机械能守恒定律 教学设计

附件教学设计方案模版教学活动2授新机械能守恒定律机械能守恒定律多媒体黑板本课教学从动能和势能的复习入手，引导学生观察生活现象，思考动能和势能的变化之间的关系.机械能守恒定律是本章教学的重点内容，重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；能够应用机械能守恒定律解决有关问题.进而利用动能定理推导出机械能守恒定律的表达式.分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一.在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的.在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面.要启发学生注意，势能的变化是由于重力或弹力做功而引起的.如果重力作为外力对物体做正功，重力势能减少，动能增加，意味着重力势能转化为动能；反之，如果重力做负功，重力势能增加，动能减少，意味着动能转化为重力势能.这样可以帮助学生理解教材中所说的“通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式”.能否正确运用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点.通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题.教学活动步骤序号用投影片出示思考题

①本章中我们学习了哪几种形式的能？它们各是如何定义1的？它们的大小各由什么决定？

②动能定理的内容和表达式是什么？

③重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系？学生回答

①本章我们学习了以下几种能动能、重力势能、弹性势能

②动能定理的内容是:物体所受合外力所做的功等于物体动能2的改变，即wg=mv22/2—mvl2/2

③重力所做的功和物体重力势能之间变化的关系为wg=mghl—mgh2教师总结一

①同学们要注意动能定理中动能的变化量是末动能减去初动能，而重力做功与重力势能改变之间关系式中初位置的重力势能与末位置重力势能的差

②引入动能、重力势能、弹性势能属于力学范畴，统称为机械能，本节课我们就来研究有关机械能的问题引入新课.用多媒体展示下述物理情景a、运动员投出铅球；b、弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动.学生分析上述物理情景中能量是如何转化的？学生甲a.铅球在上升过程中，动能转化为重力势能；铅球在下落过程中，重力势能又转化为动能b.弹簧在和物块的往复运动过程中，动能和弹簧的弹性势能发生相互转化学生乙除了甲的叙述中动能和势能相互转化外，还有一部分转化为物体的内能.教师讲分析的很全面，但是在此过程中转化为内能的部分在总结能量中占的比例很小，我们一般不予考虑.过渡通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么变化呢？机械能守恒定律的推导.用多媒体出示两道思考题思考题一如图所示，一个质量为m的物体自由下落，经过高度为hl的a点时速度为vl下落到高度h2为的b点时速度为v2试写出物体在a点时的机械能和在b点时的机械能，并找到这二个机械能之间的数量关系思考题二如图所示，一个质量为m的物体做平抛运动，经过高度为hl的a点时速度为vl经过高度为h2的b点时速度为v2写出物体在位置a、b时的机械能的表达式并找出这二个机械能之间的关系.把学生分为二小组，一组做思考题一，另一组做思考题二，并进行小组赛教师对首先做完的小组进行激励评价并抽有代表性的解答方案进行现场评点用实物投影仪对推导过程进行评析

①推导过程一解:机械能等于物体的动能和势能之和.二a点的机械能等于mvl2/2+mghlb点的机械能等于mv22/2+mgh2又在自由落体运动中，物体只受重力的作用，据动能定理得:wg=mv22/2—mvl2/2又据重力做功与重力势能的关系得到mvl2/2—mgh2=mvl2/2—mghl

②学生评价在上述推导过程中，在用重力做功和重力势能改变之间关系应是重力所做的功等于初位置的重力势能减去末位置的重力势能，所以推导的结果错误

③推导结果

②解a点的机械能等于mvl2/2+mghb点的机械能等于mv22/2+mgh2由于物体做平抛运动，只受重力作用，且重力做正功，据动能定理得wg=mv22/2—mvl2/2又据重力做功与重力势能的关系得到mv22/2—mvl2/2=mgh1—mgh2/.mv22/2+mgh2=mgh1+mv12/2

④教师评析第二个推导过程是完全正确的用多媒体展示评析中得到的表达mv22/2—mvl2/2=mghl—mgh2

①mv22/2+mgh2=mghH-mvl2/2

②学生讨论上述两个表达式说明了什么？讨论后学生回答学生甲在表达式

①中等号左边是物体动能的增加量，等号右8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学生乙对于表达式

②，等号左边是物体在末位置时的机械能;等号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教师总结同学们对上述两个表达式的含义理解得很好，我们分别用ekl和ek2表示物体的初动能和末动能，用epl和ep2分别9表示物体在初位置的重力势能和末位置的重力势能，则得到ekl+epl=ek2+ep2也就是初位置的机械能等于末位置的机械能，即机械能是守恒的机械能守恒的条件

1.上边我们通过推导得到了机械能是守恒的这一结论，下边同学们思考

①在推导中，我们是以物体做自由落体和做平抛运动为例进行的请问上述二种运动有什么相同和不同之处？10学生答相同点是在上述两种运动中物体只受重力作用；不同之处是物体运动的路线不同，自由落体运动是直线运动，而平抛运动是曲线运动

②从上述两种运动中，你能猜想一下机械能在什么情况下守恒吗？学生答物体只受重力作用学生还可能答物体在运动中，只有重力做功，针对上述两种答案师生评析后总结.教师总结通过上述分析，我们得到在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫机械能守恒定律板书机械能守恒定律

①条件只有重力做功

②结论机械能的总量保持不变.用实物投影仪出示讨论题

①所谓的只有重力做功与物体只受重力有什么不同学生所谓的只有重力做功，包括两种情况a.物体只受重力，不受其他的力b.物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功而物体只受重力仅包括一种情形

