第一篇：7.9探究機(jī)械能守恒定律 教學(xué)設(shè)計(jì)

《探究機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1．知道什么是機(jī)械能，知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。

2．正確推導(dǎo)重物自由下落過程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件。

3．在具體問題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式。

二、過程與方法

1．學(xué)會(huì)在具體的問題中判定物體的機(jī)械能是否守恒。

2．初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。

三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過機(jī)械能守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來解決實(shí)際問題。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1．掌握機(jī)械能守恒定律的理論推證和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。

3．掌握機(jī)械能守恒的條件。

4．在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

【教學(xué)難點(diǎn)】

1．如何讓學(xué)生從事例中感受和猜想物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化遵循什么規(guī)律。

2．在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中如何處理紙帶，數(shù)據(jù)如何處理。

【教學(xué)方法】

情景創(chuàng)設(shè)法、分析推證法、探究與交流討論法。

【教具】

多媒體

【教學(xué)過程】

一、情景引入：視頻

回顧：動(dòng)能和重力勢(shì)能的概念。

提問：什么是機(jī)械能？

情景創(chuàng)設(shè)（視頻）：瀑布、跳高

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)提供的情景，描述它們的動(dòng)能、重力勢(shì)能是如何變化和轉(zhuǎn)化的？

生：水從高處下落：水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

跳高：運(yùn)動(dòng)員向上跳高的過程中，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加；減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為增加的重力勢(shì)能。向下則反之。

通過以上事例的分析，你猜想減小的重力勢(shì)能與增加的動(dòng)能之間的關(guān)系是怎樣的？

學(xué)生猜想：

現(xiàn)在就通過探究來驗(yàn)證我們的猜想是否正確！

提問：要探究一個(gè)物理問題可以從幾方面來探究？

二、理論分析

下面以最簡(jiǎn)單的例子從理論分析和實(shí)驗(yàn)探究?jī)煞矫鎭硌芯繖C(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒問題。

先從理論分析來研究重錘自由下落過程中機(jī)械能是否守恒

①如圖所示，忽略空氣阻力，設(shè)重物的質(zhì)量為m，當(dāng)重錘離地面高度為h1時(shí)，重錘具有的機(jī)械能是：

E1=EK1+EP1=

結(jié)論：E1=EK1+EP1=

②當(dāng)重物繼續(xù)下落至離地面高度為h2處時(shí)，重錘具有的機(jī)械能是：

E2=EK2+EP2=

結(jié)論：E2=EK2+EP2=

③試著比較重錘從h1高處下落到h2高處時(shí)動(dòng)能的增加量Ek與重力勢(shì)能的減少量△Ep相等嗎？（現(xiàn)在就從理論上去推導(dǎo)這兩個(gè)位置的機(jī)械能是否相等）

設(shè)問：如果相等會(huì)得出什么結(jié)論呢？

引導(dǎo)學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的動(dòng)能定理或運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析推導(dǎo)得出△Ek=△Ep

既：

結(jié)論：由于動(dòng)能的增加量△Ek與重力勢(shì)能的減少量△Ep相等，因此E1=E

2上面是從分析重錘自由下落過程中得出的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論具有普遍意義嗎？

提問：物體在做斜拋運(yùn)動(dòng)時(shí)這個(gè)結(jié)論也正確嗎？

分析圖中斜拋物體的頻閃照片，你也能得出“斜拋物體的動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，但在任一位置的機(jī)械能都相同”的結(jié)論嗎？（留給學(xué)生課后探究）

總結(jié)：研究證明，在只有重力做功的情況下，不論物體是做直線運(yùn)動(dòng)還是做曲線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)結(jié)論都是正確的。

機(jī)械能守恒定律：在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而且機(jī)械能的總量保持不變。

即：E=EK+EP=恒量

三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

提問：如何設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律呢？

在現(xiàn)有器材的條件下，這節(jié)課推薦大家用自由下落的重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

【儀器和器材】

電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)生電源，方座支架，直尺，重錘，紙帶，復(fù)寫紙，導(dǎo)線。

實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作：

引導(dǎo)學(xué)生：

⑴如何選擇紙帶

提問：某個(gè)位置的機(jī)械能能不能測(cè)量？怎樣測(cè)量？

⑵如何測(cè)量記數(shù)點(diǎn)的速度？即：V1，V2的速度。

⑶如何測(cè)量重物的重力勢(shì)能的減少量mg△h和動(dòng)能的增加量?jī)蓚€(gè)量來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。

