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1、第四節(jié) 機(jī)械能守恒定律 教學(xué)設(shè)計(jì) 【課題、課時(shí)】《機(jī)械能守恒定律》（第1課時(shí)） 【教學(xué)內(nèi)容分析】 1.標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)的要求：（1）理解機(jī)械能守恒定律；(2)用機(jī)械能守恒定律分析生活和生產(chǎn)中的有關(guān)問題。 2.教材的地位和作用：本節(jié)內(nèi)容是在本章的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，并與上一節(jié)的知識(shí)一起組成功能關(guān)系，同時(shí)需要學(xué)生利用好前面第一、二節(jié)所學(xué)的功和能的概念去分析實(shí)際生活中功和能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。本節(jié)知識(shí)與第三節(jié)合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系不同，本節(jié)強(qiáng)調(diào)的是重力做功與機(jī)械能變化關(guān)系。因此本節(jié)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)主要包括：一是認(rèn)識(shí)生活中常見的動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，目的在于培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣和分析生活中實(shí)際問題的能力。二

2、是機(jī)械能守恒定律的得出、含義、適用條件，通過這些知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力和提高學(xué)生的推理論證能力。三是機(jī)械能守恒定律的解題步驟，重在培養(yǎng)學(xué)生靈活處理實(shí)際問題的能力以及自主合作學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。 3.教材的編寫思路：教材在內(nèi)容安排上分步得出機(jī)械能守恒定律，首先讓學(xué)生理解動(dòng)能與勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。在這一步教材以前面所學(xué)的知識(shí)為基礎(chǔ)，將動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，再提出研究問題，同時(shí)教材還通過三幅圖片展示了生活中動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，詳細(xì)分析了騰空而起的運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過程。然后從理論上推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律。再此教材以小球的自由落體為例，通過理論分析與論證推導(dǎo)出動(dòng)能和勢(shì)能

3、相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律——機(jī)械能守恒定律。最后教材通過例題進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒的內(nèi)容和使用條件以及掌握利用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟。 4.教材的特點(diǎn)：第一，注意從生活中的典型實(shí)例入手導(dǎo)入課題；第二，重視培養(yǎng)學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力；第三，重視理性思維的作用。 5.教材處理： 《機(jī)械能守恒定律》在高中力學(xué)中占有很重要的地位，也是物理力學(xué)中對(duì)能的理解的入門磚，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生以后分析問題進(jìn)行系統(tǒng)性思維分析有很大的幫助，課本是以理論推導(dǎo)進(jìn)行，得出結(jié)論后再應(yīng)用，在第五節(jié)是以驗(yàn)證形式完成《機(jī)械能守恒》的理解，理論性內(nèi)容較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程較難接受，教材采用理論與實(shí)踐相結(jié)合，感官上與理論上相

4、結(jié)合去完成對(duì)本節(jié)內(nèi)容的理解，以探究的方式促進(jìn)學(xué)生的自主性思維。 【教學(xué)對(duì)象分析】 1.學(xué)生的興趣：高一的學(xué)生具有好奇、好動(dòng)、好強(qiáng)的心理特點(diǎn)。教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的興趣，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。 2.學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)：在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容之前，所教的學(xué)生已知道功，能，動(dòng)能，勢(shì)能，重力勢(shì)等概念。掌握了重力能變化與重力功的關(guān)系，合外力功與動(dòng)能變化的關(guān)系等規(guī)律；會(huì)計(jì)算恒力的功，會(huì)用動(dòng)能定理計(jì)算變力的功，會(huì)用動(dòng)能定理計(jì)算描述變速運(yùn)動(dòng)的物理量。在能力方面已近學(xué)過許多物理規(guī)律的推導(dǎo)，具有一定的演繹推理能力。 3.學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)：本節(jié)是讓學(xué)生對(duì)能的規(guī)律進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，運(yùn)用這種規(guī)律了

