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第8章机械能守恒定律

第4节机械能守恒定律

一、教学内容分析

《机械能守恒定律》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》必修课程

必修2模块中“机械能及其守恒定律”主题下的内容，要求为：理解机械能守恒定律，体会

守恒观念对认识物理规律的重要性。能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题。《普

通高中物理课程标准(2017年版)解读》对该条目的解读为：理解机械能守恒定律，要知道机

械能守恒定律的内容和表达式；了解机械能守恒定律的推导过程；明确机械能守恒定律所描

述的系统对象；领悟机械能守恒定律的适用条件；体会用机械能守恒定律解决问题的思路—

—它建立的是两个状态的联系，对这两个状态之间过程的分析仅用来判断该过程是否符合机

械能守恒定律的条件，并不涉及机械能守恒的方程表达式。通过机械能守恒定律的应用，学

生第一次经历守恒定律的定量运算，感受守恒定律对研究和解决物理问题的重要意义。

本节内容是对前面几节内容的总结，也是对学习能量守恒定律所作的铺垫。本节内容将

加深学生对功是能量转化的量度的理解，也为学生从能量角度处理力学问题提供了途径。教

材从伽利略斜面的实验讨论开始，分析实验过程中的变化量与不变量，讨论动能与势能的相

互转化，接着推理得到机械能守恒定律，在推理的过程中深入理解机械能守恒定律的条件。

二、学情分析

学生从生活经验积累大量的能量转化实例，例如跳水运动员、蹦极运动、射击比赛等。

这些实例使得学生对不同能量可以发生转化以及能量在转化过程中守恒有了初步了解，有助

于学生理解机械能守恒定律。但学生的认识是定性的、表层次的，是一种模糊的心理认识，

还没有上升到理性的认识高度，没有达到定量认识。教学在学生定性认识基础上，结合各种

案例分析，利用动能定理定量推导机械能守恒定律，全面地理解机械能守恒定律。学生在第

3节学习后可以熟练应用动能定理分析各种案例，学生的数学推导能力和逻辑思维能力相对

于高一上学期有了大幅度提高，这有助于学生掌握机械能守恒定律的推导，建立能量守恒观

念。

三、教学目标

1.学生通过学习机械能守恒定律，初步建立能量观念、体会物理学中的守恒思想。

2.学生能用能量观念分析具体实例中动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化。

3.学生理解机械能守恒定律的推导过程。

4.学生会从做功和能量转化的角度判断机械能是否守恒，能应用机械能守恒定律解决

有关问题，体会用能量守恒观点解决问题的便利性。

四、教学重难点

教学重点：进一步促进学生理解“功是能量转化的量度”；机械能守恒的条件；运用机

械能守恒定律分析相关问题。

教学难点：机械能守恒定律的推导过程；运用机械能守恒定律条件判断研究对象的机械

能是否守恒；对机械能守恒定律的理解。

教学方法：启发式教学、教授法、讨论法、演示实验

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五、教学过程

新课引入

情境引入投影①瀑布飞流直下三千尺；②惊险刺激的过山车

师：这些情境有能量在转化吗？能量是如何转化的？你能举出更多的动能和势能转化的

实例吗？

生：势能转化为动能。例如弹弓的弹性势能转化为动能、古代弓弩。

师：在能量转化过程，是否遵循某种隐藏的法则？如何