？并用這

由于數(shù)據(jù)比較多我給大家提供了一組參考的數(shù)據(jù)表格，同學(xué)們可以根據(jù)自己的實(shí)際情況設(shè)計(jì)更加具體的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)表格。

數(shù)據(jù)處理參考表格（并借助計(jì)算機(jī)數(shù)表軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：

⑴老師及時(shí)觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)并與學(xué)生互動(dòng)。

⑵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理

⑶學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

這節(jié)課我們借助計(jì)算機(jī)數(shù)表輔助數(shù)據(jù)處理。這樣使我們處理數(shù)據(jù)更加的簡(jiǎn)單，方便。

四、交流討論（作業(yè)）

一個(gè)學(xué)生騎自行車沿著斜坡自然下滑時(shí)，機(jī)械能是否守恒。

第二篇：“機(jī)械能守恒定律”科學(xué)探究的教學(xué)設(shè)計(jì)

“機(jī)械能守恒定律”科學(xué)探究的教學(xué)設(shè)計(jì)

高中物理新課程將科學(xué)探究列為課程目標(biāo)和課程內(nèi)容，并作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)物理的一種有效學(xué)習(xí)方式?？茖W(xué)探究是學(xué)生在物理課程或現(xiàn)實(shí)生活的情境中，通過自己去發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)查研究、動(dòng)手操作、表達(dá)與交流等探究活動(dòng)，獲得知識(shí)、技能、方法的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過程?？茖W(xué)探究的目的是讓學(xué)生經(jīng)歷探究的過程，獲得理智與情感的體驗(yàn)，積累科學(xué)知識(shí)與方法?？茖W(xué)探究的目的是把學(xué)生置于動(dòng)態(tài)、開放、生動(dòng)、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中，在自主學(xué)習(xí)、探索中，獲得學(xué)習(xí)體驗(yàn)。我在高中物理教學(xué)中，試用滬科版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教科書，就“機(jī)械能守恒定律”，一課的教學(xué)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究課的嘗試。這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)過程如下： 1 設(shè)計(jì)思想

“只有重力做功時(shí)，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能如何變化？”是高一學(xué)生經(jīng)常遇到的一個(gè)問題。這節(jié)課按照科學(xué)探究的要求，組織高一學(xué)生根據(jù)力學(xué)知識(shí)，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，設(shè)計(jì)方案和進(jìn)行操作，通過科學(xué)探究，使學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒定律的得出、含義、適用條件有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)；學(xué)會(huì)應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，探索物理規(guī)律，加深對(duì)科學(xué)的本質(zhì)和價(jià)值的理解；運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助，使學(xué)生親身體驗(yàn)現(xiàn)代科技的影響，掌握將信息技術(shù)作為知識(shí)獲取工具的方法。2 教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)目標(biāo) ．知識(shí)與技能：能理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；在具體問題中，能判定機(jī)械能是否守恒；培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。．過程和方法：通過對(duì)科學(xué)探究過程的參與，學(xué)會(huì)獲取知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的方法；能從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。．情感、態(tài)度、價(jià)值觀：分組探究，能引起學(xué)生對(duì)自然和科技的關(guān)注，激發(fā)應(yīng)用物理知識(shí)探究科學(xué)問題的熱情，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和相互合作交流的精神。

（二）教學(xué)重點(diǎn)

運(yùn)用所學(xué)的力學(xué)知識(shí)，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，設(shè)計(jì)方案，確定操作步驟，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

（三）學(xué)法教法

教師提出目標(biāo)，學(xué)生分組探究，并互相交流評(píng)估。

（四）教學(xué)器材

刻度尺、天平、鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、夾子、鉛球、重物、帶孔的小鋼珠、細(xì)線、DlS裝置、秒表、皮卷尺、彈簧秤、斜面、滑塊、計(jì)算機(jī)。

（五）教學(xué)過程、引入課題：引導(dǎo)學(xué)生回憶已學(xué)過的力學(xué)知識(shí)——?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)規(guī)律，單擺等，回憶用過的相關(guān)儀器。2、科學(xué)探究過程 2.1、提出問題

同學(xué)們?cè)谑幥锴У倪^程中，能量怎樣變化？大家回答動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。那么，在此過程中，忽略阻力，當(dāng)只有重力做功時(shí)，人的機(jī)械能總量怎樣變化？ 2.2、猜想和假設(shè)

