高中物理机械能守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中物理机械能守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《机械能守恒定律》【教学设计】

【新课导入】碰鼻实验:

如图1所示,把悬挂重球拉至鼻尖由静止释放,实验者立于原位不动,小球来回摆动,学生表演者怕重球碰坏了鼻子。

​

  结果大家都能预料到,至于其中的原因是什么?

包含着怎样的物理规律?

我们学会这节课的内容,相信大家就非常清晰了!

【新课教学】

（一）机械能

在本章我们学习了两种形式的能量,动能、重力势能、弹性势能,物理学中,我们将动能和势能统称为机械能。

（二）动能与势能之间的相互转化

生活中动能和重力势能、弹性势能进行转化是非常常见的。

1、动能——重力势能

举出几个动能和重力势能相互转化的例子呢?

苹果的下落,三峡大坝水的下落,重力势能转化为水的动能,从而带动发动机发电。

2、动能——弹性势能

举出动能和弹性势能相互转化的例子呢?

弯弓射箭。

弓的弹性势能转化为箭的动能。

3、重力势能——动能——弹性势能

生活中有没有同时涉及三种能量转化的例子呢?

观看蹦床视频

在观看蹦床视频的时候,仔细分析一下,不同的过程分别对应的是什么能量之间的转化!

下降:

空中时,重力势能转化为动能;从接触弹簧到运动至最低点的过程中,若以最低点为零势能面动能和重力势能最终都转化为弹簧的弹性势能。

上升:

三种能量的转化与下落过程是对应的!

（三）探究机械能守恒定律

1、实验观察提出猜想

2、实例探究小组探究讨论,得出结论

质量为1千克的物体从离地面20米高处自由落下,求下落5米,10米,15米,20米时的速度,重力势能,动能以及动能和重力势能的总和。

（g=10m/s2,以地面为重力势能零势能面

下降距离

H/m

速度

v（m/s）

重力势能

Ep/J

动能

Ek/J

机械能E/J

5

10

15

20

将学生按学习小组,分别计算5米,10米,15米,20米处的各量。

然后由教师汇总各组结果,通过表格显示结果,引导学生探究出其中的规律。

学生初得结论:

物体在运动过程中,如果只有重力做功,机械能的总量保持不变。

3、理论推导[情景一]情景一：

如图，质量为m的小球从光滑曲面上滚下，到A点时速度为v1，距地面的高度为h1，到B点时速度为v2，距地面的高度为h2。

1）、小球的机械能由哪几种能量组成？

在A、B两点的机械能分别如何表示（取地面为零势能面）？

2）、重力做功与重力势能变化的关系式：

3）、从A到B的过程的动能定理表达式：

4）、观察上述两个表达式，你会发现A、B两点的机械能有什么关系。

在只有做功的物体系统（研究对象是物体和地球组成的系统）内，能和

能发生相互转化，但机械能的总量。

【情景二】情景二：

如图在，质量为m的滑块在光滑水平面上自由地往复运动。

1.试类比上述“重力做功机械能守恒”的证明过程，证明

Ek1+Ep1弹=Ek2+Ep2弹

2.只有弹簧弹力做功的物体系统（研究对象是物体与弹簧组成的系统）内，与物体的发生相互转化，但机械能的总量。

小组讨论探究

类比方法：

【机械能守恒定律】

内容：

_______________________________________________________

表达式：

_____________________________________________________

机械能守恒定律的适用条件条件：

_______________________________________________________

判断:

（1）从做功的角度看：

（2）从能量转化的角度看：

【学以致用】

（1）判断以下物理场景中机械能是否守恒?

一是跳伞员利用降落伞在空中匀速下落;

二是不计阻力的情况下,抛出的篮球在空中运动。

三是用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。

四是光滑水平面上运动的小球,把弹簧压缩后又被弹回来。

（2）磁悬浮列车站台设计:

明珠号磁悬浮列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度?

