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《机械能守恒定律》教学设计
宁夏银川唐徕回民中学罗小平
一、教学目标
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(一)知识与技能
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1.理解物体的动能和势能是可以相互转化的。
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2.理解机械能守恒定律及其条件。
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3.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。
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(二)过程与方法
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1.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,感受实验探究是学习和研究物理的一种科学方法。
?
2.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。
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(三)情感、态度与价值观
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1.通过对机械能守恒定律的探究,体验实验探究是获得物理规律的一种重要方法和手段,激发学习的积极性、能动性。
?
2.通过将科学技术与物理课堂结合,提高自身做物理实验的科学素养。
?
3.在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中,体验学有所得的快乐,并感悟物理与社会生活的紧密联系。
?
三、教学重点和难点
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重点:
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运用实验探究和理论推导得出机械能守恒定律。
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难点:
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归纳出只有重力做功是机械能守恒的条件。
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四、教学方法
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实验探究法
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五、教学资源
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DIS实验系统(光电门传感器、数据采集器、计算机),铁架台,小球,直尺。
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六、教学过程
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教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
一、新课引入
提出问题
动能和势能相互转化的过程中,机械能是否变化
?1.观看视频
?提问:过山车的最高时速可达到121公里每小时,是如何实现的呢?
游戏体验
提问:能不能砸到同学的鼻子?
?
?观看和体验
?
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由生活现象发现新问题,激发探究兴趣。带着问题来开始学习本节内容。
二、新课教学1(机械能守恒)
实验探究
活动I:
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学生实验
?
实验一:
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观察:钩码从一端静止释放后到达另一端的最大高度。
改变释放高低,多次实验观察。?
问题一
小球的受力情况?
各个力的做功情况?
3.小球在摆动过程中出现了哪些形式的能量?能量如何转化?什么叫机械能?
4.观察小球左右最高点的位置关系?
5.分析小球摆动过程中各点的机械能,作出合理的猜想。
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学生
实验
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学生回答
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通过实验让学生亲自观察并得出结论。再通过问题的设置引导学生得出机械能守恒的猜想。
活动II:
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演示实验
实验目的:计算A,B,C,D各点的机械能
实验原理:以最低点D点所在平面为零势能面,
实验仪器:光电门,数据采集器,电脑。
小球直径:小球质量:
D
C
B
A
高度h(m)
速度v(m/s)
势能Ep(J)
动能Ek(J)
机械能E(J)
观察实验数据得出结论:
误差分析:
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个别学生和老师共同合作完成实验。
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学生讨论并回答
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通过DIS实验来定量的探究机械能守恒。
突出主要因素,忽略次要因素的物理思想。
理论推导
已知:质量为m的物体由静止释放,下摆过程中选最低点为零势能面,经过高度h1的A点时速度为v1,经过高度h2的B点处速度为v2,不计空气阻力,请推导A、B两点的机械能是否相等。
感受理想实验研究物理问题的科学方法。
三:新课教学2(机械能守恒的条件)
师生讨论
机械能守恒的条件:只有重力做功
思考:上述推导中,如果空气阻力不能忽略,在小球由A到B的过程中阻力做功大小为Wf,那上述的表达式又如何呢?
实验结果中机械能损失的根本原因是什么?
?
那么机械能守恒的条件到底是什么?
?
师生共同推导?
阻力做功
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学生小组讨论回答
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师生互动思维探究过程,深刻领会物理学科的流畅性
机械能守恒定律
在只有重力做功的情况下,动能和重力势能发生相互转化,但是机械能的总量保持不变。
学生小结
四:应用小结作业
巩固复习
学以致用
下列实例中哪些情况机械能是守恒的:
?1.
抛出的篮球在空中运动(不计阻力)
跳伞员利用降落伞在空中匀速下落
4.用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。
?
学生分析回答?
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知识是为现实中的生活而服务的。
回顾课前两个问
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