《机械能守恒定律》教学设计.docx

《机械能守恒定律》教学设计 （秋风扫落叶） 一、 素养目标定位 1、 知道机械能的概念，理解动能与势能的相互转化。 2、 掌握机械能守恒的内容及适用条件。 3、 会用机械能守恒定律解决有关问题。 4、 体会科学探究中的守恒思想。 二、 素养思维脉络 三、教学过程 1、课前学生自主学习，完成导学案作业。 整理批改作业，收集学生共性问题，上课时重点突破。 2、动能和重力势能之间的转化 教师：展示小球摆动，请学生回答：（1）小球受力情况； 运动过程中哪些力做功？ 小球的能量是怎么变化的。 学生判断受力及做功情况，总结：通过重力做功实现重力势能和动能转化。教师：展示水平光滑面上滑块在弹簧作用下的运动，请学生回答： 小球受力情况； 运动过程中哪些力做功？ 小球的能量是怎么变化的。 学生判断受力及做功情况，总结：通过弹力做功实现弹性势能和动能转化。教师：展示竖直方向弹簧振子，总结势能与动能的相互转化。 水电站（水的动能和重力势能） 投篮（篮球上升的过程） 蹦极（人下降的过程） 射箭（箭与弦作用的过程） 学生：根据学过的知识和日常生活的感受回答上述图片的能量变化。 教师：通过上述照片的分析，跟学生说明能量的转化，特别是动能和重力势能之间的转化，两者之间一大一小同时变化。 3、机械能的定义及表达式 教师：从上面的讨论,我们知道动能、重力势能和弹性势能可以相互转化，这些转化是通过重力或弹力做功来实现的，做正功势能转化为动能，做负功动能转化为势能。 动能和势能之间存在密切关系。 教师：介绍机械能的概念，给出机械能的表达式： E ? E ? E ? 1 mv2 ? mgh 。 k p 2 教师：思考动能和势能在相互转化的过程中有没有规律可循呢? 典型例题找规律。 学生：连麦给出自己的答案，并找规律。 4、机械能守恒定律的理论推导 教师：以沿着光滑曲面向下运动的小球的运动过程为例让学生进行分析和计算，通过学生自己的动手得出机械能守恒定律。 学生：主动参与到题目的分析和解决中，并且能够在钉钉群分享自己的解题步骤和阐述自己的解题思路。 以下附上有关这个运动过程的分析和解题步骤： 一小球沿着光滑曲面下滑，设在下滑过程中经A、B 两位置时高度分别为 h1 和 h2 速度分别为 v1 和 v2 试分析小球的能量变化关系？ 运动分析：小球运动过程中只有重力做功， 所以依据动能定理 可得：W ? 1 mv 2 ? 1 mv 2 G 2 2 2 1 另外，由重力做功和重力势能变化之间的关系可得： 由①②可得 1 mv 2 ? 1 mv 2 ? mgh ? mgh 2 2 2 1 1 2 所以mgh ? 1 mv2 ? mgh ? 1 mv2 1 2 1 2 2 2 或 EP1 ? EK1 ? EP 2 ? EK 2 即若只有重力做功，则运动过程中机械能保持不变 若小球运动过程中受到阻力，是否机械能还保持不变？ 运动分析：小球运动过程中有重力和阻力做功，依据动能定理可得： 另外，由重力做功和重力势能变化之间的关系可得： 由①②可得 1 mv 2 ? 1 mv 2 ? mgh ? mgh + 2 2 2 1 1 2 所以 + 即若存在阻力做功，则运动过程机械能不守恒。 教师：请同学根据以上两个过程总结机械能守恒的条件。 学生：在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变. 教师：同样可以证明，只有弹力做功的物体体系内，动能和弹性势能相互转换，总的机械能保持不变 教师：请同学们证明，并拍照上传钉钉群。教师引导学生总结机械能守恒定律。 内容：在只有重力或者弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而 总的机械能保持不变。 表达式： EP1 ? EK1 ? EP 2 ? EK 2 ，初始的机械能等于末时的机械能或 E1 = E2 或 EP 减 = EK 增 或 EA 减 = EB 增 条件：只有重力或弹力做功。 四、机械能守恒定律应用 教师：请同学们点击链接或扫描二维码，完成练习。（利用问卷星制作随堂训练题， 可以统计正确率、分数） 教师进行练习讲解，对错误重点分析。 五、小结和布置练习 教师：对本节课内容进行一个小结，主要总结机械能守恒的表达式和守恒的条件，同时要求学生掌握判断机械能守恒的方法。（乐乐课堂小视频） 练习：《成才之路》练习题。 六、教学反思 1、学生对于动能定理的掌握相对而言较好，容易把机械能守恒定律与动能定理弄混， 尤其是学生的书面作业上的定理名称，有“动能守恒定理”、“机械能守恒定理”、“机械能定律”等等，这些都表明学生没有留心机械能守恒定律的条件，单纯的认为和动能定理一样无条件使用，而且使用起来没有规范性，所以教学过程中教师要起好带头作用，争取规范性的作用。 2、