机械能守恒定律说课稿

1机械能守恒定律说课我说课的题目是《机械能守恒定律》，选自高中物理必修2第七章第8节。下面我将从教材分析、学情分析、目标分析、重点难点、教法学法、教学过程、资源整合七个环节对本课进行说明。一、教材分析1、教材地位：牛顿运动定律从力的角度认识物体运动的规律；机械能守恒定律从能量角度认识物体运动的规律，为认识自然界的运动开辟了新的视角。2、教材处理：第7节学习了动能定理，为机械能守恒定律的推证铺平了道路。由定性分析到定量探究，结合过程作理论论证，总结出定律，认识机械能守恒的实质，在具体的问题中应用。符合由特殊到一般的认知规律。二、学情分析学生在初中已经学习过有关机械能的基本概念，在前几节功、重力势能、动能和动能定理等内容的学习基础上，机械能守恒定律的建立已经“水到渠成”。学生可根据已学知识在适当引导下自行推证机械能守恒的表达式，机械能守恒定律较牛顿运动定律更为简便，学生易掌握和运用。三、目标分析知识与技能：（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守恒条件。（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。过程与方法：（1）学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒。（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。情感、态度与价值观:2（1）通过情景再现，激发学生的学习热情，体会科学的无穷魅力。（2）通过机械能守恒，感悟自然界的守恒思想，体会自然的对称美、和谐美。四、重点难点重点：1）掌握机械能守恒定律的推证过程，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，并列出数学表达式。难点：1）从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，并正确分析系统所具有的机械能。五、教法学法以启发式教学、建构主义为指导思想，采用了实验激趣法、情景体验法、分组讨论法、演绎推理法、问题引导法等配合多媒体辅助手段进行教学。学生主要采用自主学习、合作探究相结合的学习方法。在具体的物理情景中学会思考与分析、归纳与总结、讨论与评价。学会学习知识的来龙去脉。在我的引导下，教与学互动，使学生真正成为了课堂的主人。六、教学过程导入新课课件展示翻滚过山车的精彩片断，激发学生的学习兴趣。问：过山车在运动过程中动能和势能如何变化？（过山车从高处到低处，高度减小，速度增大；势能减少，动能增加，势能转化为动能。过山车从低处到高处，高度增大，速度减小；势能增加，动能减少，动能转化为势能。）一、动能和势能的转化情景激疑1、苹果做自由落体运动，重力做正功，苹果的重力势能减少，减少的重力势能到哪里去了？原来苹果的速度增加了，表明动能增加了，重力势3能转化成了动能。2、小球做竖直上抛运动，重力对小球做负功，小球的重力势能增加，小球的速度减小，动能减少了，表明小球的动能转化成了重力势能。3、压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原状时，就把跟它接触的小球弹出去，小球的动能增加，这说明，弹簧的弹性势能转化成了小球的动能。相反，小球的动能可以转化为弹性势能。归纳：通过重力或弹力做功，机械能的两种形式（动能和势能）之间可以相互转化。重力做功：动能重力势能；弹力做功：动能弹性势能。二、机械能守恒定律提出问题：动能和势能可以相互转化，在转化的过程中，动能和势能的和有什么变化呢？现以自由落体为例，引导学生自主探究。如图，设一质量为m的物体在自由下落过程中，经过离地高度为h1的A点时速度为v1，下落到离地高度为h2的B点时速度为v2。请用牛顿运动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关系。分析：物体从A运动到B，设重力做功为WG，则由动能定理再由重力做功与重力势能的关系：WG=mgh1-mgh2……(2)因只有重力做功，W合=WG，得说明：对任意选取的A、B中都有EA=EB此例由自由落体运动推证了机械能守恒定律。是在运动过程中只受重力作用的时候得到的，是否具有普遍意义呢？