机械能守恒定律教学设计

核心素养

教学目标

物理观念

知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化。

科学思维

会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件。

科学探究

物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功。动能和势能的转化遵循什么规律

科学态度与责任

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。

重点

1．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。

2．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

1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。

2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。

知识

回顾

与

储备

1. 重力做功和重力势能变化的关系？
2. 动能定理的表达式？

1.WG=-ΔEP

2. Fx=mv2/2- mv02/2

任

务

一

情境创设

实验：把重球拉至鼻尖由静止释放，小球来回摆动，重球会碰到鼻子吗？

问题

问题指向的核心素养

根据这个实验，你能想到什么？

通过实验现象猜测有什么不变量？

知道物体的动能和势能可以相互转化（物理观念）

分析上述问题中能量转化的例子，让学生初步体会“能量”在人类生活中的重要性。

教学建议

思维引导：实验引入，激发学生探索兴趣。

任

务

二

情境创设

学生观察图片中的拉弓射箭

问题

问题指向的核心素养

1.为什么强弓能射得远？

2.这两个现象中提现了怎样的能量转化？

3.机械能的概念？

锻炼学生生活中的物理现象，提升思维能力（科学思维）

1.弹性势能大

2.重力做功：动能      重力势能

弹力做功：动能      弹性势能

3.

教学建议

思维引导：培养学生观察问题、分析问题的习惯，培养学生的探究意识和进一步学习的欲望。

思考与讨论：一小球在真空中自由下落，另一同样小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。下落相同高度。

1.重力做的功是否相同？

2.重力势能的变化相等吗？

3.重力势能分别转化成什么形式的能量。

任

务

三

情境创设

机械能守恒

问题

问题指向的核心素养

思考：物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相等。

为学生创设问题情境，引导学生运用所学知识独立推导出机械能守恒定律。让学生亲历知识的获得过程。

（科学思维、科学探究）

推导的结果为：

1．机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。这就是机械能守恒定律。

2．公式：。

3．条件：只有重力或者弹力做功。

A.从做功角度分析

只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功

B.从能量转化角度分析

只有系统内动能和势能相互转化，无其它形式能量之间（如内能）转化

教学建议

思维引导：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，适用条件。

活动建议：师生共同总结，教师适当拓展。

任

务

四

情境创设

问题

问题指向的核心素养

例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图，摆长为l，最大摆角为θ，小球运动到最低位置时的速度是多大？

锻炼学生的解题能力

（物理观念、科学思维）

学习任务

评价标准

达成情况

1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化。

能正确解答课后第1、2题

2．机械能的概念，机械能守恒的条件。

3.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件。

能正确解答课后第3、4、5、6题。

课

后

反

思