7-8机械能守恒定律教学设计iov.docx

7-8机机械能守守恒定律律教学设设计北方交大大附中 姜慧 海淀教师师进修学学校附属属实验学学校 王淑淑芳一、设计计思想本节是一一节规律教教学，在在本章中中处于核核心地位位，是前前面各节节内容的的综合，同同时又是是下一节节能量守守恒定律律的基础础。新课课标指出出：在重重视物理理概念和和规律教教学的同同时要加加强学生生能力的的培养。因因此，这这节课不不仅要让让学生掌掌握规律律，同时时还要引引导学生生积极主主动地学学习，贯彻“学为主主体，教教为主导导”的教学学思想。主主导作用用表现在在，组织织课堂教教学、激激发学生生学习动动机；提提供问题题的背景景，引导导学生学学习；注注意把握握激发、疏疏导、深深化、迁迁移、创创造等环环节，发发展学生生思维；注意评评价学生生的学习习，促进进学生积积极思维维，主动动获取知知识，达达到会学学的目的的。主体体作用表表现在，通通过学生生对生活活实例和和物理实实验的观观察，激激发学生生的求知知欲，引引出对机机械能守守恒定律律的探究究，通过过探究，提提高学生生的推理理能力，形形成科学学思维方方法。本本节课力力图体现现“从生活活走向物物理”的理念念，通过过建立物物理模型型，由浅浅入深进进行探究究，让学学生领会会科学的的研究方方法，并并通过规规律应用用巩固知知识，初初步掌握握运用能能量转化化与守恒恒来解释释物理现现象及分分析问题题的方法法，体会会科学探探究中的的守恒思思想，体体会物理理规律对对生活实实践的作作用，领领会机械械能守恒恒定律解解决问题题的优点点，形成成科学的的价值观观。二、教学学设计流流程图教学环节节情景问题创设问题题情景切切入生活中：视频，海海盗船运动过程程中，动动能和势势能如何何变化？实验事实实实验1：单摆实实验运动过程程中，动动能和势势能如何何变化？小球摆摆动的高高度是否否变化？机械能能是否变变化？激发矛盾盾实验2：将钢球球换为泡泡沫球再再做小球摆动动的高度度是否变变化？机械能是是否变化化？提炼核心心问题依据上述述两过程程什么情况况下机械械能保持持不变？科学探究究1、 小球做自自由落体体运动2、 水平弹簧簧振子3、 竖直弹簧簧振子只有重力力做功，机机械能是是否保持持不变？只有弹力力做功，机机械能是是否保持持不变？只有重力力和弹力力做功，机机械能是是否保持持不变？应用规律律解决实实际问题题1、 泡沫球2、 过山车减少的机机械能哪哪去了？机械能是是否守恒恒？如何何转化？三、教学学目标一、知识识和技能能 1、知道道机械能能的概念念，理解解物体的的势能和和动能可可以相互互转化22、理解解机械能能守恒定定律的内内容和条条件二、过过程和方方法1学会从从物理现现象分析析推导机机械能守守恒定律律及适用用条件的的研究方方法。22、会判判定具体体问题中中机械能能是否守守恒，能能运用机机械能守守恒定律律分析实实际问题题。三、情情感、态态度和价价值观 体会科科学探究究中的守守恒思想想，领悟悟用机械械能守恒恒解决问问题的优优点，形形成科学学价值观观四、教学学过程教师活动动学生活动动设计意图图导入：视频：海海盗船观察分析析：重力力做功情情况及能能量转化化情况。1、引出出功能转转化思想想2、给给出机械械能概念念：力做做功的过过程也是是能量从从一种形形式转化化为另一一种形式式的过程程，物体体的动能能和势能能总和叫叫做机械械能。3、提出出课题：机械能能守恒定定律演示实验验1：ABC学生注意意观察物物体运动动中动能能、势能能的变化化情况，分分析不变变的量是是什么，机机械能是是否变化化？得出结论论：只有有重力做做功的物体系系统内，物体运运动过程程中，随随动能增增大，物物体的势势能减小小；反之之，随动动能减小小，物体体的势能能增加；摆动动高度不不变，机机械能保保持不变变。演示实验验2、换换泡沫球球重复上上述实验验观察思考考：小球球摆动的的高度是是否变化化？机械械能是否否变化？产生矛盾盾， 激激发探究究兴趣提出探究究问题：什么情情况下机机械能保保持不变变？学生各抒抒己见激发兴趣趣，引出出学生探探究方向向教师给出出研究方方法学生领悟悟提出研究究方法：在探究究物理规规律时，应应该是由由简单到到复杂，逐逐步深入入，先对对简单的的物理现现象进行行探究，然然后加以以推广深深化。在在动能与与势能转转化的情情境中，自自由落体体（只受受重力）应应该是比比较简单单的。教师给出出情景：、只有有重力对对物体做做功时物物体的机机械能问题：质质量为mm的物体体自由下下落过程程中，经经过高度度h处速度度为v，下落落至高度度h2处速度度为v2，不计计空气阻阻力，分分析由hh1下落到到h2过程中中机械能能的变化化情况。学生分析析推导：根据动动能定理理，有：下落过程程中重力力对物体体做功，重重力做功功在数值值上等于于物体重重力势能能的变化化量。取取地面为为参考平平面，有有：WG=mmgh11mghh2由以上两两式可以以得到建立具体体情景，学学生有了了思维的的依托，在在此基础础上，进进行知识识的正向向迁移，并并为学生生的猜想想提供了了依据，激激励起学学生的学学习兴趣趣和求知知欲，引引导学生生回答物物体运动动中动能能、势能能变化情情况，引引导学生生思考分分析并推推导(让学生生独立推推导此定定律，并并作小结结：下落落过程中中，只有有重力做做功物体体系统内内，物体体重力势势能转化化为动能能，此过过程中物物体的机机械能总总量不变变。