逻辑推理让物理更美

1、逻辑推理让物理更美 对新教材中机械能守恒教学设计的商榷浙江省杭州第四中学 齐国元 310018浙江省桐庐中学 郭金华 311500 机械能守恒定律这一知识点是高中物理的重点，也是难点。笔者在教学中发现学生之所以不能很好的掌握“机械能守恒定律”这一重要的知识点，其主要原因是不清楚机械能守恒定律的形成过程，对其适用条件不理解，只是盲目死记硬背，因此在作业中出现乱套公式、滥用机械能守恒定律等现象。所以笔者以为对于机械能守恒这堂课应当注重向学生展现规律的形成过程，这样既避免了学生死记硬背公式，又加深了对规律的理解，有助于学生理解和灵活应用知识，这正是新课标的意图所在。笔者对新课程的理解是教师应当作为一

2、个舞台设计者努力去为学生创设出一个环境，一个能让学生自己发挥才能的舞台环境，去欣赏学生的“表演”，让学生参与到教学中来，而不是教师一个人在唱独角戏，这样学生不仅体会到了物理规律的形成过程，体验到了探究知识的乐趣，一种学习的成就感油然而生，从而提高了对物理的学习兴趣。 对照人教版老教材，新教材对机械能守恒定律这一节的编写正是基于这一指导思想编而有所改动。因此在教材编写上有所改动，比较符合学生的认知规律，但是笔者在教学中发现如果全然按照教材的安排去讲课，学生对机械能守恒定律的理解还是不彻底和系统的。笔者结合自己的教学经验以及对新课程的理解，利用动能定理的复习为引入，结合两个题目和两个拓展把机械能守

3、恒定律很好的展现在学生面前。设计意图再现： 笔者之所以对机械能守恒定律教学作如下的设计基于三个原因, (1)、机械能包括动能和势能（重力势能和弹性势能），因此在讲解机械能守恒定律之前必须对这一知识有所复习，特别是重力势能的相对性，这涉及到为什么使用机械能守恒定律要选择零势能面。（2）、新教材把这一节安排在动能定理后面，而动能定理是高中物理一个很重要的知识点，必须加以重视，在教学中能否既复习动能定理又能学习新的知识呢？（3）、基于新课程的宗旨，培养学生逻辑推理能力，向学生展现规律的形成过程，培养学生利用已有知识学习新知识的能力，减轻学生的负担。笔者设计了两个题目和两个拓展。题一、 一个质量为m物

4、体在光滑的斜面上，从A处运动到B，A点离斜面底端的高度为h1，B离斜面底端的高度为h2。运动到A位置时的速度为Va，运动到B位置时的速度为Vb， （1）、对A到B列'动能定理？经过变形得到：等式左边是物体在是物体在B点的机械能（重力势能+动能），等式右边是物体在是物体在A点的机械能（重力势能+动能）。说明A、B两点的机械能保持不变（说明：重力势能是选取地面为势能零点，引出在使用机械能守恒定律时，必须选取势能零点。）提问学生：现在在A、B之间任取一点C，在C点的瞬时速度为，高度为，你能得到相同的结论吗？拓展：若物体以一定的初速度沿不光滑的斜面上滑，物体受到恒定的阻力f结果又怎么样呢？（重

5、现上面的过程）1）、对A到B列'动能定理？ 经过变形得到：发现机械能不再守恒，分析原因时因为阻力做功导致机械能发生变化。得到结论：只有重力做功机械能守恒继续拓展：如果把斜面变成曲面会影响刚才所列的动能定理吗？（引导学生思考）学生体会：曲面是有无数的斜面构成的，刚才的结论推广到曲面水到渠成。结论一：只有重力做功机械能守恒题二：一个质量为m的物体与轻弹簧相连，放在光滑的水平面上，A处为原长位置，然后压缩到B位置，由静止释放，运动到C位置时的速度为Vc，此时弹簧的弹性势能为，运动到D位置时的速度为Vd，此时弹簧的弹性势能为，（1）对C到D列动能定理，根据弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量即：,

6、所以，经变形得到：，等式左边是D点的动能和弹性势能之和即D位置的机械能，等式左边是C点的动能和弹性势能之和即C位置的机械。得到结论：只有弹力做功机械能守恒拓展：如果水平地面不光滑，假设受到大小恒定的摩擦阻力f呢？对C到D列动能定理可得：，变形得到：。发现机械能不再守恒，分析原因时因为阻力做功导致机械能发生变化。得到结论：只有弹力做功机械能守恒通过以上两个题目和拓展很好的向学生展现了在只有重力做功或者弹簧弹力做功的情况下机械能是守恒的。思考：学生经过这样的理论推导，在巩固加深动能定理的同时，又理解了机械能守恒定律的本质，学生学习过程连贯流畅，不会有任何的困难，整个教学体系清晰明朗。，既加强了理论探究能力，又培养了逻辑推理能力，学生能充分的体会到机械能守恒定律建立的过程，从而强化了机械能守恒定律的适用条件。 笔者认为优秀