习题2.1优秀教学设计说课稿

《机械能守恒定律》教学设计

郫都三中 王莉

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

1．知识与技能

（1）知道机械能的各种形式，能够分析动能和势能之间的相互转化。

（2）能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律。

（3）知道机械能守恒的条件，能运用机械能守恒定律解决有关问题。

（4）会用光电门传感器和Excel表处理数据和完成实验。

2．过程和方法

利用现代化技术处理实验数据，观察、想象、推理，获得机械能守恒定律，感受理想实验方法是学习和研究物理的一种科学方法。通过对机械能守恒条件的归纳，经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。

3．情感态度与价值观

培养学生发现和提出问题，并利用已有知识探索学习新知识的能力。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。初步树立变中有恒、能量守恒的观点。

四、教学重点和难点

重点：1.运用理想实验探究机械能守恒定律

2.理解机械能守恒定律

难点：理解机械能守恒.定律，并能灵活运用机械能守恒定律解决问题.

五、教学资源

多媒体，电脑，

六、教学设计

机械能守恒定律是本章的重点内容，要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题。守恒定律在物理学理论和应用方面十分重要，不同运动形式的能量转化和守恒的思想能指引人们揭露自然规律、取得丰硕成果。但这种思想和有关的概念、规律都比较抽象，学生不易理解、掌握。机械能守恒作为普遍的能的转化与守恒的一个特例，虽然比较简单，学生要真正掌握和灵活运用也极困难。本课总体设计思想是：分两步得出机械能守恒定律，第一步是要学生理解动能与势能间可以相互转化；第二步是通过实例分析加深学生对定律条件的理解

七、教学流程：

（一）、

机械能是否守恒的判断

1.从做功角度判断

首先确定研究对象是单个物体(其实是单个物体与地球组成的系统)还是系统. (1)单个物体：除重力(或弹簧类弹力)外无其他力做功(或其他力对这个物体做功之和为零)，则物体的机械能守恒. (2)系统：外力中除重力(或弹簧类弹力)外无其他力做功，内力做功之和为零，则系统的机械能守恒.

2.从能量转化角度判断

系统内只有动能、重力势能、弹性势能的相互转化，无其他形式能量的转化，系统机械能守恒. 例1

如图1所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(

)

图1 A.甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒

B.乙图中，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒

C.丙图中，不计任何阻力时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒

D.丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒

（二）、多物体系统机械能守恒问题

例2

如图2所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，离地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为(

)

图2 A.h C.2h B.1.5h D.2.5h 针对训练

如图3所示，在一长为2L不可伸长的轻杆两端各固定一质量为2m与m的小球A、B，系统可绕过轻杆的中点且垂直纸面的固定转轴O自由转动.初始时轻杆处于水平状态，无初速度释放后轻杆转动，当轻杆转至竖直位置时，求小球A的速率.

图3 （三）、应用机械能守恒定律解决综合问题

例3

如图4所示，用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径r≪R.有一质量为m，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管.

图4 (1)若要小球能从C端出来，初速度v0需多大？

1(2)在小球从C端出来的瞬间，管壁对小球的弹力为mg，那么小球的初速度v0应为多少？

2八、教学板书：（一）、动能与势能的相互转化

重力做功：动能←→重力势能

弹力做功：动能←→弹性势能

（二）、机械能

1.符号：E

2.动能和势能的统称，E=EK

+EP

（三）、机械能守恒定律

1.理论推导：

2.机械能守恒定律：

在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

（四）、机械能守恒定律的条件

1.只受重力（弹力），不受其他力，如自由落体的物体]

2.除重力（弹力）以外还有其他力，但其他力都不做功，如做单摆运动的物体

九、教学反思

本节知识点包括：机械能守恒定律的推导；机械能守恒定律的含义和适用条件。

机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的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；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。思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。