高中物理-机械能守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《机械能守恒定律》教学设计教案标题《机械能守恒定律》教学设计所属学科物理适用年级高一年级对应教材高中物理必修2人教版覆盖范围第七章第8节（1课时）教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图辅助创设情境、激发兴趣课前引入创设问题情境：首先邀请一名学生做一个演示实验：钢球用细绳悬起，请一学生靠近，将钢球拉至学生鼻子处释放，摆回时，观察该同学的反应，并分析导入本节。投影本节学习目标；观察实验，并思考小球是否回到原来的位置高度。学生阅读学习目标，明确本节学习任务；1、通过实验调动学生学习的积极性，并且引出用“能量观念”解决更简单，引出本节。2、使学生明确本节的学习目标；铁架台、细线、小球，学生辅助PPT图片展示（本节学习目标）知识点一：自主学习、自主探究机械能的定义、表达式、相对性教师投影基础问题教师板书例1求机械能出示练习13、投影学生练习1的解答并分析，引导学生总结出机械能的相对性。学生自学课本，说出机械能的定义、符号、表达式学生书面完成练习1求机械能基础知识学生自学，培养学习能力。“机械能具有相对性”对于个别初学者来说，不好理解，所以采用书面计算的形式，留足时间，学生自会突破PPT图片展示问题投影学生练习1的解答知识点二：自主探究合作探究动能和势能可以相互转化动能和势能在转化过程中的定量关系——机械能守恒定律出示问题：同学们已经明确了什么是机械能，那么动能和势能可以相互转化吗，谁能举例说明。然后教师投影典型图片，并引导学生说出存在哪些能量转化动能势能之间的转化是否存在某种定量关系？出示探究问题。出示气垫导轨等问题探究问题2。总结：（1）势能和动能转化，一定对应重力或弹力做功。（2）势能完全转化的条件是：只有重力和弹力做功学生自主举例，然后针对教师提供的图片说出机械能的转化学生自主探究和师生合作探得出结论:只有重力做功的系统内，动能和势能可以相互转化，总的机械能守恒学生自己类比探究多举实例，将将理论形象化问题串层层递进，有效突破本节难点1（能量转化存在定量关系）3、学生自主探究2，不仅巩固推理方法，而且促其自主发现总结机械能守恒定律PPT展示实例与问题板书探究的关键步骤知识点三：演示实验归纳总结判断机械能守恒展示例2：教师演示实验：把一个小铁球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开如果用尺子在某一点挡住细线1、学生观察实验现象并回答问题2、师生共同总结：如何判断机械能守恒3、学生分析并回答练习21、结合实验示范例题，增加了学生的探究兴趣，并且形象化的实例学生更好理解。2、通过进一步练习，进一步练习如何判断机械能守恒，并通过准确率看学生掌握情况。细线、小铁球、泡沫球、带有标尺的铁架台等实验装置PPT出示问题串知识点四：教师示范学生巩固机械能守恒的应用(3)将铁球换成泡沫球，重复（1）在小球摆动实验中，观察小球能否摆回原来的高度.1、铁球在摆动过程中机械能守恒吗？为什么2、泡沫球在摆动过程中机械能守恒么？为什么2、教师出示练习2教师出示例3：把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为L，最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最底位置时的速度是多大？教师板书例3教师出示练习3：如图所示，把一块质量是3.0kg的石头，从20m高处的山崖上以30°角，5m/s的速度朝斜上方抛出。（空气阻力不计）求石头落地时速度的大小。学生自主思考例3，代表做出分析并提解决方案2、学生自主完成练习3，并派两名代表板书1、通过例题，使学生掌握在实际问题中应用机械能守恒定律解决问题的方法和主注意事项，并在解决过程中体会应用机械能守恒定律的优越性。通过练习3进一步巩固机械能守恒定律的应1、PPT展示问题2、教师板书例3，学生板书练习3课堂小结回顾梳理本节课所学内容。在前面我们一直在用运动和力的观念解决机械运动，而本节我们学习了机械能守恒，初步运用能量观念解决问题，并且体会到了运用能量观念解题的优越性。(即只考虑运动的初状态和末状态，不必考虑两个状态间的细节。特别对于应用牛顿运动定律解决的变力、曲线运动等，应用机械能守恒却简单易行)请同学们一起回顾一下，本节学习了机械能的哪些内容？放开手，让学生自己总结所学内容，从而构建他们自己的知识框架,培养学生概括总结能力板书设计7.8机械能守恒定律机械能定义：_______符号____表达式______________机械能是____量，具有_______性.能量转化机械能守恒定律内容:_______条件：常用的表达式例1：例3：学生在本节前已经学习了三种功能关系，所以不管在知识储备上还是能量的观念上已经做好储备。但是，多数同学针对三种功能关系的应用能力和意识不强，预估本节在动能和势能的定量转化关系推理中不好突破，同时高一学生的思维具有单一性，定势性，预估在机械能守恒的应用中还是习惯用力与运动的思维，一时不能完全熟练应用能量的观点解决。本节教学效果分析：在“机械能的定义、公式、相对性”上。学生能够正确计算实际问题中的机械能，并能根据不同的零势能面得到不同大小的机械能，能够充分掌握。效果很好。在“动能和势能可以相互转化”中，通过多组生活实例，学生能够具体说出由哪一种能量转化为哪一种能量；在“能量转化存在某种定量关系”的推导上，学生没有应用动能关系推理的意识，只能教师引导探究。但在第二个“只有弹力做功”的探究中，多数学生通过类比能自主推理总结，效果很好。在“判断机械能守恒”中，通过实验示范和练习，多数学生能准确判断，效果很好。在“机械能的应用”中，通过教师例题示范和学生练习，多数学生学会了能量观念解决问题，并体会到能量观念在解决问题时的优越性，但个别同学单一思维意识太强，仍下笔就用力和运动分析。仍需进一步练习。在本章前几节已经学习了：重力做功会引起重力势能的变化、弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化、合外力做功将引起动能的变化三种功能功能关系，为本节机械能守恒的推导奠定了基础。本节主要学习机械能的定义、公式、相对性，会判断机械能是否守恒，并能应用机械能守恒定律解决问题。本节是用能量观点解决问题的开始，而且还为后面机械能守恒定律的验证和能量守恒奠定基础。本节重点：1、会在实际问题中求机械能，并注意机械能的相对性。2、会判断机械能是否守恒。3、能应用机械能守恒定律解决问题。本节难点：1、会判断机械能是否守恒。2、能应用机械能守恒定律解决问题。突破方法：1、复习三种功能关系为本节机械能守恒的推导奠定基础，师生共同举例说明动能和势能是可以相互转化的，进而教师提出探究问题：动能和势能的转化有什么定量关系。2、利用演示实验，让学生在实际情境中体会机械能的，守恒是有条件的，并通过师生共同例题和练习，逐步体会总结判断方法。3、机械能守恒的应用，关键在于教师作好例题示范，让学生体会到能量观点解决问题的优越性，使学生积极主动尝试。1神舟号载人飞船在发射至返回的过程中，以下哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的？().飞船升空的阶段.B.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段.C.返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段.D.降落伞张开后，返回舱下降的阶段.2．如图7­8­1所示，质量m＝0.5kg的小球，从距桌面h1＝1.2m高处的A点下落到地面上的B点，桌面高h2＝0.8m．以桌面为重力势能的参考平面，重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是()图7­8­1A．小球在A点时的重力势能为10JB．小球在B点时的重力势能为0JC．小球在B点时的动能为10JD．小球在B点时的机械能为10J3、如图，质量为m的小球从光滑曲面上滑下，当它到达高度为的位置A时，速度的大小为，当它继续滑下到高度为的位置B时，速度大小为．4、(1)根据动能定理列出方程，描述小球在A、B两点间动能的关系．(2)根据重力做功与重力势能的关系，把以上方程变形，以反映出小球运动过程中机械能是守恒的．有一种地下铁道,车站站台建得高些,车辆进站时要上坡、出站时要下坡,如图所示,设站台高为,进站车辆到达坡下A点时速度为,此时切断电源,若不计摩擦,车辆到达站台上的速度是多大