5、解生活中的一些現(xiàn)象，在教學(xué)設(shè)計(jì)上將本知識(shí)點(diǎn)與生活中現(xiàn)象相結(jié)合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到興趣。經(jīng)過以往的多媒體教學(xué)，他們比較熟悉和習(xí)慣用計(jì)算機(jī)課件上課的方式.學(xué)生對(duì)物理學(xué)的研究方法已有一定的了解，，在自主學(xué)習(xí)、合作探究等方面的能力有了一定提高。 在非智力因素方面，學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)，對(duì)學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣；有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，樂于探究自然界的奧秘；敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤；喜歡和同齡人一起學(xué)習(xí)，有將自己的見解與他人交流的愿望，具有團(tuán)隊(duì)精神。 【教學(xué)目標(biāo)】 1.知識(shí)與技能 （1）掌握機(jī)械能守恒定律的含義，知道機(jī)械能守恒的條件，會(huì)合理選擇零勢(shì)面； （2）掌握應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析、解決力

6、學(xué)問題的基本方法； （3）掌握應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟，知道機(jī)械能守恒定律處理問題的優(yōu)點(diǎn)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析、解決問題的能力。 2.過程與方法 （1）通過討論與交流，使學(xué)生知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能之間是如何實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化的； （2） 通過理論推導(dǎo)，掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)方法與過程； （3）通過討論與交流，知道機(jī)械能守恒的條件——只有重力和彈力做功．加深對(duì)機(jī)械能守恒條件的理解； （4）通過例題的講解，掌握應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟，知道利用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)點(diǎn)． 3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1）通過討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣、積極合作的態(tài)度、敢于提出問題的膽

7、識(shí)、準(zhǔn)確的表述能力． （2）通過理論推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，提高學(xué)生的推理論證能力． （3）通過對(duì)例題的分析，培養(yǎng)學(xué)生靈活處理實(shí)際問題的能力，如將實(shí)際問題抽象化，抓住主要因素而忽略次要因素等能力． 【教學(xué)重點(diǎn)】 機(jī)械能守恒定律的得出、含義、適用條件。 【教學(xué)難點(diǎn)】 機(jī)械能守恒條件的理解和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。 【教學(xué)策略設(shè)計(jì)】 本節(jié)課在教學(xué)的指導(dǎo)思想上，始終堅(jiān)持“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的原則，通過教師創(chuàng)設(shè)問題情境和有效的設(shè)問引導(dǎo)，讓學(xué)生親歷物理知識(shí)的構(gòu)建過程； 在教學(xué)方法和手段上，綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)演示、講授、討論和交流等多種方法，并輔以多媒體等手段，

8、把教學(xué)過程設(shè)計(jì)成以學(xué)生頗感興趣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為切入點(diǎn)，以觀察實(shí)驗(yàn)和已有知識(shí)為基礎(chǔ)，以問題為主線的生生和師生互動(dòng)的討論與交流過程； 在學(xué)法指導(dǎo)上，讓學(xué)生嘗試自己觀察思考、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)概括，得出結(jié)論；使學(xué)生在獲取知識(shí)過程中，領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的研究方法，受到科學(xué)思維方法訓(xùn)練以及協(xié)作精神、探索精神等情感態(tài)度價(jià)值觀教育。 【教學(xué)用具】 多媒體課件， 【教學(xué)流程圖】 開始 實(shí)驗(yàn)引入課題 引入機(jī)械能的概念 動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化 推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律 例題分析 小結(jié) 【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】 教學(xué)環(huán)

9、節(jié)和教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 【導(dǎo)入新課】 由小游戲與湖南衛(wèi)視的【快樂大本營】節(jié)目視頻引入新課。 通過多媒體平臺(tái)播放視屏。 提問：為什么蕭敬騰敢以生命危險(xiǎn)做這件事，其中蘊(yùn)含什么樣的物理規(guī)律？ 引入本節(jié)課的主題：機(jī)械能守恒定律。 興奮 好奇 觀察 思考 通過生活中流行而又充滿刺激的運(yùn)動(dòng)把學(xué)生引入到本節(jié)課堂，提出要解決的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 【進(jìn)行新課】 一、機(jī)械能的定義 復(fù)習(xí)動(dòng)能與勢(shì)能、動(dòng)能定理等知識(shí)引入機(jī)械能定義。 二、動(dòng)能與勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化 讓學(xué)生觀察與課本中的三幅圖片相關(guān)的視頻并閱讀課本關(guān)于蹦床運(yùn)動(dòng)員

