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7.8机械能守恒定律教学设计

一、教材分析

《机械能守恒定律》是人教版高中物理必修2的第七章第八节新授课。机械能守恒是学

生认识自然、掌握自然规律的重要“工具”。因此是需要牢固掌握的一个物理定律。

二、教学目的

1.知识与技能

理解机械能守恒定律内容。

掌握机械能守恒条件并会判断。

2.过程与方法

培养探索发现能力和分析归纳能力。

学会用机械能守恒的观点来解释物理现象。

3.情感、态度与价值观

树立变中有恒、能量守恒、物质不灭等辨证唯物主义观点。

三、学法教法

1.学情分析：学生通过初中机械能定性知识的学习，以及对功和动能定理的理解和掌

握在物理知识结构、思维的深度等方面均有了一定的基础。但高一学生思维具有单一性、定

势性，难以对旧有知识进行逻辑系统的归纳和联系，从而发现新知识。

2.教学方法：教师指导与学生探究相结合。

四、重点难点

重点：机械能守恒定律的内容，条件和初步应用。

难点：机械能守恒定律的推导与建立。

五、教学过程

1.导入新课

碰鼻实验：如图所示，把悬挂重球拉至鼻尖由静止释放，实验者立于原位不动，小球来

回摆动，学生表演者怕重球碰坏了鼻子，可事实重球碰不到鼻尖。

为什么？解释这种现象要用到新的物理知识——机械能守恒，用多媒体展示出课题。

[教学设计说明]让一位学生上台表演碰鼻实验，以惊激趣，以趣生疑，以疑引思，迅速激起

学生的兴趣，集中注意力，激发探究欲望。

2.新课教学

实例探究1：

播放运动员做撑杆跳高的视频，让学生根据已有知识分析运动员上升过程和下降过程中

动能和重力势能的变化情况。

那么动能和重力势能的总量会满足什么规律？引出第二个实例探究

实例探究2：

质量为1千克的物体从离地面20米高处自由落下，求下落5米，10米，15米，20米

时的速度，重力势能，动能以及动能和重力势能的总和。(g=10m/s2,以地面为重力势能零势

能面)

将学生分为四组，分别计算5米，10米，15米，20米处的各量。然后由教师汇总各组

结果，通过表格显示结果，引导学生探究出其中的规律。

学生初得结论：物体在运动过程中，如果只有重力做功，机械能的总量保持不变。

[教学设计说明]先对运动员撑杆跳高的情景定性分析，然后用例题进一步分析探究。通过

对具体特例探究，一方面可培养学生归纳发现的能力，养成探究习惯；另一方面可提高学生

对结论的可信度。

理论推证：

（1）引导学生自主探究，如图所示设下落过程中经过高度h的A点速度v，高度h

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的B点时速度为v，由同学用学习过的知识（动能定理和重力的功与重力势能的关系），分

2

析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。

回顾旧有知识：

A点到B点，

由动能定理得

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W=mv2-mv2=E-E

G2221k2k1

由重力做功和重力势能变化的关系有

W=mgh-mgh=E-E

G12p1p2

得到E-E=E-E①

k2k1p1p2

进一步引导：

移项后，得E+E=E+E②

p1k1p2k2

即E=E

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引导学生讨论式①的含义是什么？式②的含义又是什么？

在表达式①中左边是物体动能的增加量，右边是物体重力势能减少量，该表达式说明：

物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就

增加多少。

在表达式②中，左边是物体在末位置时的机械能，右边是物体在初位置时的机械能，

该式表示：动能和势能之和即总的机械能保持不变。得出机械能守恒定律的表达式。

（2）引导学生进一步思考：如果