（必修二）机械能及其守恒定律部分

1、新教材的组织思路旧教材的组织思路1追寻守恒量；2功；3功率；4重力势能；5探究弹性势能的表达式6实验：探究功与速度变 化的关系； 7动能和动能定理； 8机械能守恒定律； 9实验：验证机械能守恒 定律10能量与能源1功；2功率；3功和能；4动能 动能定理；5重力势能； 6机械能守恒定律； 7机械能守恒定律的应用； 教材分析新旧教材对比分析旧教材的理解与处理先定义功及计算式（定义功是为了定义能） 物体能对外做功，就说它具有能各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中守恒（无直接根据） 做功的过程就是能量转化的过程。作了多少功就有多少能量发生转化。功是能量变化的量度教材分析 关于功和能的关系新

2、教材的理解与处理追寻运动中“什么是守恒量”的认识中发展能量的概念,能量并不是由功定义的,能量是个守恒量 建立功的概念表示力在空间的积累作用（认识能的过程中）功可以决定能量的变化（奠定了能量转化的定量分析的基础）课时建议 第一单元 第1节 追寻守恒量 1课时第二单元 第2节 功 1课时* 第3节 功率 1课时第三单元 第4节 重力势能 1课时 第5节 探究弹性势能的 1课时 表达式 第6节 实验：探究功与 物体速度变化的 2课时* 关系 第7节 动能和动能定理 2课时 第8节 机械能守恒定律 2课时 第9节 实验：验证机械 2课时* 能守恒定律 第10节 能量守恒定律与 1课时 能源1.依托初中

3、知识展开，降低教学难度 本章在讲解功、功率、动能、重力势能、机械能守恒定律时，都是在复习初中知识的基础上展开的 教学建议 整章2.依托已有的动力学知识，遵循学生的认知规律 功的一般公式、动能定理、机械能守恒定律，都是在恒力、直线运动的情况下推导出来的，但不限于恒力或直线运动，教学中要遵循学生的认知规律，循序渐进，逐步拓展 教学建议 整章5.关于位移的符号：第一章中用“x”表示，第二章中用“x”表示，第五章中用“l ”表示,教材注解说明也可用“s”表示。要向学生说明一下。3.抓住功能关系这一主要线索讨论研究问题。4.开展理论探究与实验探究，形成科学的思想方法。 教学建议 整章教学建议各节实验：探

4、究功与物体速度变化的关系追寻守恒量功功率重力势能探究弹性势能的表达式动能和动能定理机械能守恒定律 实验：验证机械能守恒定律能量守恒定律与能源1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010一.新旧教材对比分析 本节是新教材新加的一节。在以往的诸多教材中，一般是先定义功的概念及其表达式，然后说“一个物体能对外做功，就说它具有能”。接着举例说明，做功伴随着能量的变化，因而得出“功是能量变化的量度”。这种讲法给人的印象是：定义功是为了定义能，先有功的概念，才会有能的概念。但是在物理学中，能量并不是由功定义的。能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。能量概念之所

5、以重要，就是因为它是一个守恒量。守恒关系是自然中十分重要的关系，从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的，因为它是极为重要的研究方向。根据这种认识，新教材把守恒思想的提出放到了具体的概念之前，即从追寻守恒量出发引入能量概念，并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程。教学建议追寻守恒量七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：自己设计一个实验方案，探究动能与势能的相互转化过程中总能量保持不变。 参考方案：用伸缩不计的细线拴住一个小钢球，悬挂在铁架台上，让小球在竖直平面内自由摆动。用尺子记录左右摆动的高度，可以发现两侧上升的高度相同。这个实验证明，动能与势能的相互转化过程中总能

6、量保持不变。 教学建议追寻守恒量一.新旧教材对比分析 本节课教材内容与老教材基本一致。主要有以下几处不同： 1.增加了六幅插图，其中有三幅插图是说明力对物体做功带来了物体的能量变化的实例。有三幅是说明正负功的问题。 2.位移的符号用 “l”并做了相关说明。 3.增加了“做一做”栏目。 教学建议功六.教学实施七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：活动一：估测自己从一楼到三楼克服重力所做的功活动二：证明几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。 教学建议功一.新旧教材对比分析 本节课教材内容与老教材基本一致。主要有以下几处不同： 1.增加了对汽车变