引导; 上述结结论是否否具有普普遍意义义呢？请请同学们们进一步步分析物物体做平平抛和竖竖直上抛抛运动时时的情况况。继续分析析推导培养发散散思维及及正向迁迁移能力力1、演示示弹簧振振子实验验问题：在在只有弹弹簧弹力力做功时时，物体体的机械械能是否否变化呢呢学生观察察分析并并类比重重力做功功进行定定性研究究结论：在在只有弹弹簧弹力力做功物物体系统统内，物物体的动动能与势势能可以以相互转转化，物物体的机机械能总总量不变变。、弹簧簧和物体体组成的的系统：质量为为m小球从从一定高高处自由由落下，落落到直立立的下端端固定的的弹簧上上，请分分析系统统的能量量转化关关系。（见见演示课课件）提提出问题题：系统中中涉及几几种形式式的能量量？那些力力对小球球作了功功？机械能能守恒吗吗？球运动动过程中中能量转转化情况况？观察分析析讨论回回答问题题分析：找找小球的的平衡位位置O点，取取O点的重重力势能能为零，在在O点弹簧簧已有一一定的压压缩，弹弹性势能能不为零零，小球球在往复复运动过过程中，经经过平衡衡位置OO点时速速度最大大，所以以小球经经过平衡衡位置点时，动动能最大大，重力力势能为为零，弹弹性势能能不为零零，小球球位于点位置置时，小小球重力力势能最最大，动动能、弹弹性势能能为零，小小球位于于点位位置时，小小球弹性性势能最最大，动动能为零零，重力力势能最最小。此过程对对可发展展学生提提出了更更高层次次要求。对守恒条件着眼于整体，揭示了事物间的内在联系，有利于学生克服思维的单向性，表现出思维的灵活多向性，突破难点。说明：未未讲振动动，不必必给出弹弹簧振子子名称，只只需讲清清系统特特点即可可。引导导学生思思考分析析动能，重重力势能能、弹性性势能；只有重重力和弹弹簧弹力力做功；系统总总的机械械能守恒恒。解释刚上上课时的的泡沫球球实验：机械能能不守恒恒的原因因解释与开课导导入相呼呼应，通通过对比比进一步步理解机机械能守守恒条件件，并为为下一节节能量守守恒定律律埋下伏伏笔。视频：过过山车学生分享享做过山山车的体体验从生活体体验到物物理模型型例、小球球沿光滑滑斜轨道道由静止止开始滑滑下，并并进入在在竖直平平面内的的离心轨轨道运动动，如图图所示，为为保持小小球能够够通过离离心轨道道最高点点而不落落下，求求小球至至少应从从多高处处开始滑滑下？已已知离心心圆轨道道半径为为R，不计计各处摩摩擦。（见见实物实实验及演演示课件件）问题：小球能能够在离离心轨道道内完成成完整的的圆周运运动，对对小球通通过圆轨轨道最高高点的速速度有何何要求？从小球球沿斜轨轨道滑下下，到小小球在离离心轨道道内运动动的过程程中，小小球的机机械能是是否守恒恒？如何应应用机械械能守恒恒定律解解决这一一问题？如何选选取物体体运动的的初、末末状态？进一步说说明：在在中学阶阶段，由由于数学学工具的的限制，我我们无法法应用牛牛顿运动动定律解解决小球球在离心心圆轨道道内的运运动。但但应用机机械能守守恒定律律，可以以很简单单地解决决这类问问题。学生思考考求解：分析明确确：小球能能够通过过圆轨道道最高点点，要求求小球在在最高点点必须具具有一定定速度，即即此时小小球运动动所需向向心力，恰恰好等于于小球所所受重力力；运动中中小球的的机械能能守恒；选小球球开始下下滑为初初状态，通通过离心心轨道最最高点为为末状态态，研究究小球这这一运动动过程。落实书写写：解：取离心心轨道最最低点所所在平面面为参考考平面，开开始时小小球具有有的机械械能E1=mghh。通过过离心轨轨道最高高点时，小小球速度度为v，此时时小球的的机械能能为。根根据机械械能守恒恒定律EE1=E2，有 小球能能够通过过离心轨轨道最高高点，应应满足 由以上上两式解解得h5R/2 小球从从h5R/2的高高度由静静止开始始滚下，可可以在离离心圆轨轨道内完完成完整整的圆周周运动。1、通过过规律应应用巩固固知识，初初步掌握握运用能能量转化化与守恒恒来解释释物理现现象及分分析问题题的方法法，体会会科学探探究中的的守恒思思想，体体会物理理规律对对生活实实践的作作用，领领会机械械能守恒恒定律解解决问题题的优点点，形成成科学的的价值观观。2、明确确解题思思路：（1）受受力分析析，判断断是否符符合机械械能守恒恒的条件件。（2） 列出初、末末两个状状态的机机械能。（3） 根据机械械能守恒恒定律列列出等式式，求解方程程。五、板书书设计一、机械械能概念念物体的动动能和势势能总和和叫做机机械能。二、 机械能守守恒定律律在只有重重力或弹弹力做功功的物体体系统内内，动能能和势能能可以互互相转化化，而总总的机械械能保持持不变。三、 应用机械械能守恒恒定律解解题的一一般步骤骤1、 受力分析析，判断断是否符符合机械械能守恒恒的条件件。2、 列出初、末末两个状状态的机机械能。3、根据据机械能能守恒定定律列出出等式，求求解方程程。六、教学学反思（授授课后补补上）七、点评评11