- 機械能守恒定律教學(xué)設(shè)計 推薦度：
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機械能守恒定律
一、知識儲備閱讀書上p75-76，完成自主學(xué)習(xí)
二、問題探究
1.實驗探究：觀察鐵球和乒乓球擺動過程中特點。
理論探究：
探究一。把一個質(zhì)量為m的物體從高h1的地方沿某方向以速度v1拋出，落到距離地面高h2的地方速度為v2。大家試用動能定理找出在拋出點和落地點的機械能各有多少？它們大小有什么關(guān)系？（不計空氣阻力）
探究二。物體沿著光滑曲面從A滑到B點，已知在A點時的速度為v1 到地面的高度為h1，到達B時點的速度變?yōu)関2此時的高度為h2，小球的質(zhì)量為m。大家能否找到小球在AB兩點的機械能總量的關(guān)系？結(jié)論：在只有重力做功時，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，機械能總量保持不變。
2.實驗探究：氣墊導(dǎo)軌上在彈簧作用下的滑塊運動有何特點？
結(jié)論：在只有彈力做功時，彈性勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，機械能總量保持不變。
三、機械能守恒定律
1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而機械能總量保持不變。
2.條件：只有重力或彈力做功，判斷問題中機械能是否守恒，跳傘運動員在離開飛機后的開始一段時間內(nèi)降落傘沒有打開，本文由論文聯(lián)盟http://www.LWlM.cOM收集整理將自由下落，此時機械能守恒嗎？當(dāng)跳傘運動員降落過程中打開降落傘勻速下落的過程中機械能總量是否保持不變？
某些汽車或列車站的站臺都設(shè)計有一個小的坡度。這是為什么？進站前關(guān)閉發(fā)動機，機車憑慣性上坡，動能變成勢能儲存起來，出站時下坡，勢能變成動能，節(jié)省了能源。潮汐能是怎樣用來發(fā)電的？
利用潮汐漲落時海水水位的升降引起的海水勢能的變化，使海水通過水輪機時推動水輪發(fā)電機組發(fā)電。
總結(jié)機械能守恒定律的優(yōu)點：應(yīng)用機械能守恒定律解題，只需考慮運動過程的初、末狀態(tài)，不必考慮兩個狀態(tài)間過程的細節(jié)。
本節(jié)課的主要核心內(nèi)容為學(xué)習(xí)機械能守恒定律的規(guī)律和條件并應(yīng)用規(guī)律來解決分析一些實際存在的問題。主要時通過引用以前學(xué)習(xí)過的能量的知識通過各種學(xué)生的自主實驗教師的展示實驗自主分析得出機械能守恒定律存在的條件，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識分析加工組織實驗探究并通過實驗驗證猜想這一研究物理問題的一般性過程的能力，真正體現(xiàn)物理是一門實驗為主結(jié)合理論解決生活中的問題和現(xiàn)象的學(xué)科。具體的教學(xué)過程如下：
第一張學(xué)生互動實驗：由一個擺動的鉛球從學(xué)生的鼻子從靜止開始下擺，觀察擺動過程是否會擺回來再次碰到學(xué)生的鼻子。注意這一過程中調(diào)學(xué)生的興趣和吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生思考擺回來后不會碰到鼻子的原因，引入守恒量的一種思想。
第二張學(xué)生自主看書學(xué)習(xí)：這一過程中學(xué)生完成學(xué)案上的類容，最后抽取學(xué)生的結(jié)果展示。明確幾個物理概念
第三張實驗探究過程：以擺球?qū)嶒灋樵�，深入探究擺球擺動過程各個物理量的變化。從鐵球的擺動 和乒乓球的擺動高度變進行對比，讓學(xué)生自主分組完成實驗并填寫相應(yīng)的對比表格。注意過程注重學(xué)生的自主操作，；老師在這一過程對各個小組的實驗情況進行指導(dǎo)，對實驗結(jié)果的原因及各個物理量的變化進行思考，以及發(fā)生這一變化的標志是什么。最后選取一組的結(jié)果展示，由一個學(xué)生進行實驗的闡述。這一階段主要學(xué)生自助完成，培養(yǎng)學(xué)生自行研究生活中各種物理現(xiàn)象的產(chǎn)生的內(nèi)在原因。
第四張分組進行理論研究：把全班的學(xué)生分為兩組，提出兩個實驗情景，提示學(xué)生通過學(xué)習(xí)過的知識對實驗情景進行數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)得出存在守恒的條件。得出存在不變量的條件，最后由兩個學(xué)生在黑板上展示自己的推導(dǎo)結(jié)果。由于在理論推導(dǎo)過程中學(xué)生可能存在知識上的困難，老是要注意觀察學(xué)生的問題對學(xué)生進行輔導(dǎo)提示。
第五張擴展實驗：這一階段由老師從概念出發(fā)類比提出當(dāng)存在彈性勢能變化時存在守恒的條件是否與剛才的結(jié)論有共同點。進而通過氣墊導(dǎo)軌上彈簧拖動滑塊的實驗來證明剛才的實驗猜想是否正確。注意由于是一個教師的展示實驗必須盡量的讓更多的學(xué)生觀察到本實驗的實驗現(xiàn)象。
第六張得出實驗結(jié)論：由學(xué)生來總結(jié)出機械能守恒定律。這一過程特別提醒存在這一守恒的條件。
第七張理論應(yīng)用推廣：通過幾個生活中的現(xiàn)象運用機械能守恒的知識進行判斷這一現(xiàn)象是否存在機械能守恒，或者運用機械能守恒定律的類容分析這些現(xiàn)象存在的原因是什么。對每個問題由學(xué)生相互討論思考得出實驗結(jié)論并在全班展示自己的學(xué)習(xí)成果。最后由機械能守恒定律出發(fā)推過出自然界中存在著廣泛的守恒量，為學(xué)生指引出一個更加廣闊的知識空間。
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