“传递-接受”式教学【教学设计】《机械能守恒定律》（人教）.docx

7.8机械能守恒定律合肥八中 容兰教师教学模式介绍“传递-接受”教学模式源于赫尔巴特的四段教学法，后来由前苏联凯洛夫等人进行改造传入我国。在我国广为流行，很多教师在教学中自觉不自觉地都用这种方法教学。该模式以传授系统知识、培养基本技能为目标。其着眼点在于充分挖掘人的记忆力、推理能力与间接经验在掌握知识方面的作用，使学生比较快速有效地掌握更多的信息量。该模式强调教师的指导作用，认为知识是教师到学生的一种单向传递的作用，非常注重教师的权威性。“传递-接受”教学模式的课程环节：复习旧课激发学习动机讲授新知识巩固运用检查评价间隔性复习设计思路说明1. 复习旧课复习思考题：什么是动能？动能与什么因素有关？什么是势能？什么是重力势能和弹性势能？重力势能、弹性势能分别与什么因素有关？2. 激发学习动机举例说明物体的动能和势能之间可以相互转化.例1物体自由下落时，高度越来越小，速度越来越大.高度减小表示重力势能减小；速度增大表示动能增大.在这个过程中，重力势能转化为动能.例2竖直向上抛出的物体，在上升过程中，速度越来越小，高度越来越大.速度减小表示动能减小；高度增大表示重力势能增大这个过程中动能转化为重力势能.例3用一小球推弹簧被压缩，放开后弹簧可以把跟它接触的小球弹出去，弹簧的弹性势能转化为小球的动能.3. 讲授新知识（一）机械能守恒定律的推导：（二）机械能守恒的条件：（三）机械能守恒定律（四）实践活动4. 巩固运用1).关于机械能守恒定律，以下说法正确的是A.当物体受到的合外力为零时，物体的机械能一定守恒B.当物体只受重力作用时，物体的机械能一定守恒C.当物体除受重力外还受到其他的力，但其他的力不做功，物体的机械能也一定守恒D.当物体除受重力外，其他力做功的代数和为零，物体的机械能一定守恒2).当物体克服重力做功时，物体的A.重力势能一定减少，机械能可能不变B.重力势能一定增加，机械能一定增加C.重力势能一定增加，动能可能不变D.重力势能一定减少，动能可能减少3).起重机将一静止的质量为m的重物吊起H高度，重物获得速度v，则A.起重机对重物做功mv2B.起重机对重物做功mv2mgHC.合外力对物体做功mv2D.物体克服重力做功mg5. 检查评价总结本节课的内容？6. 间隔性复习机械能守恒定律和动能定理有什么区别？教材分析 机械能守恒定律是本章的重点内容，本节知识点包括动能和重力势能的转化、机械能的概念、机械能守恒定律的探究、机械能守恒定律的内容和适用条件，其中机械能守恒定律的探究和理解是本节课教学的重点。本节教材内容首先以学生熟悉的单摆，引导学生体验动能和势能之间是可以相互转化的，然后通过实验和理论探究两者转化时遵循的规律，最后应用规律解释和解决生活中的实际问题。本节知识是前面知识的深化与提升，也为学生深入理解能量守恒定律做铺垫，为学生建立守恒的思想、以该思想去认识世界奠定基础。教学目标1. 知识与技能( 1) 知道机械能的各种形式, 能够分析物体的动能和势能之间的相互转化问题 ( 2) 理解机械能守恒定律的内容和守恒的条件 ( 3) 学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法 （4）学会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题2. 过程与方法( 1) 在机械能守恒定律的探究中, 经历科学探索的过程, 感受理想化是探究物理规律 的一种重要手段 ( 2) 运用能量转化和守恒的观点来解释物理现象、分析生活中的实际问题 3. 情感、态度与价值观 树立科学的观点, 感受物理中守恒思想的意义教学重难点【重点】学习推导机械能守恒定律，理解机械能守恒定律的含义，明确机械能守恒定律的条件，并运用机械能守恒定律解决实际问题【难点】理解机械能守恒定律的内容及条件，进一步分析物体系统内所具有的机械能，判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒课前准备1、多媒体课件；2、学生完成相应预习内容；3、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。教学过程一 复习旧课复习思考题：什么是动能？动能与什么因素有关？什么是势能？什么是重力势能和弹性势能？重力势能、弹性势能分别与什么因素有关？学生解答思考题物体由于运动而具有的能量叫动能.动能的大小与物体的质量及速度有关系，且质量越大，速度越大，动能也越大.由相互作用的物体的相对位置决定的能量叫势能，也叫位能.物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.发生形变的物体在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫弹性势能.重力势能与物体的质量及被举高的高度有关；弹性势能跟形变的大小及劲度系数有关.二 激发学习动机举例说明物体的动能和势能之间可以相互转化.例1物体自由下落时，高度越来越小，速度越来越大.高度减小表示重力势能减小；速度增大表示动能增大.在这个过程中，重力势能转化为动能.例2竖直向上抛出的物体，在上升过程中，速度越来越小，高度越来越大.