學(xué)生回憶蕩秋千的過程，相互議論并推測(cè)結(jié)果。有的學(xué)生認(rèn)為蕩秋千時(shí)，秋千上升的高度逐漸降低，最后停下來，因此總機(jī)械能逐漸減小；有的學(xué)生說秋千在不同的高度，擺動(dòng)的快慢不同，故機(jī)械能變化，且機(jī)械能的大小與高度有關(guān)；還有學(xué)生分析，蕩秋千的最大高度逐漸降低，是因?yàn)槿耸艿阶枇?，若忽略阻力，只有重力做功，人的機(jī)械能守恒。眾說紛紜，教師提出，這節(jié)課就讓學(xué)生科學(xué)探究只有重力做功時(shí)，物體的機(jī)械能總量如何變化。

2.3、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

學(xué)生分析出實(shí)驗(yàn)需測(cè)量的物理量有三個(gè)：高度、速度和質(zhì)量，這樣就可定量研究機(jī)械能的變化。教師發(fā)動(dòng)學(xué)生來討論解決這些問題的方法，并要求每組至少設(shè)計(jì)出一種實(shí)驗(yàn)方案，每種方案有儀器和操作步驟等，然后分組介紹交流，然后篩選出比較好的方案。

其中比較好的方案有以下四種：

(l）器材：秒表、皮卷尺、天平、重物

操作：測(cè)出重物的質(zhì)量，讓它從某一高度處自由下落，測(cè)出下落的高度h，及時(shí)間t，求出落到地面的速度v =gt，從而探究，是否等于mgh。

(2）器材：秒表、皮卷尺、天平、滑塊、斜面

操作：測(cè)出滑塊的質(zhì)量，讓它從光滑斜面下滑，記錄下從頂端下滑到底端的時(shí)間t，再測(cè)出斜面的高度h 和長(zhǎng)度l，求出末速度v，探究機(jī)械能是否守恒。(3）器材：秒表、皮卷尺、鉛球

操作：在高h(yuǎn) 處水平拋出一個(gè)鉛球，記下鉛球落地所需時(shí)間t ；測(cè)出下落的高度h 和水平前進(jìn)的距離S，計(jì)算出初速度

和末速度，探究初機(jī)械能

和末機(jī)械能是否相等。

(4）器材：自由落下的重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，見圖1操作：紙帶上兩點(diǎn)之間的距離等于重物下落的高度，選定幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出他們之間的距離和重物在各點(diǎn)的速度，探究機(jī)械能是否守恒。教師讓學(xué)生思考能否設(shè)計(jì)出更精確易行的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生經(jīng)過閱讀課本和老師的啟發(fā)，得出了第五種實(shí)驗(yàn)方案。(5）單擺和DlS 裝置：見圖2 將DIS（數(shù)字化信息系統(tǒng)）裝置中的光電門先后放在A、B、C、D 各點(diǎn)，測(cè)出各點(diǎn)的速度v，再測(cè)出各點(diǎn)對(duì)點(diǎn)D 的高度。運(yùn)用所得數(shù)據(jù)探究：?jiǎn)螖[的機(jī)械能是否守恒。學(xué)生都認(rèn)為利用DlS 裝置可以有效的增進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，借助計(jì)算機(jī)采集，處理數(shù)據(jù)，可以簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟。2.4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)

因受時(shí)間限制，每組選取一種方案分組實(shí)驗(yàn)（有的組可在室外）操作，通過觀察收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，把測(cè)量數(shù)據(jù)填入下表。

第三篇：“機(jī)械能守恒定律”教學(xué)設(shè)計(jì)

“機(jī)械能守恒定律”教學(xué)設(shè)計(jì)

貴陽三十七中：盧深

教學(xué)目標(biāo)：

1、知識(shí)與技能

⑴通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)動(dòng)、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化現(xiàn)象

⑵利用動(dòng)能定律研究動(dòng)、勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系

⑶理解機(jī)械能守恒定律，會(huì)判斷何時(shí)使用它并進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)用

2、過程與方法

⑴通過實(shí)驗(yàn)觀察單擺的運(yùn)動(dòng)情況，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和語言表達(dá)能力

⑵采用分組討論，探究如何利用動(dòng)能定理研究動(dòng)、勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，及機(jī)械能守恒定律應(yīng)用條件，培養(yǎng)學(xué)生思維能力和動(dòng)手動(dòng)腦能力

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣 重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：理解機(jī)械能守恒定律，知道它的適用條件 難點(diǎn)：利用動(dòng)能定理推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律 設(shè)計(jì)思路：

