殊情况，呈现的是一种相应的思想方法，也体现了变中不变的思想。其实也是动能定理在只有重力或弹力做功下的一种特殊情况，明确了知识之间的来龙去脉，知识之间的相互联系。在动能定理解答问题的基础上，拓展了分析问题、解决问题的思路。2.机械能守恒定律的应用在满足机械能守恒的条件下，用该规律解答相关问题。上式，初末位置的重力势能具有相对性，需要选择一定的参考平面。例1：如图所示，过山车是从h=32m的顶端A开始下滑的，设竖直圆轨道半径R=10m，不计一切摩擦，则过山车经

7、过圆轨道最高点B的速度v为多大？（取g=10m/s2）建议从以下角度思考：1、关于审题：确定的研究对象是谁？确定哪个过程进行研究分析？研究过程中对象受到什么力的作用？运动特点如何？2、选择规律：根据过程中的运动特点和受力特点，你选择了什么规律解题？学生活动。5本环节通过实例扩展应用，强化学生理解机械能能守恒且对之进行应用。然后师生交流，最后由教师总结本题用机械能守恒定律的解答程序。列式求解，反思答案的正确性否。判断研究对象机械能是否守恒选择合适的参考面，确