机械能守恒定律

　　一、教材分析

　　《机械能守恒定律》是人教版高中新教材必修2第七章第8节，本节内容从理论推导过程中，强化学生对动能定理的进一步理解；机械能守恒定律属物理规律教学，是对功能关系的进一步认识，是学生理解能量的转化与守恒的铺垫，为今后学习动量守恒、电荷守恒打下基础。它结合动量守恒定律是解决力学综合题的核心，而这类问题又常伴随着较为复杂的运动过程和受力特点是充分考查学生抽象思维能力、分析能力、应用能力的关键点。

　　教学目标

　　根据上述教材结构与内容分析，依据课程标准，考虑到学生已有的认知结构、心理特征,制定如下教学目标：

　　知识与技能

　　1、知道什么是机械能；

　　2、知道物体的动能和势能可以相互转化；

　　3、掌握机械能守恒的条件；

　　情感态度与价值观目标

　　1、培养学生发现和提出问题，并利用已有知识探索学习新知识的能力；

　　2、通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。

　　教学重点、难点

　　重点：掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容；

　　在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。

　　难点：从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。

　　二、说教法

　　主要采用讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。通过师生一起探索得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现"教师主导、学生主体"的教学原则。采用情景→问题→分析与活动→总结的教学设计模式，以老师指导下的学生活动为主。

　　三、说学法

　　让学生真正成为学习的主体。这种运用归纳法的思想，从一个个典型的物理情景中总结出科学的结论，可以大大调动学生学习的积极性和主动性。本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变，巧用引导性提问，激发学生的积极性，让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。

　　四、教学过程

　　（引入新课）

　　用多媒体展示下述物理情景：A、运动员投出铅球；B、弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动。

　　1、动能和势能的转化

　　依次演示自由落体、竖直上抛、滚摆、单摆和弹簧振子，提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。让学生思考上述演示过程中动能和势能有什么变化。

　　2、探究规律找出机械能不变的条件

　　只受重力做功作用分析

　　只有弹力做功分析

　　结论：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，这就叫机械能守恒定律。

　　3、能力训练

　　例1、在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g=10m/s2,求小球落地速度大小。引导学生思考分析，提出问题：

　　（1）前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动，现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题？

　　（2）小球抛出后至落地之前的运动过程中，是否满足机械能守恒的条件？如何应用机械能守恒定律解决问题？

　　提出问题：请考虑用机械能守恒定律解决问题与用运动合成解决问题的差异是什么？

　　4、引导学生学会应用机械能守恒定律解题的基本步骤。

　　5、总结归纳

　　本课学习，我们通过演示实验归纳总结了动能和势能之间可以发生相互转化，了解了只有重力做功或只有弹簧弹力做功的情况下，物体的机械能总量不变，通过简单的实例分析、加深对机械能守恒定律的理解。