“機(jī)械能守恒定律”在力學(xué)中占用很重要的地位，它是歷年來考察的重點(diǎn)，學(xué)會(huì)此定律后，學(xué)生在處理恒力或變力的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題上，又多了一個(gè)更好更簡(jiǎn)單的方法。具體設(shè)計(jì)如下：在本節(jié)課上注意與初中教材的聯(lián)系，因而適當(dāng)復(fù)習(xí)初中學(xué)過的內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上定量的展開。利用演示實(shí)驗(yàn)給學(xué)生一個(gè)感性的印象，通過動(dòng)手探究及實(shí)驗(yàn)觀察，讓學(xué)生共同討論，得出何時(shí)使用機(jī)械能守恒定律，并引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用于變力和曲線運(yùn)動(dòng)的具體問題中，注意擴(kuò)展知識(shí)，把知識(shí)講活，從而達(dá)到預(yù)定的三維教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)方法：

講授 實(shí)驗(yàn) 討論 探究 學(xué)習(xí)方法： 自主 探究 教學(xué)儀器：

動(dòng)勢(shì)能轉(zhuǎn)化演示儀、小鋼珠、鐵架臺(tái)、線、紙板、泡沫球 教學(xué)過程：

一、新課引入 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

實(shí)驗(yàn)1：演示動(dòng)、勢(shì)能轉(zhuǎn)化

師：觀察小鋼珠的運(yùn)動(dòng)情況，講講動(dòng)勢(shì)能的變化

生：向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來越小，動(dòng)能越來越??；離地越來越高，勢(shì)能增加，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能

說明：此內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)在初中階段學(xué)生已學(xué)過，因而不需花很多時(shí)間，只是喚起學(xué)生的記憶，為下面內(nèi)容打基礎(chǔ)。

那動(dòng)勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化有何特點(diǎn)？有何關(guān)系呢？ 板書：7-6 機(jī)械能守恒定律

二、新課教學(xué)

在初中知道

板書

1、動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能統(tǒng)稱機(jī)械能E=EP+EK 實(shí)驗(yàn)2：用線將小鋼球懸掛固定于鐵架臺(tái)上，鐵架臺(tái)上在固定畫了平行線的線板

將小鋼球拉到A點(diǎn)，然后放開 說明小鋼球放開時(shí)應(yīng)平行于紙板，否則它將做圓錐擺 問題：實(shí)驗(yàn)觀察到什么？

生：小球開始擺動(dòng)，小球下降速度越來越快，而上升速度越來越慢

師：能量是如何轉(zhuǎn)化呢？

生：下降時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；上升時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

師：還有什么現(xiàn)象？若小球從A開始

生：到A的那一側(cè)，與A同高

師：若在擺球擺動(dòng)時(shí)，擺長(zhǎng)改變又如何？ 實(shí)驗(yàn)3：用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線 生：與剛才現(xiàn)象一樣

師：有誰能用語言描述一下剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？

生：小球拉高到A，放手開始擺動(dòng)過程中動(dòng)勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，且小球會(huì)擺動(dòng)到與A同高

師：回答的很好。實(shí)驗(yàn)給我們感覺是從某高度擺動(dòng)又會(huì)回到另一側(cè)同高度，始末的重力勢(shì)能似乎一樣？。。。暫時(shí)不急回答?，F(xiàn)在來復(fù)習(xí)動(dòng)能定理，何為動(dòng)能定理？

生：物體合力做功的結(jié)果使物體動(dòng)能增加 板書：W=△EK

在使用動(dòng)能定理師，應(yīng)先對(duì)物體受力分析，進(jìn)而分析它在力的方向上是否發(fā)生位置改變，判斷力是否做功，然后只需找到初末速度既可。

說明：對(duì)于學(xué)習(xí)差的同學(xué)進(jìn)行動(dòng)能定理使用的提醒是很必要的。課件：某質(zhì)量為m的物體自由下落。經(jīng)過高度h1的A點(diǎn)時(shí)速度為V1,下落到高度為h2的B點(diǎn)時(shí)速度為V2.。請(qǐng)用動(dòng)能定理推導(dǎo)A、B點(diǎn)機(jī)械能的關(guān)系。

學(xué)生分組討論（5分鐘后）教師將學(xué)生每組代表的推導(dǎo)過程放在實(shí)物投影上進(jìn)行投影討論

設(shè)計(jì)意圖在于:⑴提高學(xué)生分析問題的探索能力

⑵通過討論可增強(qiáng)學(xué)生之間的合作意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力，同時(shí)也可提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性。討論結(jié)果：在自由落體運(yùn)動(dòng)中，A、B的機(jī)械能相同 師：在剛才單擺試驗(yàn)中，單擺受幾個(gè)力？若不計(jì)空氣阻力