7、速箱原理的简单介绍 2.增加了两个“做一做”栏目与一个说一说栏目 教学建议功率六.教学实施七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：活动一：调查你周围的各种机械的功率，并探究功率与机械的体积，耗电量等因素有没有关系。活动二：测量你背书包上楼时对书包做功的功率。 教学建议功率一.新旧教材对比分析重力势能在老教材中放在动能定理一节之后，而在新教材中放在了功率一节之后。这是新教材在本章编排的点睛之笔。在重力做功与重力势能关系的讨论中，新教材详细分析了WG与路径无关的问题。新教材强调了势能具有系统性新教材将弹性势能独立成为第5节新教材增加了说一说栏目 教学建议重力势能六.教学实施七

8、.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：在一个透明的塑料容器内装上沙子。 实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。 实验二：用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。 教学建议重力势能一.新旧教材对比分析旧教材的理解与处理定性分析弹性势能的影响因素，未提及具体表达式。新教材的理解与处理 思路既然功是能量变化的量度，既然重力势能表达式是通过重力做功的分析得来，那么自然会想到：通过弹力做功的分析可以得到弹性势能表达式。 前面所展示的极限思想派上了用场。重在过程与方法，对于公式无任何要求。说明：通过探究，落实过程与方法和情感、态度与价值观的

9、目标。变未知为已知的一种学习过程，其中是否包含实验，不是本质特征。此探究不含实验。教学建议探究弹性势能的表达式 六.教学实施七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：用已知劲度系数的弹簧测量其他弹簧的劲度系数。 教学建议探究弹性势能的表达式 一.新旧教材对比分析旧教材的理解与处理承接“做功越多动能越大”的经验，直接交代“做了多少功，动能就增加多少”的结论（灌输结论的目的是为了解释接下来的公式推导结论），然后通过公式推导得出动能、动能定理。新教材的理解与处理先通过实验探究功与物体速度变化的关系（涉及的“功速度”曲线的数据处理思想很有意义）：可能 Wv，Wv2、 Wv3通过草图

10、得到 极可能与 v2成正比。然后利用“物体在恒力作用下发生位移”的假设，进行公式推导得到动能的表达式，并定义动能定理。教学建议实验：探究功与速度变化的关系六.教学实施七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：利用Excel软件处理实验数据，探究功与速度变化的关系。 教学建议实验：探究功与速度变化的关系一.新旧教材对比分析旧教材的理解与处理公式推导，直接交待结论。新教材的理解与处理“这个结果实际上向我们暗示，物体的动能的表达式中可能包含v2这个因子。”“mv2/2很可能是一个具有特定意义的物理量。”这些语言体现了探究的态度。对于变力做功，物体做曲线运动时做功问题教材再次渗透了

11、微积分的思想，但没有具体推导。教学建议动能和动能定理六.教学实施七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：尝试证明在变力作用及曲线运动的情况下，动能定理仍然成立。教学建议动能和动能定理一.新旧教材对比分析旧教材的理解与处理以自由落体为例，得知机械能守恒，进而“人为” 地推广。新教材的理解与处理先通过实例确立动能与势能相互转化的思想，然后利用光滑曲面上下滑的情景，得到机械能守恒关系，推导过程中不涉及EK与EP的具体表达式，所以更具普遍性。教学建议机械能守恒定律六.教学实施七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：观察钟摆，牛顿摆，音乐盒，带发条的玩具小车的

12、运动，并分析其能量转化情况。教学建议机械能守恒定律一.新旧教材对比分析旧教材的理解与处理较为详细地介绍了实验原理，实验步骤，及实验数据处理方法。新教材的理解与处理新教材采用了不给步骤给思路，同时进行难点提示的方法，这种方法能够最大限度地发挥学生的主观能动性。最后一部分介绍速度的测量方法并加以证明稍显多余。教学建议验证机械能守恒定律六.教学实施七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：尝试设计一个新的验证机械能守恒定律的实验方案。教学建议验证机械能守恒定律一.新旧教材对比分析本节是新教材新增的一节，是对本章知识内容的总结和扩展，学生通过机械能的学习，已经了解到能量就是从千差万

