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第七章 第六节 机械能守恒定律 导学设计

年级：高一 科目：物理 主备教师：吴香英 审核教师：

一、知识与技能

知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化．

会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件．

在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

学习目标 二、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、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题．

三、情感态度与价值观

通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题．

机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；

学习重点

能够正确分析物体系统所具有的机械能；

能够应用机械能守恒定律解决有关问题．

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，是本节学习的难点之一．在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面(零势面)有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的．在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面．

学习难点 2．能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点．通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适

教学模式教具准备

当的物理规律分析、处理问题

自学－合学－展示

Ppt，麦克斯韦滚摆；单摆；弹簧振子．

课 型 新授课

课时

教学过程

一课时

教学环节

知识能力要点

学生活动 设计意图

一、创设探究 师：我们已学习了重力势能、弹性 复习上节内容。情景，引发学 势能、动能．这些不同形式的能是

生思考：

可以相互转化的，那么在相互转化

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（预设1分钟）的过程中，他们的总量是否发生变

化?这节课我们就来探究这方面的问题．

二、新知探究：师：现在大家看这样几个例子，分

（预设 32分 析各个物体在运动过程中能量的转

锻炼学生的动手能力。学习自

钟）

问题探究一、

化情况．

(让学生看自由下落的物体、沿光滑

己探讨问题的能力。

动能与势能的 斜面向下运动的物体、竖直上抛的

相互转化

物体等等，这些物体最好是具体的实物，以增加学生学习的兴趣，减小问题的抽象性)

师：我们先来看自由落体运动的物体，自由落体运动是一种最简单的加速运动，在这个运动过程中能量的转化情况是怎样的?

师：在竖直上抛运动的过程中，能量的转化情况又是怎样的?

生：在自由落体运动中，物体在下落的过程中速度不断增大，动能是增加的；而随着高度的减小，物体的重力势能是减少的．

生：竖直上抛运动可以分成两个阶段，一个是上升过程的减速阶段，一个是下落过程的加速阶段，下落过程的加速阶段能量的变化过程和自由落体运动中能量的转化过程是一样的，动能增加，重力势能减少，因为这个阶段的

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运动实质上就是自由落体运动．在上升过程中，物体的动能减少，重力势能增加．

师：物体沿光滑斜面上滑，在运动过程中受到几个力，有几个力做功，做功的情况又是怎么样的?

师：我们下面再看这样一个例子：

(演示：如图5．8—1，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实

验．把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A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A点等高的C点，如图5．8—1甲．如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，如图5．8—1乙)

师：在这个小实验中，小球的

生：在物体沿光滑的斜面上滑时，物体受到两个力的作用，其中包括物体受到的重力和斜面对它的支持力，这两个力中重力对物体做负功，支持力的方向始终和物体运动方向垂直，所以支持力不做功。

生：小球在

受力情况如何?各个力的做功情况 摆动过程中受重如何?这个小实验说明了什么问题? 力和绳的拉力作

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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

实验证明，小球在摆动过程中做功．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不变．

师：上面几个例子都是说明动能和重力势能之间的相互转化，那么动能和另外一个势能——弹性势能之间的关系又是什么呢?我们看下面一个演示实验．

(实验演示，如图5．8—2，水

平方向的弹簧振于．用弹簧振子演

示动能和弹性势能的相互转化)

学生观察演示实

验，思考问题，

师：在这个小实验中，小球的 选出代表发表见受力情况如何?各个力的做功情况 解

如何?这个小实验说明了什么?