《機械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計

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一、教學(xué)目標

【學(xué)問與技能】

知道機械能的概念，能夠分析動能和勢能之間的互相轉(zhuǎn)化問題;理解機械能守恒定律的內(nèi)容和適用條件，會推斷機械能是否守恒。

【過程與方法】

學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象分析、推導(dǎo)機械能守恒定律及適用條件的討論方法，初步把握運用能量轉(zhuǎn)化和守恒來解釋物理現(xiàn)象及分析問題的方法。

【情感看法與價值觀】

體會科學(xué)探究中的守恒思想，養(yǎng)成探究自然規(guī)律的科學(xué)看法，提高科學(xué)素養(yǎng)。

二、教學(xué)重難點

【重點】

機械能守恒定律的推導(dǎo)及內(nèi)容。

【難點】

對機械能守恒定律條件的理解。

三、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課

老師先找一名同學(xué)協(xié)作完成小試驗：把鋼球用細繩懸起，請一同學(xué)靠近，將鋼球偏至這位同學(xué)鼻尖處釋放，當(dāng)鋼球擺回時，觀看該同學(xué)反應(yīng)，并讓同學(xué)分析會不會遇到鼻子，思索緣由。由此引入新課《機械能守恒定律》。

環(huán)節(jié)二：新課講授

(一)動能與勢能的互相轉(zhuǎn)化

老師播放視頻：蕩秋千、過山車、撐桿跳、瀑布等視頻材料，初步深刻感受各種豐富多彩的動能與勢能發(fā)生互相轉(zhuǎn)化的過程。

老師播放演示試驗：滾擺、單擺、自由落體等試驗。

老師：演示試驗中物體自由下落時，重力勢能怎樣改變?改變的緣由是什么?

同學(xué)：重力勢能削減，由于重力對物體做正功。

思索：削減的重力勢能去哪了?

同學(xué)：物體下落過程中，速度在漸漸增加，說明物體的動能增加了，即物體原來的重力勢能轉(zhuǎn)化成了動能。

老師：那假如物體由于慣性在空中豎直上升時，能量又是怎樣改變的?

同學(xué)：物體原有的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。

老師播放演示試驗：水平彈簧振子在氣墊導(dǎo)軌上振動的試驗。感受彈力做功引起彈性勢能的改變。

老師舉例說明：物體被彈簧彈出去之后，彈力做正功，彈簧的彈性勢能削減，而物體的速度增加，動能增加。也就是彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成了物體的動能。

同學(xué)總結(jié)：不僅重力勢能可以與動能互相轉(zhuǎn)化，彈性勢能也可以與動能互相轉(zhuǎn)化。

老師補充：從上面的例子可以發(fā)覺：通過重力或彈力做功，機械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另外一種形式。

(二)機械能守恒定律

老師提問：物體動能和勢能的互相轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關(guān)系呢?以動能和重力勢能的互相轉(zhuǎn)化為例，討論這一問題。

結(jié)合教材給出題目，同學(xué)聯(lián)系之前學(xué)過的動能定理和重力勢能的的相關(guān)學(xué)問，列式并化簡，得出前后總的機械能相等的關(guān)系式。

小組溝通結(jié)果后總結(jié)：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。同樣可以證明在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機械能也保持不變。

老師總結(jié)得出機械能守恒定律的內(nèi)容及表達式。

準時深化：從機械能守恒定律的內(nèi)容可以總結(jié)出機械能守恒的條件，分別從做功角度和能量角度分析：只有重力或彈力做功，其他力不做功或其他力做功的代數(shù)和為0;只有動能和勢能之間的能量轉(zhuǎn)化，無其它形式的能量轉(zhuǎn)化。

老師帶著同學(xué)完成教材例題，之后分析結(jié)論，發(fā)覺與已有的認知或生活閱歷全都。并通過例題總結(jié)出：用機械能守恒定律解題時，不用考慮兩個狀態(tài)間過程的詳情，只需要考慮運動的初末狀態(tài)即可。并比較與用牛頓運動定律解題的簡潔性。

環(huán)節(jié)三：穩(wěn)固提升

利用所學(xué)學(xué)問思索飛船在橢圓軌道上繞地球運行時機械能是否守恒?

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

同學(xué)總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容。并完成課后“問題與練習(xí)”。

四、板書設(shè)計

《機械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計2

【目標要求】

一、學(xué)問與技能

1．理解試驗的設(shè)計思路，明的確驗中需要測量的`物理量。

2．知道試驗中選取測量點的有關(guān)要求，會依據(jù)試驗中打出的紙帶測定物體下落的距離，把握測量物體運動的瞬時速度的方法。

3．能正確進行試驗操作，能夠依據(jù)試驗數(shù)據(jù)的分析中得出試驗結(jié)論。

4．能定性地分析產(chǎn)生試驗誤差的緣由，并會實行相應(yīng)的措施減小試驗誤差。

二、過程與方法

通過驗證機械能守恒定律，體驗驗證過程與物理學(xué)的討論方法。

三、情感、看法與價值觀

通過親自實踐，培育同學(xué)觀看和實踐力量，培育同學(xué)實事求是的看法和正確的科學(xué)觀。

【教學(xué)重難點】

1．驗證機械能守恒定律的試驗原理。

2．驗證機械能守恒定律的誤差分析及如何減小試驗誤差的方法。

【教學(xué)方法】

同學(xué)分組試驗。

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入新課

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機械能守恒定律，把握了機械能守恒定律的條件和公式。這節(jié)課我們通過試驗來驗證一下機械能守恒定律。

二、進行新課

試驗?zāi)康模和ㄟ^討論物體自由下落過程中動能與勢能的改變，驗證機械能守恒定律。

試驗原理：用天平測出重物的質(zhì)量，紙帶上某