参考答案：1、BC解：A、飞船升空的阶段，火箭加速上升，势能和动能都增加，故机械能增加，故A错误；

B、飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只有引力做功，故机械能守恒，故B正确；

C、返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段，只有引力做功，故机械能守恒，故C正确；

D、降落伞张开后，返回舱下降的阶段，由于克服阻力做功，故机械能减小，故D错误。C以桌面为参考平面，A点的重力势能为：EpA＝mgh1＝0.5×10×1.2J＝6J，B点的重力势能为：EpB＝mgh2＝0.5×10×(－0.8)J＝－4J，故A、B错误；根据动能定理得：EkB＝mg(h1＋h2)，即物体下落到B点时的动能为mg(h1＋h2)＝6J＋4J＝10J，故C正确；物体在B点的重力势能为－4J，动能为10J，所以B点的机械能E＝6J，故D错误．]3、（1）小球在从A点下落至B点的过程中，根据动能定理W＝ΔEk，mg(－)＝

（2）由mg(－)＝

，得：mg+

＝mg+

，等式左边表示物体在A点时的机械能，等式右边表示物体在B点时的机械能，小球从A点运动到B点的过程中，机械能守恒。4、解:取A位置为零势能面，车辆到达坡下A点时速度为

因不计摩擦,车辆上坡进站的过程中机械能守恒,则有:

得为了进一步落实高效课堂思想，本节课我以学校的“136目标导引教学”为指导，教学中以学生学习为主体，教师启发为主导的教学理念，与同学一起展示学习了《机械能守恒定律》。现反思总结如下：思效本节的主要内容是判断机械能是否守恒和应用机械能守恒解决机械运动。通过学习，多数同学能够正确判断是否守恒，并能在实际问题中运用能量观念解决问题，但是个别同学单一思维意识太强，仍习惯使用力与运动解题。思得本节课的高效之处得益于：理论与实际相结合。本节在动能和势能的相互转化中师生列举了很多实例，学生兴趣浓厚；在“判断机械能守恒”时，采用了演示实验，让学生分别观察小球能否摆回原高度，轻而易举的发现机械能的守恒时需要条件的，从而为后面应用机械能守恒时必须先判断手否守恒做铺垫。教师的有效示范。在“只有重力做功，动能增加量和重力势能的减少量相同”中，多数同学没有应用功能关系的意识，所以教师设计为引导探究并板书，从而使学生自主探究“只有弹力做功，动能增加量和弹性势能的减少量相同”的探究2，便能轻松推理。课堂检测的及时回馈。巡视并评阅部分学生的检测纸，估计整体的掌握度，概括易错点。最后作针对性点评分析。通过这个环节能更好的进行本节教学的查缺补漏。思失学生未进行有效自学，课上显得很被动。教师不放心学，缺少更多的学生自主探究时间。部分同学本节任务达成度不高。归根于并未理解到位。设计的环节过紧，学生自主总结时间太短。思改教师适当放手，让放生参与更多的自主探究，并鼓励学生给大家作讲解题目。导学案中预习学案应该发挥更大的功效。本节预习学案只设计了规律的内容，因担心学生不会做，所以规律的原因并未设置。反