机械能守恒定律教学案一体化

高中物理新授课“教案、学案一体化设计”案例课题机械能守恒定律课时1课时教学目标1、知道什么是机械能，理解物体的动能和势能可以相互转化；2、理解机械能守恒定律的内容和适用条件；3、会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题4、体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度，领悟机械能守恒规律解决问题的优点，形成科学价值观。教法方法设计课前自主学习、课堂小组交流、全班交流、教师点拨自主、合作、探究学习贯穿课堂始终。教学程序设计教材处理设计师生活动设计一、导入新课：（5分钟）二、探究新知：1、探究守恒量2、探究规律，并找出机械能不变的条件。⑴只受重力作用分析前置补偿分析下面各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况（学生分析）力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，物体的动能和势能总和称为机械能，例举：通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化。提出课题—机械能守恒定律演示实验1：（激疑）钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同学反应。释放钢球后，学生联系到伽利略理想实验中的判断，认识到若无空气阻力，应该摆到等高处，不会碰到鼻子。实验2：将小钢球用细线悬挂一端固定在的小黑板上部，让小球摆动，通过实验发现，小球可以摆到跟释放点等高处，再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线，再观察，发现仍等高。分析：由A—D过程能量转化：由D—B过程能量转化：总结：小球摆动过程中总能回到原来高度，好像“记得”自己原来的高度，说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的，是什么呢？。实验3：⑴将小黑板倾斜，让小钢球靠着黑板运动，观察现象。⑵小黑板不倾斜，将小钢球换成泡沫球再做，观察现象。现象：小球有时能摆到原来的高度，有时不能摆到原来的高度。原因：2、探究规律，并找出机械能不变的条件。⑴只受重力作用分析设下落过程中经过高度h1的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。A点到B点，动能定理WG=由重力做功和重力势能变化的关系有WG=；得到结果引导学生讨论，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就增加多少。即：动能和势能之和即总的机械教师：举例分析动、势能转化学生：学生思考，小组讨论，认识动、势能转化过程与重力、弹力做功关系教师：引导学生讨论探究摆动中能量转换，分析实验现象所展示的能量转化特点，实验1和实验2中小球在摆动过程中通过重力做功，势能与动能互相转换：学生：学生探究，小组讨论，组内交流。学生：全班交流教师：教师：有针对性的点拨、提升。对课堂中的具体生成问题进一步讨论、解决。教师：引导学生自主探究提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加瀑布（自由落体）：重力势能动能过山车：动能重力势能动能荡秋千：动能重力势能撑杆跳高动能弹性势能、重力势能动能乙甲ABCADDh1h2ABv1v2⑵只有重力做功分析⑶分析守恒条件三、学以致用四、盘点收获五、课后拓展能保持不变。⑵只有重力做功分析上述结论是在运动过程只受重力作用的时候得到的，如果在以下情况下，上述结论成立吗？①沿光滑斜面下滑②如果物体沿光滑曲面滑下（由同学推导，分析）结论:小结：在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，总的机械能保持不变。⑶分析守恒条件分析讨论：泡沫球实验和黑板倾斜后球不能摆到等高处的原因。泡沫球受到的阻力不能忽略，从能量转化角度看，因为阻力做功，有机械能转化为热能，所以机械能将不断减少。通过实验和理论推导得出结论：⑷只有弹力做功分析提出问题：势能包括重力势能和弹性势能，只有弹力做功时，机械能与守恒吗？实验4：气垫导轨上的水平弹簧，观察运动过程。⑸系统内只有重力和弹力做功分析实验5：竖直弹簧振子的振动，观察现象，作出分析。共同分析，得出结论（板书）：⑹引导学生分析结论，加深理解：条件：公式：1、共同分析书本中的思考与讨论：(P77)一小球在真空中下落，有一质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到h2的地方，在两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化为什么形式的能？机械能守恒吗？2、分析下列情况下机械能是否守恒？A．跳伞运动员从空中匀速下落过程B．物体以8m/s2在空中下落过程C．物体作平抛运动过程D．物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程投影出示：1、学会从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法2、初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。3、会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题课本：P78问题与练习：1、2、3、4以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。教师：巡视各小组的交流，对出现的问题进行必要的指导学生：全班交流教师：有针对性的点拨、提升。对课堂中的具体生成问题进一步讨论、解决。学生：小组讨论学生：自我检测、合作交流。教师：出示答案，反馈点拨学生：结合学习目标检查对本节课所学知识进行梳理巩固（也可看书回顾，也可整理笔记），向小组或老师提出存在的困惑。教师：巡回指导，答疑解惑。板书设计机械能守恒定律一、探究规律（4）系统内只有重力和弹力做功分析⑴只受重力作用分析二、机械能守恒定律内容⑵只有重力做功分析1、条件⑶只有弹力做功分析2、结论课后反思本节课的设计采用自主学习、小组交流、全班交流展示。本节课容量较大，因此对于探究实验的交流展示时间要适当控制，一般精选2-3组有代表性的设计为宜。让学生探究充分发挥学生的主体作用，使所有学生都能参与实验、参与讨论，更容易让学生理解，使课堂更高效。需要注意的是提倡学生自主学习并不是否定教师的指导作用，对于学生易于出错的地方，教师要重点点拨。NABCGF