高中物理_《机械能守恒定律》教学设计学情分析教材分析课后反思

《机械能守恒定律》教学设计

一、【教材分析】

机械能守恒定律是人教版教材必修二第七章第八节的知识，这一节的内容与本章的各节内容有紧密的逻辑关系，是全章知识链中重要的一环，机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况，教材通过“做一做”小实验展示了与探究守恒量的联系，通过多个具体实例，先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。本设计力图通过生活实例和物理实验,展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究,体现从“生活走向物理”的理念,通过建立物理模型,由浅入深进行探究,让学生领会科学的研究方法,并通过规律应用巩固知识,体会物理规律对生活实践的作用。

二、【学习目标】

（一）知识和技能

1. 知道机械能的含义，理解物体动能和势能间的相互转化。

2. 理解机械能守恒定律的内容和守恒条件。

3. 能用机械能守恒定律分析生活中的具体问题。

（二）过程与方法

通过让学生分析物理模型理解功能关系，培养学生分析问题解决问题的能力。

（三）情感态度与价值观

培养探索物理知识的兴趣和科学严谨的态度。

三、【学习重难点】

重点：机械能守恒定律的应用

难点：机械能守恒定律适用条件的理解判断

四、【教学过程】

（一）复习回顾

引导学生回顾复习以下三个问题，让学生作答。

1、动能，动能定理。

2、重力势能，重力做功与重力势能变化量之间的关系。

3、弹性势能，弹力做功与弹性势能变化量之间的关系。

设计意图：让学生对前面的知识进行再回顾，再次体会做功和能量变化之间的关系，为本节课的学习做好铺垫。

（二）情境导入

通过展示学生常见的物理模型，例如：小球在斜面上的滚动以及物体对弹簧的挤压，体会功和能之间的转化，结合学生的预习情况引出本节课所要学习的内容-机械能。

设计意图：通过学生最熟知的模型和情境引入，让学生易于接受，更好的理解功能关系。

（三）新课讲授

引出机械能的定义为势能和动能的和，注意体会动能和势能之间的相互转化，并且注意强调机械能的标矢性和相对性，加深学生对基本概念的理解，深化动能和势能之间可以相互转化的思想。

紧接着启发学生思考：在动能和势能相互转化的过程中，那么作为二者之和的机械能遵循怎样的规律呢？

让学生带着疑问和猜想观察单摆摆动过程动能和势能的相互转化，并观察机械能的变化规律。

1．动能与势能的相互转化

演示实验：如图所示

把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟初始点等高的点。

师：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？

生：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。

小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球能做功。

实验结论：小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和，即机械能应该保持不变。

师：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变？下面我们就来定量讨论这个问题。

2．机械能守恒定律

物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在处的机械能和处的机械能相等。

师：为学生创设问题情境，引导学生运用所学知识独立推导出机械能守恒定律。让学生亲历知识的获得过程。

生：独立推导。

师：巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难。

推导的结果为：EK2+EP2=EK1+EP1，即 E1=E2。

可见：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

同样可以证明：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。

结论：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能保持不变。这就是机械能守恒定律。

进一步从两个方面：

做功方面和能量转化方面体会理解机械能守恒定物体沿光滑的曲面滑下

律的条件，然后根据刚才的推导得出机械能守恒定律的数字表达式，并强调在应用时的注意点。

3．例题与练习

例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图，摆长为，最大摆角为，小球运动到最低位置时的速度是多大？

生：学生在实物投影仪上讲解自己的解答，并相互讨论；

师：帮助学生总结用机械能守恒定律解题的要点、步骤，体会应用机械能守恒定律解题的优越性。

总结：

1．机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便；

2．用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件。

4、课堂小结

让学生对本节课的收获做一个总结，提高对知识的整体把握和条理性认识。

5、巩固练习

有针对性的对本节课的重点难点设计典型例题，让学生在边学边练中突破重点难点，加深对概念公式的应用和理解。

6、课后作业

让学生有针对性的在课后做导学案上的课后作业部分，将课堂上学习的知识趁热打铁进一步强化巩固。

7、课后反思

针对本节课的得失进行反思总结，力求不断进步。

《机械能守恒定律》学情分析

我所任教学校是市级重点学校，学校有良好的硬件设施和配套资源。通过一直以来的学科训练，学生能够胜任自主探究式的学习。在教学过程中，边演示边实验边教学，引导学生观察、分析、归纳实验现象，得出结论。把学生活动贯穿于教学的全过程，使学生处于最大限度的主动激发状态，充分展示这一年龄段学生所特有的好动性、表现欲，从而有效地发现学生的个性并发展学生的创新能力。

学生在学习了重力做功与重力势能的变化量、弹力做功与弹性势能的变化量以及动能定理后，已经知道了基本的功能关系并对能量的转换有了初步的理解，但“守恒”这一关键的名词在高中物理中第一次出现，如何来理解分析学生把握不准。因此，应进一步加强学生对“守恒”的理解和判断。通过探究式教学，将使学生在轻松愉快的气氛中，

获得成功并享受成功的喜悦。

《机械能守恒定律》观评记录

通过对上一节知识的复习和具体物理模型的分析引导引出这节课，并为本节课的学习做铺垫。课堂上首先通过演示实验，探究本节