如果物体做平抛运动、沿光滑斜面下滑、沿光滑曲面下滑，机械能守212122mgh-mgh2121mvmv2221212121mghmvmghmv移项得2211pkpkEEEE写成，)1......(21212122mvmvw合h1h2AB4恒吗？展示情景图，学生合作探究，判断推证，得机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。表达式：EK1+EP1=EK2+EP2或△E=0或△EK=-△EP条件：只有重力、弹簧的弹力做功机械能守恒的条件表述：1、只受重力（弹力），不受其它力。2、除重力（弹力）以外还受其它力，但其它力都不做功。3、有除重力（弹力）以外的其它力做功，但其它力做功的代数和为零温馨提示：1、如果物体系统内部存在滑动摩擦和介质阻力，则系统运动时必有部分机械能转化为克服介质阻力做功而产生的内能，则系统的机械能不守恒。2、机械能守恒定律是一条实验定律，并非是推导出的定律，上面的运动实例得出机械能守恒定律的表达式，仅是一种理论证明。典例剖析：机械能守恒定律的简单应用例1：在距离地面20m的高处，以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g=10m/s2,求小球落地速度的大小。分析：前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动，现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题？小球抛出后至落地之前的运动过程中，是否满足机械能守恒的条件？如何应用机械能守恒定律解决问题？小球做平抛运动，可以用牛顿运动定律结合平抛规律求解。解：设小球平抛时间为t落地时，水平速度Vx=Vo=15m/s竖直速度Vy=gt=20m/s落地速度大小ssghtgth2102022221得由ssVVVyx25201522225小球下落过程中,只有重力对小球做功，满足机械能守恒条件，可以用机械能守恒定律求解。取地面为参考平面，抛出时小球具有的落地时，小球具有的解：根据机械能守恒定律，有E1=E2落地时小球的速度大小为：对比从力和能量两种角度解题的思路，体验怎样应用机械能守恒定律解题。三、应用机械能守恒定律的解题步骤1、明确研究对象，对研究对象进行正确的受力分析；2、分析各力的做功情况，判断机械能是否守恒；3、选取零势能参考平面，确定始、末状态时的机械能；4、根据机械能守恒定律列方程，并结合其它方程求解。思路点击：通过受力分析与运动分析，如果研究对象不满足机械能守恒的条件，则运用动能定理或动力学思路进行分析求解典例剖析：机械能守恒条件的判定例2、下列情形中属于机械能守恒的是（）A、降落伞匀速下落。B、玩具小车以一定速度冲上光滑斜面。C、铅球做平抛运动(空气阻力不计)。D、被细线挂着的小球左右摆动（空气阻力不计）。典例剖析：多个物体的系统机械能守恒问题例3：如右图所示，小球自高h处由静止自由落下，正好落在弹簧的上端，若不计弹簧的质量和空气阻力，不计小球与弹簧碰撞的能量损失，则下列说法中正确的是（）,21,2110mvEmghEkp动能重力势能，动能重力势能22221,0mvEEkpsmsmghVV/25/201021522202221210mvmghmv6A、小球落到弹簧上之后立即减速运动，动能减小；B、小球落到弹簧上之后，动能减小，重力势能减小，弹性势能增大；C、小球压缩弹簧到最短时，动能为零，弹性势能最大；D、小球从最低点反弹后一定能上升到开始下落时的高度；解析：小球落到弹簧上之后，将压缩弹簧，但开始阶段重力大于弹力，小球仍继续加速，速度增大，动能增大，当重力等于弹力时，速度达到最大;之后压缩弹簧，重力小于弹力，做减速运动，当弹簧压缩到最短时，速度为零，动能为零，弹性势能达到最大；小球从最低点反弹后，动能和势能经历相反的变化过程，但由于整个过程只有小球的重力和弹簧的弹力做功，动能、重力势能、弹性势能之和保持不变，即系统机械能守恒，所以能返回到原位置。综上，A、B错；C、D正确。七、资源整合学生准备：实验器材和网络资料教师准备：实验器材、多媒体设备和PPT课件说课小结：本节课以提出问题→实例探究→理论推证→总结规律→初步应用这样的顺序，通过师生之间、生生之间的平等合作、交流沟通，落实了学生作为学习主体，以及建构知识的主体地位，从而较好的达到了本节课的教学目标，给我和学生都留下了深刻的印象。