生：重力、拉力

師：這兩個(gè)力都做功嗎？

生：在從A點(diǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，重力做功，而拉力不做功 師：那單擺從A到C，它們同高度，說明什么？ 生：同高度說明A、C兩點(diǎn)重力勢(shì)能相同

師：那在A點(diǎn)和C點(diǎn)單擺是否有速度？有動(dòng)能？

生：無

師：那你得到何結(jié)論？

生：在單擺試驗(yàn)中，A、C兩點(diǎn)機(jī)械能相同 實(shí)驗(yàn)4：用泡沫替代鋼球重做單擺實(shí)驗(yàn) 生：不能回到同高度，且迅速停下 師：為什么？ 生：因有空氣阻力

師：此時(shí)空氣阻力還能忽略嗎？ 生：不能

師：正是由于在現(xiàn)實(shí)生活中阻力不能忽略，因而鐘擺會(huì)停下來，但在物理題目中往往忽略不計(jì)阻力。通過剛才的鋼球單擺實(shí)驗(yàn)和你們的推導(dǎo)，請(qǐng)你們講講它們有何共同之處? 學(xué)生討論

生：它們都只有重力做功，且機(jī)械能相等

不僅重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，彈性勢(shì)能和動(dòng)能也可以相互轉(zhuǎn)化。通過研究發(fā)現(xiàn)，若只有彈力做功，機(jī)械能也相等

板書：在只有重力、彈力做功的情況下，物體的動(dòng)、勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，此為機(jī)械能受恒定律。

課件：練習(xí)：在下列例子中，那些情況機(jī)械能守恒？ ⑴跳傘員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落 ⑵拋出的標(biāo)槍在空中運(yùn)動(dòng)

⑶拉著一個(gè)物體沿光滑斜面勻速上升

⑷用細(xì)繩栓著一小球，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

⑸在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球碰到一個(gè)彈簧，壓縮后，又被彈回 學(xué)生討論并解答

課件：以10m/s的速度將質(zhì)量為m的物體豎直向上拋出，若空氣阻力忽略，g=10m/s2,則物體上升的最大高度是多少？ 用ppt演示解題步驟

三、課堂小結(jié) 課后反思：

本節(jié)課是按照新課標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)的，將課堂還于學(xué)生。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，從實(shí)驗(yàn)著手，使學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的建立和理解有一個(gè)從感性到理性，從定性到定量的過程，從而使學(xué)生對(duì)物理規(guī)律學(xué)習(xí)并不感到陌生，而通過學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行推導(dǎo)、討論的形式，讓學(xué)生體會(huì)探究的樂趣。通過實(shí)物投影的方式，使學(xué)生不僅認(rèn)識(shí)到自己犯的錯(cuò)誤，而且加深了印象，這樣使學(xué)生能夠積極地參與問題的分析、討論、交流和體驗(yàn)，從被動(dòng)接受知識(shí)的習(xí)慣中解脫出來，在自主的氛圍中理解掌握知識(shí)，發(fā)展提升能力。但由于學(xué)生參差不齊，因而在課堂上一定要進(jìn)行動(dòng)能定律的復(fù)習(xí)和靈活處理。

第四篇：機(jī)械能守恒定律 教學(xué)設(shè)計(jì)

機(jī)械能守恒定律

教學(xué)內(nèi)容：功，動(dòng)能定理，勢(shì)能，機(jī)械能守恒定律

教學(xué)目的：掌握功的概念，會(huì)計(jì)算變力做的功。掌握保守力做功的特點(diǎn)和勢(shì)能概念，并了解勢(shì)能曲線概念。掌握質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理及功能原理，機(jī)械能守恒，并能掌握運(yùn)用守恒定律解決問題的思路和方法。

教學(xué)安排：課前20分鐘以討論形式展開布置給同學(xué)們自學(xué)的內(nèi)容。本講安排約50分鐘。（即一個(gè)學(xué)時(shí)）

教學(xué)媒體：電子教案 本講重點(diǎn)：

? 重點(diǎn)之一：掌握功的概念，會(huì)計(jì)算變力的功。

? 重點(diǎn)之二：如何運(yùn)用功能原理和機(jī)械能守恒解決問題。? 重點(diǎn)之三：掌握勢(shì)能的概念 ? 難點(diǎn)之一：一對(duì)力做功的特點(diǎn)

? 難點(diǎn)之二：機(jī)械能守恒的條件的滿足與參考系有關(guān)。

教學(xué)方法：

一 引入

1).提問討論，讓同學(xué)比較高中的知識(shí)與新知識(shí)。更深刻理解變力作功的特點(diǎn)。

2).以討論形式展開教學(xué)，活潑課堂啟發(fā)同學(xué)。因?yàn)檫@是大學(xué)物理開篇的幾堂課，要讓同學(xué)積極加入思維活動(dòng)，以便后繼課的展開。

