第八章 素养提升课六 机械能守恒定律和功能关系的应用2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义配套教学设计（人教版）.docx

第八章素养提升课六机械能守恒定律和功能关系的应用2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义配套教学设计（人教版）

主备人

备课成员

设计思路

本节课旨在通过深入讲解机械能守恒定律及功能关系的应用，帮助学生掌握物理概念，提高解题能力。课程设计以人教版高一物理必修第二册教材为依据，结合学生实际水平，采用问题导入、案例分析、小组讨论等多种教学方法，引导学生从实际生活中的例子出发，理解机械能守恒定律及其在实际问题中的应用。通过讲解例题，让学生学会运用功能关系解决物理问题，培养他们的科学思维和创新能力。课程内容安排紧凑，注重理论与实践相结合，以提高课堂教学效果。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标包括：培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，发展学生的科学思维，以及增强学生的实践创新能力。通过探究机械能守恒定律和功能关系，学生将学会运用物理概念分析生活中的现象，培养观察和实验能力，提高逻辑推理和数学应用能力。同时，通过小组合作和问题解决，学生将锻炼团队合作与交流能力，形成科学探究的精神，为终身学习和未来发展奠定基础。

教学难点与重点

1.教学重点

-机械能守恒定律的理解和应用：通过讲解和实例分析，使学生掌握机械能守恒定律的基本概念，如势能和动能的相互转化，以及在没有外力做功的系统中机械能总量不变的原则。例如，分析自由落体运动和竖直上抛运动中的能量转化，强调机械能守恒定律的应用。

-功能关系的应用：让学生理解并应用功能关系，包括功的计算、功率的概念及其在各类物理问题中的应用。例如，通过计算物体在斜面上滑行时的功和功率，帮助学生掌握如何利用功能关系解决实际问题。

2.教学难点

-机械能守恒条件的判断：学生往往难以判断哪些情况下机械能守恒，哪些情况下不守恒。例如，在分析弹簧振子和斜面问题时，需要学生能够识别系统内是否存在非保守力（如摩擦力）做功，从而判断机械能是否守恒。

-功能关系在不同场景下的应用：学生在应用功能关系解决复杂问题时，可能会混淆功和功率的概念，或者无法准确识别力的作用点和位移方向。例如，在计算物体在圆周运动中的功率时，学生需要理解力的瞬时功率与物体运动状态的关系，以及如何正确计算圆周运动中的功。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学资源

-软硬件资源：多媒体教学设备、物理实验室、实验器材（如斜面、滑轮、弹簧秤等）

-课程平台：学校内部网络教学平台

-信息化资源：物理教学软件、在线模拟实验、教学视频、动画演示

-教学手段：小组讨论、问题解答、实验探究、案例分析

教学过程设计

1.导入环节（用时5分钟）

-创设情境：展示一段物体从斜面滑下的视频，让学生观察并思考物体运动过程中能量的转化。

-提出问题：询问学生物体在斜面上下滑过程中，能量是如何变化的？为什么物体在下滑过程中会加速？

2.讲授新课（用时15分钟）

-讲解机械能守恒定律：通过板书和图示，详细解释机械能守恒定律的内容，强调在保守力场中机械能的总量不变。

-示例讲解：分析自由落体运动，展示势能转化为动能的过程。

-讲解功能关系：介绍功、功率的概念，解释力与位移的关系，以及功的计算方法。

-示例讲解：通过计算物体在斜面上滑行时的功，让学生理解功的计算过程。

3.巩固练习（用时10分钟）

-练习题：给出几个与机械能守恒定律和功能关系相关的练习题，让学生独立完成。

-讨论环节：学生分组讨论练习题的解答过程，互相检查并解释答案的合理性。

4.课堂提问与师生互动（用时10分钟）

-提问环节：教师提出一些思考性问题，如“机械能守恒定律在哪些情况下适用？”“如何判断一个系统中机械能是否守恒？”

-互动讨论：学生回答问题后，教师引导讨论，总结回答中的正确点和不足之处，并给予反馈。

-案例分析：展示一个实际生活中的物理问题，如物体在斜面上滑行时，如何计算摩擦力所做的功，让学生尝试应用所学知识解决问题。

5.创新环节（用时5分钟）

-创新应用：让学生设计一个小实验，验证机械能守恒定律，如使用弹簧和滑轮系统，记录不同位置的势能和动能。

-分享交流：学生展示实验设计和预测结果，全班交流，讨论实验中可能遇到的问题和解决方法。

6.总结与布置作业（用时5分钟）

-总结：教师简要回顾本节课的重点内容，强调机械能守恒定律和功能关系的应用。

-布置作业：布置一些相关的作业题，要求学生在课后巩固所学知识，并准备下一节课的内容。

知识点梳理

1.机械能守恒定律

-定义：在一个系统中，如果没有外力做功，那么系统的机械能（动能和势能之和）保持不变。

-应用条件：系统内只有保守力（如重力、弹力）做功，没有非保守力（如摩擦