机械能守恒案例设计

1机械能守恒案例设计福州鼓山中学张健教学目标:1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化，让学生了解到物理规律源于生产，生活实践。2．通过实验探究机械能守恒定律，培养学生的收集数据，分析论证等实验探究能力。3．理解机械能守恒的条件，公式，能应用机械能守恒定律分析解决实际问题，学会用守恒的观点看问题。4．通过生产，生活实例，了解自然界中存在多种形式的能量，知道能量守恒是最基本，最普遍的自然规律之一。教学重点:1．掌握机械能守恒定律的探究，推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容；2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。教学难点:1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。教学方法:实验探究法，演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。2教学资源：细线、钩码、气垫导轨，光电计时器，滑块，多媒体课件。教学过程:教学环节教师活动学生活动设计理念一.新课引入（1）给学生放送视频：惊险刺激的过山车运动场面。（2）提出问题：a：为什么过山车在没有动力驱动的情况下仍能运动？b：在轨道的低处和高处，过山车的运动速度有什么不同？观看视频并思考回答教师问题：a：在运动过程中有能量的转化；b：在低处速度大，在高处速度小。通过惊险的过山车运动迅速将学生的注意力引导到课堂学习中了，并能激起学生极大的学习兴趣。二.新课教学1.分析图片：动能和重力势能的相互转化（1）给出上山和下山的图片，让学生分析动能和重力势能的转化。（2）提示学生根据自己的体验进行分析。思考讨论，回答教师提出的问题：上山：重力势能增大,动能减小；下山：重力势能减小,动能增大通过学生自己骑车上坡和下坡的感受体验，来分析能量的转化，让学生了解到物理规律源于生产，生活实践。就在我们身边。2．实验体验：能量的转化。给学生器材：一条绳子，一个钩码，让学生设计一个小实验，体现能量的转化。利用器材设计小实验，可能的做法有：（1）将绳子与钩码做成单摆，在摆动中体现能量转化；（2）将绳子斜拉成斜面，钩码从绳子上滑下。学生通过设计实验并分析能量转化，培养学生的创设情景能力、动手实验能力,语言表达能力和发散思维的能力.3．实验探究：动能与势能的转化规律（1）提出问题并进行猜想我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能统称为机械能。这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？思考并回答问题：（1）通过刚才的一系列实验发现，当动能增大时，势能就减小；反之亦然。（2）在能量转化过成中，动能和势能的总和好象保持不变。(1)充分利用刚才进行的实验现象.使每一个实验都做到最大限度的发挥作用.(2)引出下面要探究的内容:在能量转化过成中，动能和势能的总和是否保持不变。（2）设计实验提示学生思考：（1）如何进行实验？（2）如何测速度和高思考并回答老师的问题：（1）测出物体下(1)头脑风暴,使学生充分发挥自己的想象力,参与到学习中3度？（3）分析课本实验的局限，提出用气垫导轨进行实验的构想。（实验原理图附后）（4）介绍实验原理：用光电门G1、G2间接测出滑块通过该处时的速度，根据比例算出G1、G2之间的高度差，从而算出滑块从G1到G2减少的重力势能和增加的动能，验证猜想是否正确。降的高度和获得的速度，即可求出动能和势能的变化情况，从而验证猜想。（2）高度可由尺子量出，速度不能直接测出，可用打点计时器间接求出。（3）学习实验原理，并体会此实验与课本实验相比的优点所在。来,自己体验知识获得的过程。（2）几个问题依次提出，层层深入，步步递进，充分调动学生的积极性。(3)变不易测量的速度为易测量的位移,使学生体会这种处理问题的方法。（4）光电门测速度比打点计时器测速度要准确的多，让学生体验科技给我们的实验学习带来的方便。（3）进行实验，收集信息让学生动手进行实验；两个学生一组，进行实验，记录数据，进行相关计算。进行实验,记录数据,收集信息.测量：s1=________cm；s2=________cm；h1=________cm；推得：h2=________cm记录：挡光板宽度d滑块分别通过G1、G2的时间t1、t2（1）学生对于操作气垫导轨这样的实验仪器更感兴趣，以极大的热情参与到实验活动中来。（2）两人一组来进行实验，并相互比赛实验的快慢，实验数据的准确程度，能激励学生的学习热情和竞争意识，提高实验的效率。（4）分析，处理信息引导学生分析,得出数据。进行信息的分析,处理.从实验数据看,可得出:G1到G2减少的重力势能△EP与G1到G2增加的动能△EK相等。重点学生培养收集信息和处理信息能力。（5）得出结论引导学生总结刚才进行实验，得出结论。综合实验分析的结果得出机械能守恒定律。即在重力势能和动能的转化过程中,减少的重力势能等于增加的动能,机4械能的总量保持不变。4．理论上推导机械能守恒定律以自由落体运动为模型，从理论上进行推导。进行理论推导，得出：（1）让学生对学过的知识进行巩固，在理论推导的过程中培养学生的自主学习能力和演绎推理能力。5．总结机械能守恒定律引导学生从实验结论和理论推导中找出共同点，总结出机械能守恒定律。总结出机械能守恒定律：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。培养学生严密的逻辑推理能力和归纳总结能力。6．理解机械能守恒定律引导学生得出机械能守恒定律的条件和表达式。条件：只有重力做功；表达式：△EP=△EK或7．物理游戏：能打到鼻子吗？将一个单摆铁球从某同学鼻子下由静止释放，让学生分析小球摆回来的时候能否打到他的鼻子，并亲自试一试。进行分析，游戏。学以致用，巩固知识，提升课堂气氛，在游戏中学习物理知识。三．例题与练习（1）试分析在跳板跳水运动中,从运动员起跳到入水的全过程中,有哪些能量发生了相互转化.（2）学生做课后习题。起跳：弹性势能转化为动能；上升：动能转化为重力势能；下降：重力势能转化为动能。复习巩固知识。1122pkpkEEEE1212222121mghmvmghmv1212222121mghmvmghmv5四．总结，布置作业附图S1s2h1h2G1G2