二 教學(xué)內(nèi)容的展開及對(duì)重點(diǎn)的處理

本講以討論形式展開，引入各種概念定理，要求同學(xué)抓注重點(diǎn)。此中矢量仍是一個(gè)重點(diǎn)并難點(diǎn)。為此一般以范例教學(xué)，加強(qiáng)互動(dòng)來展開教學(xué)。本講仍然從討論的對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)過渡到質(zhì)點(diǎn)系。要求同學(xué)對(duì)這三講的內(nèi)容作比較分析，對(duì)以質(zhì)點(diǎn)系為研究對(duì)象如何研究系統(tǒng)的性質(zhì)有深刻的理解。

對(duì)勢(shì)能內(nèi)容的處理要注意幾個(gè)同學(xué)容易忽略的問題（在電子教案中有體現(xiàn)）。另外對(duì)勢(shì)能曲線的講授可以在有課時(shí)的情況下作一些補(bǔ)充。在講授中注意啟發(fā)，（見電子教案）三 對(duì)難點(diǎn)的處理

對(duì)難點(diǎn)之一的處理：先以子彈穿墻為例說明一對(duì)力作功不為零的情形。引出一對(duì)力作功的問題。在講授中對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)現(xiàn)在所討論的問題是針對(duì)以質(zhì)點(diǎn)系為研究對(duì)象。

對(duì)難點(diǎn)之二的處理：一般擬放在習(xí)題課中講授。在總結(jié)各守恒條件時(shí)可以以運(yùn)動(dòng)車廂的彈簧為例說明機(jī)械能守恒的條件滿足與參考系有關(guān)。四 布置作業(yè)

讓同學(xué)對(duì)三個(gè)守恒定律的應(yīng)用作總結(jié)。培養(yǎng)同學(xué)解決問題的能力。

《課堂講授》流程圖

第五篇：《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

本節(jié)教材分析：通過前面幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道了重力做功會(huì)引起重力勢(shì)能的變化，彈簧的彈力做功會(huì)使彈性勢(shì)能發(fā)生變化，合外力的功將引起動(dòng)能的變化。使學(xué)生對(duì)于曾經(jīng)在初中階段學(xué)過的一些定性東西逐漸找到了定量方面的聯(lián)系，對(duì)功能的認(rèn)識(shí)也加深了，也萌發(fā)繼續(xù)探究下去的興趣。那么，在動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都參與轉(zhuǎn)化的過程中，情況又將如何呢？從知識(shí)發(fā)展的線索來看，本節(jié)內(nèi)容，既是對(duì)前幾節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的總結(jié)，也是對(duì)能量守恒定律的鋪墊。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)功是能量變化的量度會(huì)更加深刻的理解，也是從不同角度處理理學(xué)問題提過良好的途徑。本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生不難掌握機(jī)械能守恒的表達(dá)式和運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求解比較簡(jiǎn)單的問題，但對(duì)具體問題中機(jī)械能守恒條件是否滿足的判斷還有一定難度，因此，機(jī)械能守恒定律條件的理解是本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)。

一、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1．知道什么是機(jī)械能，知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。

2．會(huì)正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件。

3．在具體問題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式。過程與方法

1.學(xué)會(huì)在具體的問題中判定物體的機(jī)械能是否守恒。

2．初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來解決實(shí)際問題。

2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決具體問題。

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

1．掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。2．在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。教學(xué)難點(diǎn)

1．從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件。

2．能正確判斷研究對(duì)象在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒，能正確分析物體系統(tǒng)所具有機(jī)械能。

三、教學(xué)方法

問題串教學(xué)、探究、講授、討論、練習(xí)。

四、教學(xué)準(zhǔn)備

電腦、投影儀、細(xì)線、小球，帶標(biāo)尺的鐵架臺(tái)、彈簧振子。

五、教學(xué)過程

[新課導(dǎo)入]

問題1：前面我們學(xué)習(xí)了那些能量？

問題2：這些能量概念是什么？表達(dá)式是什么？

（學(xué)生回答并且舉例說明，教師根據(jù)學(xué)生回答情況給予引導(dǎo)）問題3：動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的變化是什么力做功決定呢？（讓學(xué)生進(jìn)一步加深理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度）問題4：我們已學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)能．這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)化的過程中，他們的總量是否發(fā)生變化?這節(jié)課我們就來探究這方面的問題． [新課教學(xué)]

一、動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化

師：現(xiàn)在大家看這樣幾個(gè)例子，分析各個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化情況．

(課件展示教材上的實(shí)例，包括自由下落的物體、沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)的物體、豎直上拋的物體等等，這些物體最好是具體的實(shí)物，以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，減小問題的抽象性)

師：我們先來看自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的加速運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是怎樣的?

