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《机械能守恒定律》教学设计

【教学目标】

一、学问与技能

知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化。

理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件。

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。二、过程与方法

学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒。

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

通过机械能守恒的教学，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。

【教学重点】

把握机械能守恒的条件。

在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出机械能定律的数学表达式。

【教学难点】

如何让学生从事例中感受和猜测物体的机械能转化遵循什么规律。

在试验验证中如何处理数据。

【教学方法】

情景创设法、分析推证法、探究与沟通争论法。

【教具】

多媒体、电磁打点计时器、学生电源、方座支架、直尺、重锤、纸带、复写纸、导线。

【教学过程】

一、环节一、设景激趣引入课〔2分钟〕

情景创设〔视频〕：瀑布

请同学们依据供给的情景，描述瀑布的动能、重力势能是如何变化和转化的？

生：水从高处下落：水的重力势能转化为动能。

通过以上事例的分析，你猜测瀑布减小的重力势能与增加的动能之间的关系是怎样的？

学生猜测：

现在就通过探究来验证我们的猜测是否正确！

提问：要探究一个物理问题可以从几方面来探究？

环节二、教师引导学生自学〔2分钟〕

教师在屏幕上提出3个引导学生自学的问题，引导学生自学机械能守恒定律的相关问题。以此来帮助学生学会正确的学习方法并养成确定程度的自主学习习惯。

1①如以下图，无视空气阻力，设重物的质量为m，当重锤离地面高度为h时，

1

重锤具有的机械能是：

1

E1?E ?E = 〔结论：E1?E ?E ?2mv2?mgh〕

K1 P1 K1 P1 1 1

2②当重物连续下落至离地面高度为h

2

处时，重锤具有的机械能是：

= E ?E ?

=

2 K2 P2

1

2K2P222〔结论：E ?E ?E ?2mv2?

2

K2

P2

2

2

1③试着比较重锤从h

1

高处下落到h

高处时动能的增加量?E

K与重力势能的

K

2P削减量?E相等吗？

2

P

④设问：假设相等会得出什么结论呢？

K P〔结论：由于动能的增加量 ?E 与重力势能的削减量?E

K P

〕E?E

〕

1 2。

⑤上面是从分析重锤自由下落过程中得出的结论。这个结论具有普遍意义吗？

⑥机械能守恒定律：在只有 (结论：重力〔或弹力〕)做功的情

况下，物体的 能(结论：动)和 能(结论：势)〔结论：答复重力势能或弹性势能也正确〕可以相互转化，机械能的总量保持不变。

环节三、教师检测学生自学状况师生共同学习知〔26分〕

下面以最简洁的例子从理论分析和试验探究两方面来争论机械能的转化与守恒问题。

1、先从理论分析来争论重锤自由下落过程中机械能是否守恒：

1①如以下图，无视空气阻力，设重物的质量为m，当重锤离地面高度为h时，

1

重锤具有的机械能是： 创设情境：动画演示

1

E1?E ?E = 结论：E1?E ?E ?

mv2?mgh

K1 P1

K1 P1 2 1 1

2②当重物连续下落至离地面高度为h

2

处时，重锤具有的机械能是：

创设情境：动画演示

= E ?E ?

=

2 K2 P2

1

结论：E ?E ?E ? mv2?mgh

2 K2 P2 2 2 2

1③试着比较重锤从h

1

高处下落到h

高处时动能的增加量?E

与重力势能的

2PK削减量?E相等吗？〔现在就从理论上去推导这两个位置的机械能是否相等〕设问：假设相等会得出什么结论呢？

2

P

K

引导学生利用已经学习过的动能定理或运动学学问分析推导得出

?E ??E

K P

既：

K结论：由于动能的增加量?E

K

P与重力势能的削减量?E

P

12。相等，因此E?

1

2。

上面是从分析重锤自由下落过程中得出的结论。这个结论具有普遍意义吗？提问：物体在做斜抛运动时这个结论也正确吗？

分析图中斜抛物体的频闪照片，你也能得出“斜抛物体的动能和势能相互转化，但在任一位置的机械能都一样”的结论吗？〔留给学生课后探究〕

总结：争论证明，在只有重力做功的状况下，不管物体是做直线运动还是做曲线运动，这个结论都是正确的。

2、机械能守恒定律：在只有重力〔或弹力〕做功的状况下，物体的动能和势能〔重力势能或弹性势能〕可以相互转化，机械能的总量保持不变。

即：E?E ?E ?恒量

K P

环节四、教师指导学生动手试验验证知〔5分〕

提问：如