速度减小表示动能减小；高度增大表示重力势能增大这个过程中动能转化为重力势能.例3用一小球推弹簧被压缩，放开后弹簧可以把跟它接触的小球弹出去，弹簧的弹性势能转化为小球的动能.同学们刚才所举的各个例子中，动能和势能之间确实发生了转化，那么在动能和势能的相互转化中，动能和势能的和即总的机械能如何变化呢？三 讲授新知识（一）机械能守恒定律的推导：情景一：一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点（初位置）时速度为v1，下落到高度为h2的B点（末位置）时速度为v2.情景二：一个质量为m的物体做平抛运动，经过高度为h1的A点时速度为v1，经过高度为h2的B点时速度为v2.情景三：一个质量为m的物体沿光滑的斜面下滑，经过高度为h1的A点时速度为v1，经过高度为h2的B点时速度为v2.对上述三种情景中的物体分别写出动能定理的表达式及重力做功与重力势能变化之间的关系.学生推导并在实物投影仪上展示：情景一：由于物体做自由落体运动，只受重力作用.据动能定理得：WG=mg(h1h2)= mv22mv12据重力做功和重力势能变化的关系得到：WG=mgh2mgh1所以：mgh2mgh1= mv22 mv12所以 mv22mgh2= mv12mgh1学生对上述推导进行诊断：在上述推导过程中，在利用重力做功和重力势能改变之间的关系时应是重力所做的功等于初位置的重力势能减去末位置的重力势能，所以推导结果有误.在投影仪上进行更正，得到：情景二：物体只受重力，且只有重力做功，所以：情景三：物体沿斜面下滑过程中受到重力和支持力的作用，但支持力和速度方向垂直，始终不做功，所以只有重力做功.多媒体上显示下列式子mgh1+ mv12=mgh2+ mv22同时显示下列图形：学生活动结合图形说明上述式子等号两端各物理量的含义：等号左侧的mgh1+ mv12表示物体在初位置A时的机械能；等号右边的mgh2+ mv22表示物体在末位置B时的机械能.该式说明在上述三种情景中，初态的机械能等于末态的机械能，即在运动过程中，机械能是守恒的.多媒体进行变换 mv22 mv12=mgh1mgh2学生描述变换式的含义：该式等号左边是物体动能的增加量，等号右边是物体重力势能的减少量.该式说明在上述物理情景中重力势能的减小量等于动能的增加量.教师总结同学们对上述两个表达式的含义描述得很好，我们分别用Ek1和Ek2分别表示物体的初动能和末动能，用Ep1和Ep2分别表示物体在初位置与末位置的重力势能，则上边式子可变为：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1也就是末位置的机械能等于初位置的机械能，即机械能是守恒的.（二）机械能守恒的条件：1.回忆刚才三个情景中物体的受力情况及各个力的做功情况2.分析上述情景的共同点和不同点，猜想机械能在什么情况下守恒.学生可能答：在受到的力只有重力时，物体的机械能守恒.学生还可能答：物体在运动中，只有重力做功时物体的机械能是守恒的.3.教师评析后总结通过上述分析我们得到：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫机械能守恒定律.板书机械能守恒定律.条件只有重力做功.结论机械能的总量保持不变.（三）机械能守恒定律 1、内容：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律。2、数学表达式：E1=E2 或 EK1+EP1=EK2+EP2 3、条件：只有重力做功.讨论：物体只受重力与只有重力对物体做功有什么区别？总结只有重力做功包括以下两种情况：a.物体只受重力，且只有重力做功.b.物体除受重力外还受其他的力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零.而物体只受重力仅包括一种情形.（四）实践活动（1）a.介绍实验装置：如下图所示，用一段细线拴一个小球，细线的一端固定.b.操作：做法一：把球拉到A点然后放开，观察小球在摆动到右侧时所到达的位置C和位置A之间的关系做法二：把球同样拉到A点，在O点用尺子挡一下，观察小球摆动到右侧时的位置，并比较该位置和释放点A之间的关系.（2）现象：学生甲在做法一中，小球摆到跟释放点A高度相同的C点；在做法二中，小球仍可以到达跟释放点A高度相同的点.学生乙在做法一中，小球可以摆到跟释放点A高度相同的C点；在做法二中，小球可到达跟释放点A高度几乎相同的点（3）学生活动：讨论甲和乙的说法哪个正确如果不考虑阻力作用，即物体只受到重力作用时，学生甲的结论正确；如果考虑空气阻力作用，学生乙的结论正确.四 巩固运用1.关于机械能守恒定律，以下说法正确的是A.当物体受到的合外力为零时，物体的机械能一定守恒B.当物体只受重力作用时，物体的机械能一定守恒C.当物体除受重力外还受到其他的力，但其他的力不做功，物体的机械能也一定守恒D.当物体除受重力外，其他力做功的代数和为零，物体的机械能一定守恒2.当物体克服重力做功时，物体的A.重力势能一定减少，机械能可能不变B.重力势能一定增加，机械能一定增加C.重力势能一定增加，动能可能不变D.重力势能一定减少，动能可能减少3.起重机将一静止的质量为