生：在自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體在下落的過程中速度不斷增大，動(dòng)能是增加的；而隨著高度的減小，物體的重力勢(shì)能是減少的．

師：在豎直上拋運(yùn)動(dòng)的過程中，能量的轉(zhuǎn)化情況又是怎樣的?

生：豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以分成兩個(gè)階段，一個(gè)是上升過程的減速階段，一個(gè)是下落過程的加速階段，下落過程的加速階段能量的變化過程和自由落體運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化過程是一樣的，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，因?yàn)檫@個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上就是自由落體運(yùn)動(dòng)．在上升過程中，物體的動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加．

師：物體沿光滑斜面上滑，在運(yùn)動(dòng)過程中受到幾個(gè)力，有幾個(gè)力做功，做功的情況又是怎么樣的?

生：在物體沿光滑的斜面上滑時(shí)，物體受到兩個(gè)力的作用，其中包括物體受到的重力和斜面對(duì)它的支持力，這兩個(gè)力中重力對(duì)物體做負(fù)功，支持力的方向始終和物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以支持力不做功．

師：在豎直上拋過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是怎樣的?

生：在豎直上拋過程中，先是物體的動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，然后是重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加．

師：我們下面再看這樣一個(gè)例子：

(演示：如圖5．8—1，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺(tái)等做實(shí)驗(yàn)．把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點(diǎn)，然后放開，小球在擺動(dòng)過程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化．

我們看到，小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，如圖5．8—1甲．如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到C點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時(shí)，也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度，如圖5．8—1乙)

師：在這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何?各個(gè)力的做功情況如何?這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說明了什么問題?能否找到一個(gè)守恒量？

生：小球在擺動(dòng)過程中受重力和繩的拉力作用．拉力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功，只有重力對(duì)小球能做功．

實(shí)驗(yàn)證明，小球在擺動(dòng)過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化．在擺動(dòng)過程中，小球總能回到原來的高度．可見，重力勢(shì)能和動(dòng)能的總和不變． 師：上面幾個(gè)例子都是說明動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，那么動(dòng)能和另外一個(gè)勢(shì)能——彈性勢(shì)能之間的關(guān)系又是什么呢?我們看下面一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)．

(實(shí)驗(yàn)演示，如圖5．8—2，水平方向的彈簧振于．用彈簧振子演示動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化)

師：在這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何?各個(gè)力的做功情況如何?這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說明了什么?(學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考問題，選出代表發(fā)表見解)生1：小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，豎直方向上受重力和桿的支持力作用，水平方向上受彈力作用．重力、支持力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功；只有彈簧的彈力對(duì)小球能做功．

生2：實(shí)驗(yàn)證明，小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中彈性勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化．小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中總能回到原來的位置，可見，彈性勢(shì)能和動(dòng)能的總和應(yīng)該不變．

師：動(dòng)能和重力勢(shì)能的總和或者動(dòng)能和彈性勢(shì)能的總和叫做什么能量? 生：動(dòng)能和重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和叫做機(jī)械能．

師：上述幾個(gè)例子中，系統(tǒng)的機(jī)械能的變化情況是怎樣的? 生：雖然動(dòng)能不斷地變化，勢(shì)能也不斷地變化，它們的變化應(yīng)該存在一個(gè)規(guī)律，即總的機(jī)械能是不變的．

二、機(jī)械能守恒定律

師：我們來看這樣一個(gè)問題：

(課件展示課本76頁圖7．8—3的問題，學(xué)生自主推導(dǎo)結(jié)論，老師巡視指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生可能遇到的困難．投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，和其他學(xué)生一起點(diǎn)評(píng))物體沿光滑曲面滑下，只有重力對(duì)物體做功．用我們學(xué)過的動(dòng)能定理以及重力的功和重力勢(shì)能的關(guān)系，推導(dǎo)出物體在A處的機(jī)械能和B處的機(jī)械能相等．

師：這個(gè)問題應(yīng)該怎樣解決，結(jié)論是什么? 生：推導(dǎo)的結(jié)果為：Ek2 +EP2 =Ek1 + EP1，即E1= E2． 師：這個(gè)結(jié)論用文字?jǐn)⑹鰬?yīng)該是什么? 生：動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變． 師：這個(gè)結(jié)論的前提是什么? 生：這個(gè)結(jié)論的前提是在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)．