②放开被压缩的弹簧，可以把跟它接触的小球弹出去，在这个过程中，能量是如何转化的？类比地，你能得到在这个过程中机械能守恒的条件吗？得到结论以上实验证实了在不计阻力影响，即物体只受重力作用时，小球在摆动中机械能守恒学生答在小球被弹簧弹出的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能类比得到如果有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒

③所谓只有弹力做功，包括哪几种情况？学生包括以下两种情况第一种情况物体只受弹力作用，不受其他的力；第二种情况物体除受弹力外还受其他的力，但其他的力不做功演示实验上边我们通过推导得到了在只有重力或弹力做功的条件下，物体的机械能守恒，下边我们来做一个实验

①介绍实验装置如图所示

②做法a、把球拉到a点，然后放开，观察小球摆动到右侧时的位置和位置a间的关系b、把球同样拉到a点，在点用尺子挡一下观察小球摆动到右侧时的位置，并比较该位置和释放点a之间的关系

③通过观察到的现象，分析后你得到什么结论？.学生总结现象学生甲在做法a中，小球可以摆到跟释放点a高度相同的c点；在做法b中，小球仍可以到达跟释放点a高度相同的c点学生乙在做法a中，小球可以摆到跟释放点a高度几乎相同的c点，在做法b中，小球可以到达跟释放点a点高度几乎相同的c点.针对上述结论展开讨论后得到如果不考虑阻力作用，即物体只受到重力作用时，学生甲的结论正确；如果考虑空气阻力作用，学生乙的结论正确教师总结在本实验中，我们对空气的阻力一般不考虑，因为阻力太小，对结果影响不大

1、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是a、做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒；b、做匀速变速直线运动的物体，机械能一定守恒；c、外力对物体所做的功等于零时，机械能一定守恒；d、物体若只有重力做功，机械能一定守恒

2、在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是:a、起重机吊起物体匀速上升；b、物体做平抛运动；c、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；教学设计方案课程机械能守恒定律课程标准通过实验，验证机械能守恒定律理解机械能守恒定律用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题教学内容分析粤教版本课教学从动能和势能的复习入手，引导学生观察生活现象，思考动能和势能的变化之间的关系.机械能守恒定律是本章教学的重点内容，重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；能够应用机械能守恒定律解决有关问题.进而利用动能定理推导出机械能守恒定律的表达式.教学目标

1、了解动能与重力势能之间的相互转化，初步领会机械能守恒定律的内容

2、会正确推导自由落体过程中的机械能守恒定律

3、正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件，并能判断物体机械能守恒的条件，会合理选择零势面学习目标

1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；

2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题学情分析本学期我任教高一

2、

4、

6、

8、

10、12班，其中

2、4班为平行班，

6、

8、10班为重点班，12班为小班平行班学生物理基础稍差一些，讲新课适当慢一些，较难题目少做一些重点班、小班物理基础好一些，适当多布置一些中等难度的课外作业本章是第一次从牛顿力学的的思路转移到守恒的思路上来，学生的思维上有一个突变，同时守恒的思想又更抽象一些，所以学生接受起来更困难一些，因此在教学时一要慢，二要多举实例变抽课堂表现30%小测40%作业30%其它参考书课本、教参备注象为形象）三要学生多动手体验，以降低学生学习的困难重点、难点口教学重点

1、理解机械能守恒定律的内容

2、在具体问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式口教学难点.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒教与学的媒体选择多媒体课程实施类型V偏教师课堂讲授类偏自主、合作、探究学习类备注

3、从离地高为hm的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体，它上升hm后又返回下落，最后落在地面上，则一列说法中正确的是不计空气阻力，以地面为参考面a、物体在最高点时机械能为mgh+h；b、物体落地时的机械能为mgh+h+mv2/2；c、物体落地时的机械能为mgh+mv2/2；d、物体在落回过程中，以过阳台时的机械能为mgh+mv2/

2.12巩固练习13小结本节课我们学习了机械能守恒定律.我们说机械能守恒的关键是只有重力或弹力做功；.在具体判断机械能是否守恒时，一般从以下两方面考虑

①对于某个物体，若只有重力做功，而其他力不做功，则该物体的机械能守恒

②对于由两个或两个以上物体包括弹簧在内组成的系统，如果系统只有重力做功或弹力做功，物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的转移，系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能守恒.如果物体或系统除重力或弹力之外还有其他力做功，那么机械能就要改变14机械能守恒定律

1、动能和势能统称为机械能

2、机械能守恒定律

①在只有重力做功的条件下，物体的动能和重力势能相互转化，但机械能的总量保持不变

3、机械能守恒的条件

①系统内只有重力或只有弹力何做功；

②系统内的摩擦力不做功，一功外力都不做功

4、表达式

②在只有弹力做功的条件下，物体的动能和弹性势能相互转化，但机械能的总量保持不变教学活动详情教学活动1:引入新课活动目标引入新课解决问题通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么变化呢？技术资源多媒体常规资源黑板活动概述引入新课.用多媒体展示下述物理情景a、运动员投出铅球；.b、弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动.学生分析上述物理情景中能量是如何转化的？学生甲.a.铅球在上升过程中，动能转化为重力势能；铅球在下落过程中，重力势能又转化为动能.b.弹簧在和物块的往复运动过程中，动能和弹簧的弹性势能发生相互转化学生乙.除了甲的叙述中动能和势能相互转化外，还有一部分转化为物体的内能.教师讲分析的很全面，但是在此过程中转化为内能的部分在总结能量中占的比例很小，我们一般不予考虑.

4.过渡通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么变化呢？教与学的策略教师引导反馈评价良好。