13、别的各种自然现象中抽象出来的概念，学生学习到这里，可以较自然地从机械能转化和守恒扩展到自然界各种能量的转化和守恒了。教学建议能量守恒定律与能源二.教学内容和教学对象分析本节可采用讨论的教学形式。可以组织学生办小型的展览和班会，请学生谈谈自己对能量的认识，特别应该对教材中“思考与讨论”栏目中所说“既然能量是守恒的不可消灭，为什么我们还要节约能源”的话题进行讨论，在讨论中逐渐使学生认识到，能量从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质，能量守恒定律是人们认识自然的重要工具。能源的开发和利用是关系人类生存和发展的一个重大的社会问题。教学建议能量守恒定律与能源三.教学目标知识与技能：理解能量守恒定律

14、，知道能源和能量耗散。过程与方法：通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。情感、态度与价值观：1.用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法。2.感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。教学建议能量守恒定律与能源四.教学重点1.能量守恒定律的内容。2.应用能量守恒定律解决问题。五.教学难点1.理解能量守恒定律的确切含义。2.能量转化的方向性。教学建议能量守恒定律与能源六.教学实施七.教学评价作业：必做形成性练习及选做提高性练习探究活动建议：做家庭用电量及学校用电量的调查，并给出节能建议。教学建议能量守恒定律与能源二.教学内容和教学对象分析1.分析伽利略理

15、想斜面实验中的能量关系2.动能和势能的物理意义3.能量这个物理量的产生过程4.能量的理解5.学生对动能，势能及能量有初步认识。教学建议追寻守恒量三.教学目标知识与技能：（1）了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系。（2）通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识。过程与方法：（1）再做一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识。（2）利用自制教具（如单摆）的演示，帮助学生建立能量守恒的观念。情感、态度与价值观： 观察一个物理现象总是很容易的，但从中分析并得到物理规律却不易，本节通过介绍人们对能量的认识过程，激发学生探索自然、献身科学的激情。教学建议追寻守恒量四.教学重点理

16、解动能、势能的含义，体会能量守恒的思想。 五.教学难点在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。教学建议追寻守恒量二.教学内容和教学对象分析 在课标中涉及本节的内容是“理解功的概 念”。 该内容要求学生知道功的概念；会分析物体位移的方向与力的方向不在一条直线上时力所做的功；能正确运用功的公式，计算各力做功的大小；在具体的物理情景中判断物体所受各力是否做功以及做功的正负；掌握合力做功的两种计算方法。本节是初中学习的继续和提高。学生对功有一定的知识准备。教学建议功三.教学目标知识与技能： 1理解功的概念，知道做功的两个不可缺少的因素。 2掌握功的公式，会计算恒力的功，掌握计算总功的方法。 3知道功是标

17、量，认识正功负功的含义。过程与方法： 通过学习功的概念及其公式导出的过程，让学生体会并学习物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。情感、态度与价值观： 1.生产、生活中处处体现了功的问题。 2.通过探究功来探究生活实例。教学建议功四.教学重点1重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的概念和机械功的计算公式。2如何判定各个力做功的正负和各个力所做的总功的计算。五.教学难点1物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆，这是难点。2要使学生对负功的意义有所认识，也较困难，也是难点。教学建议功二.教学内容和教学对象分析首先要明确功率的意义，明确功率定义的方

18、法。知道平均功率和瞬时功率的区别与联系，会用它们的定义方法解决相关的问题。对于机车的启动问题，虽然很多材料是作为重点的计算问题，但是以恒定功率启动并不现实，所以建议把重点放在 P=Fv 这个公式的讨论上。学生从知识准备及生活经验对功率都有一定认识。教学建议功率三.教学目标知识与技能：(1)知道功率是表示做功快慢的物理量，知道功率的定义、定义式及单位；能用功率的公式PW/t进行有关计算；(2)理解平均功率和瞬时功率，并能用来解释现象和进行运算；(3)理解功率的导出式PFcos的物理意义，掌握该公式的应用。过程与方法：利用PF分析汽车的启动，注意知识的迁移情感、态度与价值观： 感受知功率在生活中实