10、的分析，然后再思考飛流直下的瀑布和撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過程。 討論與交流一 1.動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化是通過什么來實(shí)現(xiàn)的？ 2.試舉出生活中其他動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例。 3.動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化有什么樣的定量關(guān)系？ 三、機(jī)械能守恒定律的理論推導(dǎo) 以小球的自由落體為例從理論上對(duì)機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)。設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)開始自由下落，經(jīng)過高度為h1的B點(diǎn)（初位置）的速度為V1；下落到高度為h2的C點(diǎn)（未位置）時(shí)速度為V2，則：①小球下落到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為E1=________。②小球下落到C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能E2=________。③小球從B下落到C由動(dòng)能定

11、理________。 證明小球在下落的過程中機(jī)械能守恒。 根據(jù)上述結(jié)論進(jìn)行推廣得出機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。 討論與交流二 1.機(jī)械能守恒定律成立的條件是什么？ 2.如何理解在機(jī)械能守恒定律內(nèi)容中的“只有重力做功”？ 3.試一試用其他方法推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律？ 學(xué)以致用 引導(dǎo)學(xué)生理解機(jī)械能守恒的條件 四、例題 以課本的例題為例引導(dǎo)學(xué)生分析1、對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析 2、哪些力做了功？是否符合機(jī)械能守恒的條件，若不符，運(yùn)用其它方法解題。 3、選取參考面（即EP=0的位置）設(shè)定態(tài)和未態(tài)，寫出它們機(jī)械能。 4、列等式，求解，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用其它方式解題。

12、 5、總結(jié)利用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟。 引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)已學(xué)知識(shí)。 引導(dǎo)學(xué)生觀察視頻。 在學(xué)生閱讀和思考后通過課件展示課本中的三幅圖片對(duì)應(yīng)的相關(guān)視頻資料，進(jìn)一步說明動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過程。 組織學(xué)生積極參與討論與交流相關(guān)問題。 通過多媒體課件展示小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的圖片和相關(guān)的問題情境同時(shí)要求學(xué)生通過思考后回答相關(guān)的填空。 根據(jù)學(xué)生的回答引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)，然后展示推導(dǎo)過程并總結(jié)出結(jié)論如下： ①， ②， ③ 將上式移項(xiàng)后可得： 由①②可得：E1=E2。 結(jié)論：小球在自由落體運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能與重力勢(shì)能之和不變，亦即機(jī)械能保持不變。

13、用課件展示機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。 組織學(xué)生積極思考和參與討論與交流中的相關(guān)問題。然后根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)行歸納總結(jié)同時(shí)板書機(jī)械能守恒定律成立的條件中“只有重力和彈力做功”的正確理解。 利用課本例題引導(dǎo)學(xué)生分析，同時(shí)講解解題過程。 通過例題引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)利用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟，并在黑板上板書。 記憶 思考 閱讀 思考 討論 交流 思考 分析 回答 思考 討論 交流 分析

14、 思考 總結(jié) 通過學(xué)生自主閱讀和分析培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。 通過讓學(xué)生進(jìn)行討論與交流調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和交流能力，加強(qiáng)師生的互動(dòng)性。 采取填空的形式有利于幫助學(xué)生建立正確的思考方向，通過理論推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，提高學(xué)生的推理論證能力。 通過討論與交流使學(xué)生更深刻地認(rèn)識(shí)和掌握機(jī)械能守恒定律成立的條件。 通過對(duì)例題的分析，培養(yǎng)學(xué)生靈活處理實(shí)際問題的能力。 【課堂小結(jié)】 提問：本節(jié)我們所學(xué)到的知識(shí)有哪些？ 先提出問題讓學(xué)生舉手回答。然后根據(jù)學(xué)生的回答再進(jìn)行相應(yīng)糾正。

