8.4.3 机械能守恒定律的应用（二）—— 多物体系统 教学设计 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

8.4.3机械能守恒定律的应用（二）——多物体系统教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

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一、教材分析

本节课为人教版（2019）高一下学期物理必修第二册第八章第四节“机械能守恒定律的应用（二）——多物体系统”。该节内容是在学生已经掌握了机械能守恒定律的基础上，进一步引导学生运用这一定律分析多物体系统的能量转化问题。通过本节课的学习，使学生能够熟练运用机械能守恒定律分析实际问题，提高解决复杂物理问题的能力。

本节课的主要内容包括：多物体系统中各物体的受力分析、机械能守恒定律的应用、以及能量守恒在实际问题中的应用。教学过程中，应注重引导学生通过观察、分析、推理等方法，探究多物体系统中能量的转化与守恒，培养学生的科学思维能力。

在教学设计中，要充分考虑学生的学习基础和认知水平，通过合理的教学方法和教学手段，激发学生的学习兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。同时，注意加强与学生生活实际的联系，让学生感受到物理学的实用性和趣味性。

二、核心素养目标分析

本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度。通过本节课的学习，使学生能够：

1.建立正确的物理观念，理解机械能守恒定律的含义和应用，认识到能量守恒在物理学中的重要性。

2.培养学生的科学思维能力，学会运用机械能守恒定律分析多物体系统的能量转化问题，提高解决复杂物理问题的能力。

3.加强学生的科学探究能力，通过观察、分析、推理等方法，探究多物体系统中能量的转化与守恒，培养学生的实验操作能力和问题解决能力。

4.培养学生的科学态度，激发学生对物理学的兴趣和好奇心，树立学生对科学学习的信心，注重培养学生良好的学习习惯和团队合作精神。

三、教学难点与重点

1.教学重点：

-多物体系统中各物体的受力分析：理解并能够分析多个物体之间的相互作用力，以及如何将这些力应用于机械能守恒定律的运用。

-机械能守恒定律的应用：掌握机械能守恒定律在多物体系统中的应用方法，能够计算系统的初末状态的机械能，并分析能量的转化。

-能量守恒在实际问题中的应用：能够将机械能守恒定律应用于实际问题，如滑轮组、碰撞等问题，理解并分析能量的转化和守恒。

2.教学难点：

-多物体系统的受力分析：对于复杂的多物体系统，学生可能难以分析出各个物体之间的相互作用力，难以确定哪些力是需要考虑的，哪些是可以忽略的。

-能量守恒在复杂问题中的应用：在解决实际问题时，学生可能难以判断哪些能量是守恒的，哪些能量是转化为其他形式的，特别是在涉及到多种能量转化时。

-系统的机械能计算：在多物体系统中，学生可能难以确定哪些力对系统的机械能有贡献，如何正确计算系统的机械能。

例如，在分析一个滑轮组问题时，学生需要理解每个滑轮所受的力，以及这些力如何影响系统的机械能。在分析一个碰撞问题时，学生需要理解碰撞前后系统的机械能如何转化，以及哪些非保守力会对系统的机械能产生影响。这些难点需要通过具体的例子和练习来进行讲解和巩固。

四、教学方法与策略

1.采用问题驱动的教学方法，通过提出实际问题引导学生思考，激发学生的学习兴趣和动力。例如，在讲解机械能守恒定律的应用时，可以引入滑轮组、碰撞等实际问题，让学生思考并分析能量的转化和守恒。

2.利用多媒体教学资源，如物理模拟软件、视频动画等，帮助学生直观地理解多物体系统的受力分析和能量转化过程。例如，通过物理模拟软件展示滑轮组的工作原理，让学生观察并分析系统中的力和平衡状态。

3.设计实验和实践活动，让学生亲身体验和观察能量的转化过程。例如，安排一个滑轮组的实验，让学生亲自动手搭建并观察滑轮组的工作原理，从而加深对机械能守恒定律的理解。

4.采用小组讨论和合作学习的方式，让学生互相交流和分享自己的思考和理解。例如，在讲解碰撞问题时，可以让学生分组讨论并分析不同碰撞情况下的能量转化，促进学生之间的互动和合作。

5.通过课后作业和练习题，让学生巩固所学知识，并提供及时的反馈和指导。例如，布置一些与多物体系统和机械能守恒定律相关的习题，让学生进行练习和思考，巩固所学知识。

五、教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-教师通过展示一个滑轮组的动画，提出问题：“滑轮组是如何工作的？它在物理学中有什么原理支持？”

-学生思考并回答问题，教师引导学生思考滑轮组中的能量转化过程。

2.讲授新课（15分钟）

-教师围绕机械能守恒定律的应用，讲解多物体系统中的受力分析和能量转化过程。

-教师通过示例问题，讲解如何应用机械能守恒定律解决实际问题，如滑轮组和碰撞问题。

3.师生互动环节（10分钟）

-教师提出问题，引导学生思考和讨论多物体系统