课外读物PPT配套优秀教学设计内容

《机械能守恒定律》教学设计

一、教材分析

机械能守恒定律是学生进入高中系统学习物理学后第一次遇到的守恒定律，是能量守恒定律的一个特例，是高中学生对能量转化和守恒的启蒙。能量守恒定律是自然界中的普遍定律，是认识自然、掌握自然规律的重要“工具”。能量转化和守恒思想贯穿整个高中教材，在学习本节内容之前，学生已经学习过了功、功率、动能、重力势能、弹性势能、功能关系、动能定理、重力做功与重力势能变化的关系，已经具备了从理论推导得出机械能守恒定律条件的能力。因此，通过本节内容的学习，既提供了一条解决力学问题的新途径，又可为后续课程的学习打下良好的基础。机械能守恒定律起着承前启后的作用，是必须牢固掌握的一个重要规律。

二、学情分析

学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念，对“机械能”并不算陌生，接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习，同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识，在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。

三、教学目标

【知识与技能】

知道机械能的概念，能够分析动能和势能之间的相互转化问题;理解机械能守恒定律的内容和适用条件，会判断机械能是否守恒。

【过程与方法】

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，初步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。

【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，提高科学素养。

四、教学重难点

【重点】

机械能守恒定律的推导及内容。

【难点】

对机械能守恒定律条件的理解。

五、教学过程

环节一：导入新课

教师先找一名学生配合完成小实验：把钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至这位同学鼻尖处释放，当钢球摆回时，观察该同学反应，并让学生分析会不会碰到鼻子，思考原因。由此引入新课《机械能守恒定律》。

环节二：新课讲授

(一)动能与势能的相互转化

教师播放视频：滑雪、过山车、撑杆跳等视频材料，初步深刻感受各种丰富多彩的动能与势能发生相互转化的过程。

教师播放演示实验：滚摆、单摆、自由落体等实验。

教师：演示实验中物体自由下落时，重力势能怎样变化?变化的原因是什么? 学生：重力势能减少，因为重力对物体做正功。

思考：减少的重力势能去哪了? 学生：物体下落过程中，速度在逐渐增加，说明物体的动能增加了，即物体原来的重力势能转化成了动能。

教师：那如果物体由于惯性在空中竖直上升时，能量又是怎样变化的? 学生：物体原有的动能转化为重力势能。

教师播放演示实验：水平弹簧振子振动的实验。感受弹力做功引起弹性势能的变化。

教师举例说明：物体被弹簧弹出去之后，弹力做正功，弹簧的弹性势能减少，而物体的速度增加，动能增加。也就是弹簧的弹性势能转化成了物体的动能。

学生总结：不仅重力势能可以与动能相互转化，弹性势能也可以与动能相互转化。

教师补充：从上面的例子可以发现：通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另外一种形式。

(二)机械能守恒定律

教师提问：物体动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢?以动能和重力势能的相互转化为例，研究这一问题。

结合教材给出题目，学生联系之前学过的动能定理和重力势能的的相关知识，列式并化简，得出前后总的机械能相等的关系式。

小组交流结果后总结：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。同样可以证明在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以互相转化，总的机械能也保持不变。

教师总结得出机械能守恒定律的内容及表达式。

及时深化：从机械能守恒定律的内容可以总结出机械能守恒的条件，分别从做功角度和能量角度分析：只有重力或弹力做功，其他力不做功或其他力做功的代数和为0;只有动能和势能之间的能量转化，无其它形式的能量转化。

教师带领学生完成教材例题，之后分析结论，发现与已有的认知或生活经验一致。并通过例题总结出：用机械能守恒定律解题时，不用考虑两个状态间过程的细节，只需要考虑运动的初末状态即可。并比较与用牛顿运动定律解题的简洁性。

环节三：巩固提升

利用所学知识思考飞船在椭圆轨道上绕地球运行时机械能是否守恒? 环节四：小结作业

学生总结本节所学内容。并完成课后“问题与练习”。

六、板书设计

机械能守恒定律

一、机械能

1、机械能：动能和势能的总和

2、动能和势能之间可以相互转化

二、机械能守恒定律

1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。

2、表达式：

3、守恒条件：

（1）做功的角度：只有重力或弹力做功

（2）能量转化的角度：只有动能和势能的相互转化