1、“機械能守恒定律”教學設計【教學目標】一、知識與技能1 .知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化；2 .會正確推導物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒，理 解機械能守恒定律的內容，知道它的含義和適用條件；3 .在具體問題中，能判定機械能是否守恒，并能列出機械能守 恒的方程式。二、過程與方法1 .學會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒；2 .初步學會從能量轉化和守恒的觀點來解釋物理現象，分析問 題。三、情感、態度與價值觀通過能量守恒的教學，使學生樹立科學觀點，理解和運用自然規 律，并用來解決實際問題。【教學重點】1 .掌握機械能守恒定律的推導、建立過程，理解機械能守恒定律的內容

2、；2 .在具體的問題中能判定機械能是否守恒，并能列出定律的數 學表達式。教教學難點】1 .從能的轉化和功能關系出發理解機械能守恒的條件；2 .能正確判斷研究對象在所經歷的過程中機械能是否守恒，能 正確分析物體系統所具有的機械能，尤其是分析、判斷物體所具有的 重力勢能。【教學方法】演繹推導法、分析歸納法、交流討論法。【教具】細線、小球、帶標尺的鐵架臺。【教學過程】一、引入新課教師活動：我們已學習了重力勢能、彈性勢能、動能。這些不同 形式的能是可以相互轉化的，那么在相互轉化的過程中，他們的總量 是否發生變化？這節課我們就來探究這方面的問題。、進行新課1 .動能與勢能的相互轉化演示實驗：如圖所示，用

3、細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實 驗。把一個小球用細線懸掛起來，把小球拉到一定高度的點，然后放 開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉化。我們看到，小球 可以擺到跟點等高的點，如圖甲。如果用尺子在某一點擋住細線，小球雖然不能擺到點，但擺到另 一側時，也能達到跟點相同的高度，如圖乙。問題：這個小實驗中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況 如何？這個小實驗說明了什么？學生：觀察演示實驗，思考問題，選出代表發表見解。小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。 拉力和速度方向總垂 直，對小球不做功；只有重力對小球能做功。實驗結論：小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉化。 在擺 動過程中，小球總能

4、回到原來的高度。可見，重力勢能和動能的總和， 即機械能應該保持不變。教師：通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉化， 那么在動能和勢能的轉化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？ 下面我們就來定量討論這個問題。2 .機械能守恒定律物體沿光滑曲面滑下，只有重力對物體做功。用我們學過的動能 定理以及重力的功和重力勢能的關系，推導出物體在處的機械能和處 的機械能相等。教師：為學生創設問題情境，引導學生運用所學知識獨立推導出 機械能守恒定律。讓學生親歷知識的獲得過程。學生：獨立推導。教師：巡視指導，及時解決學生可能遇到的困難。推導的結果為：，即。可見：在只有重力做功的物體系統內，動能和重力勢

5、能可以相互 轉化，而總的機械能保持不變。同樣可以證明：在只有彈力做功的物體系統內，動能和彈性勢能 可以相互轉化，總的機械能也保持不變。結論：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能和彈性勢能可 以相互轉化，總的機械能也保持不變。這就是機械能守恒定律。共 2 頁，當前第1頁123 .例題與練習例題：把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，如圖，擺長 為，最大擺角為，小球運動到最低位置時的速度是多大？學生：學生在實物投影儀上講解自己的解答，并相互討論；教師：幫助學生總結用機械能守恒定律解題的要點、步驟，體會應用機械能守恒定律解題的優越性。總結：1 .機械能守恒定律不涉及運動過程中的加速度和時間，用它

6、來 處理問題要比牛頓定律方便；2 .用機械能守恒定律解題，必須明確初末狀態機械能，要分析 機械能守恒的條件。練習一：如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面 上運動，其中圖a、b、c中的斜面是光滑的，圖d中的斜面是粗糙的， 圖a、b中的為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖a、b、d中的木塊向下運動，圖c中的木塊向上運動。在這四個圖所示的運動 過程中機械能守恒的是（）解析：機械能守恒的條件是：物體只受重力或彈力的作用，或者 還受其它力作用，但其它力不做功，那么在動能和勢能的相互轉化過程中，物體的機械能守恒。依照此條件分析，abd三項均錯。答案:Co練習二：長為l的均勻鏈條，放在光滑的

7、水平桌面上，且使其長 度的1/4垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑， 則鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多大？解析：鏈條下滑時，因桌面光滑，沒有摩擦力做功。整根鏈條總 的機械能守恒，可用機械能守恒定律求解。設整根鏈條質量為，則單 位長度質量（質量線密度）為，設桌面重力勢能為零，由機械能守恒 定律得：解得4 .課下作業：完成25 ”問題與練習”中4. 5題。5 .教學體會機械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例， 要使學生對定律的 得出、含義、適用條件有一個明確的認識，這是能夠用該定律解決力 學問題的基礎。本節知識點包括：機械能守恒定律的推導；機械能守恒定律的含 義和適用條件。機械能守恒定律是本章教學的重點內容，本節教學的重點是使學生掌握物體系統機械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統所具有的 機械能；分析物體系統所具有的機械能，尤其是分析、判斷物體所具有的 重力勢能，是本節學習的難點之一。在教學中應讓學生認識到，物體 重力勢能大小與所選取的參考平面（零勢面）有關；而重力勢能的變 化量是與所選取的參考平面無關的。在討論物體系統的機械能時，