師：除了這樣一個(gè)條件之外，在只有彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能不變．

師(得出結(jié)論)：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律．

（課件展示出讓學(xué)生判斷各個(gè)實(shí)例中機(jī)械能是否守恒。學(xué)生練習(xí)，并讓學(xué)生主動(dòng)解釋教師適時(shí)給予引導(dǎo)，給出正確的評(píng)價(jià)）(投影展示課本76—77頁例題，學(xué)生嘗試獨(dú)立解決這個(gè)問題，在解決問題中體會(huì)用機(jī)械能守恒定律解決問題的一般步驟)把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，就成為一個(gè)擺，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，最大傾角為θ．小球到達(dá)最底端的速度是多大? 師：這個(gè)問題應(yīng)該怎樣分析? 生：和剛才舉的例子一樣，小球在擺動(dòng)過程中受到重力和細(xì)線的拉力．細(xì)線的拉力與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功，所以整個(gè)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒．小球在最高點(diǎn)只有重力勢(shì)能，沒有動(dòng)能，計(jì)算小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的重力勢(shì)能的差值，根據(jù)機(jī)械能守恒定律就能得到它在最低點(diǎn)的動(dòng)能，從而計(jì)算出在最低點(diǎn)的速度．

師：具體的解答過程是什么?

師：通過這個(gè)題目的解答，你能夠得到什么啟發(fā)呢? 生1：機(jī)械能守恒定律不涉及運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)間，用它來處理問題要比牛頓定律方便．

生2：用機(jī)械能守恒定律解題，必須明確初末狀態(tài)機(jī)械能，要分析機(jī)械能守恒的條件． 師：下面大家總結(jié)一下用機(jī)械能守恒定律解決問題的一般步驟．

(投影學(xué)生總結(jié)的用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟，組織學(xué)生討論完善這個(gè)問題，形成共同的看法)(參考解題步驟)生：可以分為以下幾步進(jìn)行： 1．選取研究對(duì)象——系統(tǒng)或物體．

2．根據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過程．進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒． 3．恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過程的初末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能． 4．根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解．

師：它和動(dòng)能定理解題的相同點(diǎn)是什么呢? 生：這兩個(gè)定理都可以解決變力做功問題和運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的問題．它們都關(guān)心物體初末狀態(tài)的物理量．

師：用動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律解題的不同點(diǎn)是什么? 生：機(jī)械能守恒定律需要先判斷機(jī)械能是不是守恒，而應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)要求要比機(jī)械能守恒定律條件要寬松得多．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題首先要規(guī)定零勢(shì)能面，而用動(dòng)能定理解決問題則不需要這一步．

師：剛才同學(xué)們分析得都很好，機(jī)械能守恒定律是一個(gè)非常重要的定律，大家一定要熟練掌握它．

實(shí)例探究：如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一段四分之一圓弧軌道，半徑OA在水平方向，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從頂端A點(diǎn)由靜止開始下滑，不計(jì)摩擦，求小球到達(dá)軌道底端B點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍缐毫Φ拇笮槎嗌伲? [課堂小結(jié)]

（讓學(xué)生根據(jù)聽課效果給出總結(jié)，教師點(diǎn)評(píng)指正。）

[板書設(shè)計(jì)]

機(jī)械能守恒定律

1、內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。

Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

2、表達(dá)式： E1=E

21122mv?mgh?mv221?mgh1 22

3、適用條件：只有重力做功或彈力做功

注：此處彈力高中階段特指彈簧類彈力

六、教學(xué)后記

繼動(dòng)能定理以后，我們緊接著又開始學(xué)習(xí)用能量方法解決問題的另外一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)，在這一節(jié)的教學(xué)中，首先讓學(xué)生能夠從各種不同的例子中體會(huì)能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能內(nèi)部的動(dòng)能和重力勢(shì)能以及彈性勢(shì)能之間當(dāng)然可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的條件是相應(yīng)的重力做功或者彈力做功．在教學(xué)中可以利用例題讓學(xué)生自己總結(jié)用機(jī)械能守恒定律解決問題的一般步驟，由于是學(xué)生自己推導(dǎo)出來的，所以記憶當(dāng)然深刻．在教學(xué)中對(duì)學(xué)有余力的同學(xué)可以安排較難的題目供他們選擇，也可以讓他們分別用動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律解決同樣一個(gè)問題，以便比較這兩種方法的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)．