总结应用机械能守恒定律解题的一般思路

【课堂自结】

【测评练习】

1.下列几种情况中,机械能一定守恒的是:

（      ）

A.做匀速直线（F合=0）运动的物体                      B.水平抛出的物体（不计空气阻力）

C.固定光滑曲面上运动的物体,如图所示            D.物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动

2.如图所示,一个物体沿固定斜面匀速滑下,下列说法中正确的是（ ）

A.支持力对物体做功,物体机械能守恒

B.支持力对物体不做功,物体机械能守恒        

C.支持力对物体做功,物体机械能不守恒

D.支持力对物体不做功,物体机械能不守恒

3.如图所示,一轻质弹簧竖立于地面上,质量为m的小球,自弹簧正上方h高处由静止释放,则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（弹簧的形变始终在弹性限度内）的过程中,下列说法正确的是（   ）

​

A.小球的机械能守恒      

B.重力对小球做正功,小球的重力势能减小

C.由于弹簧的弹力对小球做负功,所以弹簧的弹性势能一直减小                            ​

D.小球的加速度一直减小

《机械能守恒定律》【学情分析】

通过前几节内容的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化，弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化，合外力的功将引起物体动能的变化。

使学生对于曾在初中阶段学过的一些定性的东西逐渐找到了定量方面的联系，对功能关系的认识加深了，在物理知识结构、思维的深度等方面均有了一定的基础，也萌发了继续探究的兴趣。

但高一学生思维具有单一性、定势性,难以对旧有知识进行逻辑系统的归纳和联系,从而发现新知识，这是需要重点关注和解决的问题。

《机械能守恒定律》【效果分析】

本节课主要推导出了机械能守恒定律的表达式,讨论了定律成立的条件,最后完整得出机械能守恒定律的内容。

整体思路就是:

提出问题→实例探究→理论推证→总结规律→初步应用

这节课完整的知识结构模式和思维过程,使学生很好的掌握了机械能守恒定律的建立、推导过程，理解了机械能守恒定律的内容，理解了机械能守恒定律的条件。

并能正确判断研究对象在所经历过程中机械能是否守恒。

在实验探究和理论推导机械能守恒定律及其条件的过程中，让学生利用所学的知识得出机械能守恒的结论，提高了学生的分析问题和解决问题的能力，又对机械能守恒产生了深刻的理性认识，充分体现了学生的主体地位。

整个上课过程中，给学生营造了一个自由宽松的环境，让他们充分发挥自己的主观能动性。

探究过程中，让学生代表展示自己的探究过程，其他同学比较自己的推导过程，形成正确的判断，得出最后的结论。

这种学生间的交流与合作相互沟通、相互补充，从而共识、共享并共进，充分显示了小组合作探究的优越性

本节课让学生自己总结归纳应用机械能守恒定律的解题步骤，达到了学以致用，应用延伸，知识升华的目的。

本节课采用了游戏、视频,以及简单有趣的实验等多种教学手段和方法，引起学生探索新知的兴趣，激发了学生的学习动机。

本节课的实验探究用的器材,理论探究用的情景,大多都是生活中经常见到的过程或者事物,充分调动了学生的积极性。

整节课同学们表现出了极大的兴趣和高昂的热情，达成了良好的教育教学效果。

《机械能守恒定律》【教材分析】

本节课是人教版高中物理必修2第七章第八节的内容，本节内容是本章的重点内容。

本节课之前第四节是《重力势能》，第五节是《探究弹性势能的表达式》，第六节是《探究功与速度的变化关系》，第七节是《动能和动能定理》，这些事关于功能关系的具体讨论。

通过这几节的学习，学生已经知道了重力做功与重力势能的关系，弹力做功与弹性势能的关系，合外力做功与动能的关系。

本节内容是本章的重点内容，它既是对前面的几节内容的总结，也是对能量守恒定律的铺垫。

通过本节的学习，学生对功是能量转化的量度会有更加深刻的理解，也对从不用角度处理力学问题有了深刻的体会

本节课的重点是：

通过实验和理论得出机械能守恒定理的内容，理解机械能守恒定理的条件，学会用机械能守恒定理解决实际问题。

本节课的难点是：

对机械能守恒定理条件的理解和应用。

本节新授课的教学需要一个课时。

《机械能守恒定律》【测评练习】

1.下列几种情况中，机械能一定守恒的是：

（）A.做匀速直线（F合=0）运动的物体B.水平抛出的物体（不计空气阻力）C.固定光滑曲面上运动的物体，如图所示D.物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动

