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視頻標簽：機械能,守恒定律
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理教科版必修2第四章第五節機械能守恒定律 -北京市
教學設計、課堂實錄及教案：高中物理教科版必修2第四章第五節機械能守恒定律 -北京市首都師范大學附屬麗澤中學
| 課題 | 機械能守恒 | 任課教師 | |||
| 課型 | 新授課 | 日期 | |||
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教 學 目 標 |
知識與 技能 |
1、知道什么是機械能，理解物體的動能和勢能可以相互轉化 2、理解機械能守恒定律的內容和適用條件 3、能夠根據機械能守恒的條件判定具體問題中機械能是否守恒 |
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| 過程與 方法 |
1、學會通過實驗的方法探究生活中常見的物理規律。 2、學會通過實驗探究的方法歸納總結生活中的物理規律 3、初步學會從能量轉化和機械能守恒的觀點來分析物理問題 |
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| 情感態度與價值觀 | 通過機械能守恒的探究過程，使學生樹立科學觀點，培養學生根據實驗歸納總結物理規律的能力 | ||||
| 教學重點 |
1、探究機械能守恒定律，理解機械能守恒定律的內容及其適用條件 2、在具體的問題中能判定機械能是否守恒 |
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| 教學難點 |
1、通過探究實驗討論并理解機械能守恒的內容與條件 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。 |
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| 教學方法 | 實驗法、分析歸納法、交流討論法 | ||||
| 教具 | 電子白板，單擺小球，自制擺架，重鐵球，水平彈簧振子，自制多媒體軟件，光電門 | ||||
 教師端 |
學生端 |
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課程引入 1.“碰鼻”游戲 請一名勇敢的學生上臺進行游戲。學生展開聯想，為什么小球不會撞到鼻子。由此引出課題。 知識回顧 2.請學生選擇有關機械能間相互轉化的圖片。并對正確選項從能量轉化的角度進行分析。 3.提問：誰還能舉出一些生活中常見的動能與勢能相互轉化的實例？ 實驗探究 4.對“碰鼻”實驗進行定量研究，探究動能與重力勢能的轉化規律 （1）對小球進行受力分析，分析在小球的運動過程中都有那些力對小球做功。 （2）提問：在小球運動的過程中，能量是如何轉化的？ （3）展示擺球與電子白板交互實驗，在白板上顯示小球下落的軌跡。 （4）提問：小球在運動的過程中，動能與重力勢能會發生相互轉化，那么動能與重力勢能在相互轉化的過程中是否存在某種定量關系，遵循著某種規律呢？ （5）思考在小球運動的過程中，如何通過實驗的方法測量小球的重力勢能與動能的大小。 （6）介紹光電門測速原理，并介紹“擺球與白板交互實驗”中與光電門類似思想的計時器測速原理 （7）進行擺球實驗，采集數據，數據處理 （8）根據數據處理的結果展開討論：小球在運動的過程中，其動能與重力勢能在轉化過程中是否具有某種規律 （9）得出結論：“在只有重力做功的系統內，動能與重力勢能相互轉化，但其總量保持不變。” 提問：系統內能否受到除重力外的其他力？ 5.勢能包括重力勢能和彈性勢能，由此類比，猜想動能和彈性勢能在轉化的過程中，是否還遵循相應的規律？ （1）觀看水平彈簧振子實驗： （2）提問：物體在運動的過程中，能量是如何轉化的？ （3）猜想動能與彈性勢能的轉化過程中，其總量是否也保持不變呢？ （4）驗證猜想：首先提出彈性勢能大小與彈簧形變量的大小有關，同時我們也無法定量的計算出彈簧的彈性勢能，因此如何定性的證明猜想？ （5）觀看水平彈簧振子與白板的交互實驗，測量物體振動的過程中左右最大位移點到平衡位置的距離。得出結論 （6）分析條件 歸納總結 6.根據4、5環節得出的結論總結出機械能守恒的內容與條件。 知識應用 7.判斷下列實例中哪些情況機械能是守恒的 回歸“碰鼻”實驗 8.用所學的知識解釋為什么“碰鼻”實驗是安全的。 學生小結 |
學生參與實驗，注意安全 傾聽，思考 滑梯、過山車（將學生引導至“碰鼻”游戲) 思考并解釋拉力T不做功的原因 物體在下落時，重力勢能轉化為動能；物體在上升時動能轉化為重力勢能 思考小球運動過程中的能量轉化關系 重力勢能可通過測量與0勢能面的豎直位移后間接測量；而動能需要測量小球的速度。啟發學生思考測量速度的方法。 傾聽，思考 分析機械能逐漸減少的原因，并以此進行合理的推理：如果沒有摩擦（摩擦力不做功）時，動能與重力勢能之和保持不變。并以此試著總結出保持不變的條件。 根據擺球實驗的受力分析進行思考：物體可以受到除重力外的其他力，如繩子的拉力，但該力不可能對小球做功。 觀察實驗，展開聯想。 通過觀察思考動能的變化規律，并分析該過程中所涉及的能量轉化。 結合上一環節得到的結論進行猜想 展開聯想，觀察位移。 觀察實驗，驗證猜想，得出結論 類比上一環節得出的結論，進行思考，進而推導出動能與彈性勢能在轉化過程中總量保持不變的條件。 自主思考、總結歸納 學會應用機械能守恒的條件判定具體問題中機械能是否守恒。并對實際問題進行深度思考：同樣受到空氣阻力，何種情況下可以將問題看做機械能守恒處理，而何種情況則不能。 對生活中面對面的實際問題進行物理分析，培養學生在生活中運用物理知識解釋物理現象的能力。 對本節課所學內容進行小結 |
| 板書及板圖設計 | |
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§7-8 機械能守恒定律 1．機械能： 動能+（重力勢能，彈性勢能） 2．機械能守恒定律 （1）內容： （2）條件：只有重力或彈力做功 |
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| A.太陽能電池板發電的過程 | B.出手后皮球上升的過程 |
| C.瀑布從高處自由下落的過程 | D.賽場上弓箭射出的過程 |
| 最高點 | 中間某點 | 最低點 | |
| 高度(h , m) | |||
| 重力勢能(Ep=mgh , J) | |||
| 光電門測得時間(t , s) | ------------- | ||
| 速度(v=d/t , m/s) | |||
動能(Ek= mv2 , J) |
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| 機械能(Ek+Ep , J) | |||
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視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