15、 對(duì)本節(jié)所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行梳理回答。 通過課堂上的小結(jié)，讓學(xué)生更有效的理解和掌握本節(jié)知識(shí)。 【課后思考】 一支能伸縮的圓珠筆，內(nèi)有一彈簧，尾部有一個(gè)小帽，壓一下小帽，筆尖就伸同，如圖所示，手握筆桿，使筆尖向上，小帽抵在桌面上，再壓下后突然放手，筆桿將豎直向上跳起一定的高度。下面請(qǐng)大家討論下在知道筆的質(zhì)量和跳起高度的情況下，可求出哪些物理量？動(dòng)手做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。 提出思考問題，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生參與思考并討論相關(guān)的問題。 大部分學(xué)生都有這種圓珠筆，在桌面上完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行思考和討論。 分析 思考 運(yùn)用學(xué)生身邊的材料將

16、本節(jié)所學(xué)物理知識(shí)與生活中的現(xiàn)象相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。 【板書設(shè)計(jì)】 4.4 機(jī)械能守恒定律 一、機(jī)械能守恒定律 （1）內(nèi)容：在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。 （2）條件：只有重力做功 （3）條件的理解： a、只受重力（或彈力）作用； b、物體除受重力（或彈力）外，還受其他外力作用，但其他力不做功； c、物體除重力（或彈力）做功外，其他力所做功的代數(shù)和為零。 （4）表達(dá)式： 二、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟 （1）選取研究對(duì)象； （2）根據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行受力，做功分

17、析，判斷機(jī)械能是否守恒； （3）恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過程的初末時(shí)刻的機(jī)械能； （4）根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解． 【教學(xué)反思】 機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件；本節(jié)課注重充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究與調(diào)動(dòng)師生、生生互動(dòng)的討論與交流法，盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，物體重力勢(shì)能大小與所選取的參考平面（零勢(shì)面）有關(guān)；而重力勢(shì)能的變

18、化量是與所選取的參考平面無關(guān)的。在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時(shí)，應(yīng)先確定參考平面。而對(duì)于物體在重力和彈簧彈力做功的情況下的機(jī)械能守恒，學(xué)生接受起來難度有點(diǎn)過大，在教學(xué)中應(yīng)要加以修繕。物理教學(xué)必須小臺(tái)階，步步深入。盡量運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究，并讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手處理數(shù)據(jù)，是我們今后物理教學(xué)中必須牢牢抓住的地方。這也是物理學(xué)的特點(diǎn)和魅力所在。 【學(xué)案設(shè)計(jì)】 《機(jī)械能守恒定律》學(xué)案 姓名：________ 一、學(xué)習(xí)過程 1.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做______;物體與相互作用物體的相對(duì)位置有關(guān)的能量叫做_____，包括————和————。

19、 2.課本中瀑布與撐桿跳運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能與勢(shì)能之間是如何相互轉(zhuǎn)化的？ 3.動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化是通過什么來實(shí)現(xiàn)的？ 4.設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)開始自由下落，經(jīng)過高度為h1的B點(diǎn)（初位置）的速度為V1；下落到高度為h2的C點(diǎn)（未位置）時(shí)速度為V2，則：①小球下落到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為E1=________。②小球下落到C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能E2=________。③小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)中重力做功WG=________。④從動(dòng)能定理角度計(jì)算小球重力做功WG=________。 5.機(jī)械能守恒定律成立的條件是什么？ 6.如何理解在機(jī)械能守恒定律內(nèi)容中的“只有重力做功”？ 7．隨著人類能源消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)，下圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案示意圖，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度。請(qǐng)從提高能量利用的角度，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。 二、課堂小結(jié) 小結(jié)本節(jié)所學(xué)到的內(nèi)容并寫在下面的空白處。 三、課后作業(yè) （1）閱讀資料活頁中地鐵線路節(jié)能設(shè)計(jì)，并查找相關(guān)資料寫出一份研究性學(xué)習(xí)報(bào)告。 （2）通過網(wǎng)站查找學(xué)習(xí)過山車中涉及本節(jié)內(nèi)容的相關(guān)知識(shí)。