2.已知小球在离桌面高H处自由下落，桌面离地高h,以桌面为参考平面，则小球落地时的机械能为（　　　）A.mgh　　　　B.mgHC.mg（H+h）　

D.mg（H-h）

3.如图所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达距平台高度为h的B点时速度的大小．

4.以10m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出，若忽略空气阻力，g取10m/s2，则：

（1）物体上升的最大高度是多少？

（2）上升过程中在何处重力势能与动能相等？

《机械能守恒定律》【课后反思】

总体来讲，这节课上我合理的运用学习小组进行讨论，促使学生积极参与、合作探究，使学生学会交流和表达，在交流中互补互促，共同提高。

这节课不足之处是，我讲课时，应该表情再丰富一些，语言应该再有些煽动性。

通过这次备课、讲课觉得自己成长了很多，从别的老师的修改意见中也学到了许多处理课堂问题的技巧，希望学校能多举办这种交流课，也希望自己能成长为一名优秀的教师。

本节是规律教学课，我根据新课标的要求，既要让学生掌握规律，同时还要引导学生积极主动学习，贯彻“学为主体，教为主导”的教学思想。

主导作用表现在，灵活运用多种方式方法组织课堂教学，激发学习动机；提供问题背景，引导学生学习；注意评价学生的学习，促进积极思考，主动获取知识。

主体作用体现在，学生通过对生活实例和物理实验的观察，产生求知欲，主动探究机械能守恒定律的规律；通过探究，提高了学生的推理能力，形成了科学的思维方法，并通过规律的应用巩固知识，逐步掌握运用能量转化与守恒的思想来解释物理现象，体会科学探究中的守恒思想。

通过本节的学习，学生对功是能量转化的量度会有更加深刻的理解，也对从不用角度处理力学问题有了深刻的体会。

通过学习，学生不难掌握机械能守恒的内容和表达式，但对具体问题中机械能守恒条件是否满足的判断还有一定的困难。

机械能守恒定律的得出、含义、适用条件是本节的重点，教学中用演示实验法，使学生有身临其境质感，为新知识的学习建立感知基础；机械能守恒的适用条件是本节的难点，通过“启发法、演示实验法、举例法、归纳法、演绎推导法”让学生分析受力情况及物理情景，分析物体运动时发生动能和势能相互转化时什么力做功。

从感知认识上升到理论，从而形成物理概念，通过理论推导得出物理规律；培养了学生的观察、分析、归纳问题的能力、和利用数学进行演绎推导的能力。

这节课应该改进的地方，如应该更合理的运用学习小组进行讨论，促使学生积极参与、合作探究，使学生学会交流和表达，在交流中互补互促，共同提高。

总之，通过这次备课讲课使自己成长了很多，希望能多举办这种交流学习活动，更好的提升自己的教育教学水平。

《机械能守恒定律》课标分析

【课程标准】：

（一）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解决实际问题。

（二）过程与方法

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。

（三）情感、态度与价值观

通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题。

【课程标准分析】:

本节是规律教学课,在本章中处于核心地位,使前面各节内容的综合，同时又是下节能量守恒定律的基础。

根据新课标的要求，这节课要让学生掌握规律，同时还要引导学生积极主动学习，贯彻“学为主体，教为主导”的教学思想。

主导作用表现在，组织课堂教学，激发学习动机；提供问题背景，引导学生学习；注意评价学生的学习，促进积极思考，主动获取知识。

主体作用体现在，学生通过对生活实例和物理实验的观察，产生求知欲，主动探究机械能守恒定律的规律；通过探究，提高学生的推理能力，形成科学的思维方法，并通过规律的应用巩固知识，逐步掌握运用能量转化与守恒的思想来解释物理现象，体会科学探究中的守恒思想。