19、际应用，提高学习物理科学的价值观。教学建议功率四.教学重点(1)理解功率的概念；(2)知道功率的种类及其计算。五.教学难点功率的求解公式Fcos的意义和应用。教学建议功率二.教学内容和教学对象分析本节课讨论的是有关重力势能的问题，而解决重力势能离不开重力做功，所以本节课首先需要解决的问题是与重力做功有关的因素。然后再研究与重力势能有关的因素。知道重力势能的变化和重力做功的关系，会用这个关系解决相关的问题。教学建议重力势能三.教学目标知识与技能：1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。3.知道重力势能的相对性。过程与方法

20、：用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。学会从功和能的关系上解释和分析物理现象。情感、态度与价值观：渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。教学建议重力势能四.教学重点(1)重力势能的理解(2)重力做功跟物体重力势能改变的关系。五.教学难点重力势能的系统性和相对性教学建议重力势能二.教学内容和教学对象分析本节课中涉及的实验方法是理论探究的方法。弹性势能当然对应弹簧弹力做功，但是弹力做功和重力做功的不同点就在于弹力是变力，而重力在高度变化不大的情况下可以认为是恒力，而弹力这个变力做功也是这节课的一个难点，要引导学生对比匀变

21、速运动位移的求法，把知识进行迁移，从而得到弹性势能的表达式。课本采用循序渐进的方法，逐步把微积分的思想渗透到学生的头脑中去，在教学中一定要注意渗透的方法。教学建议探究弹性势能的表达式 三.教学目标知识与技能：理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法。过程与方法：1.猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力。2.体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。情感、态度与价值观：通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣，体味弹性势能在生活中的意义，提高物理在生活中的应用意识。教学建议探究弹性势能的表达式 四.教学重点1

22、.探究弹性势能公式的过程和所用方法。2.理论探究方法。五.教学难点1、推导拉伸弹簧时，用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。2、图象方法解决问题。教学建议探究弹性势能的表达式 二.教学内容和教学对象分析这是一节实验探究课，这节课探究的是功和物体速度变化的关系，根据日常生活的情况，不能具体判断这两个量之间具体是什么关系，所以要先进行猜想，然后用实验数据具体验证这个猜想。要使学生学会用图象分析问题，知道图象法的优点。学生已经具备了初步的运用图象分析处理数据的能力。但在实验器材选择及通过图象分析得出结论方面还需要教师加以引导。教学建议实验：探究功与速度变化的关系三.教学目标知识与技能：1.会用

23、打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2.学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。过程与方法：1.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验探究过程和物理学的研究方法。2.实际探究过程中如何把变力做功这个问题解决。情感、态度与价值观：1.体验探究的困难，享受成功的乐趣。2.通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。教学建议实验：探究功与速度变化的关系四.教学重点学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。五.教学难点1.实验数据的处理方法图象法。2.复杂问题的转化方法。*教学建议实验：探究功与速度变化的关系

24、二.教学内容和教学对象分析这节课内容是在上节课实验的基础上进一步得出的结论，动能定理的内容本身并不是很难理解，但是根据动能定理解决的问题，却是整个高中物理的一个难点，也是一个重点。这一节当然不可能解决高中物理的这个难点，但是用动能定理解决问题的基本思路应该形成，在这节课的学习中，一定要以基础知识为主，一个是动能定理的形成过程，一个是动能定理的具体应用，都需要学生自己分析以便形成自己的思路，在教学中一定要让学生自己寻找规律，这样才能真正掌握，才能灵活应用。教学建议动能和动能定理三.教学目标知识与技能：1.使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。2.结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力

25、的训练。3.理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。过程与方法：1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。2.理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。情感、态度与价值观：通过动能定理的演绎推导，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。教学建议动能和动能定理四.教学重点动能定理及其应用。五.教学难点对动能定理的理解和应用教学建议动能和动能定理二.教学内容和教学对象分析机械能守恒定律是本章教学的重点内容, 它是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础。本节知识点包括：机械能守恒定律的推导；机械能守恒定律的含义和适用条件。教学建议机械能守恒定律三.教学目标知识与技能：1.知道什么是机械能，知道物体的