高中物理-《机械能守恒定律 功能关系》教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计【教学目标】一、知识与技能1.掌握机械能守恒的判断方法

2.总结应用机械能守恒定律解题的一般步骤

3.机械能守恒定律的综合应用

4.功能关系的应用

二、过程与方法1．学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。三、情感、态度与价值观1.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。2.应用功能关系，深刻理解生活中的各种功能转化示例的基本原理，并应用于实际生活中。【教学重点】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；在具体的问题中能判定机械能是否守恒。掌握并理解各种功能关系式【教学难点】1．机械能守恒定律的应用，总结归纳解题的一般步骤；2．功能关系的应用【教学方法】小组探究法、分析归纳法、交流讨论法、多媒体展示。【教材分析】本节课为高三二轮复习课，本节课的内容是人民教育出版社出版的《全日制普通高级中学教科书（必修）物理》第一册第七章第六节的内容。机械能守恒定律是高中物理的重要内容之一，而守恒定律是解决物理问题的一种重要手段，这是我们学习机械能守恒定律的重要性，此外还利用功能关系的内容进行解决。【教学对象分析】（一）学生特点：学习主体为市区普通高中高三年级的学生，女生约为男生的2倍多，学生总体思维能力、物理基础知识较弱，要开展深入一步的教学具有一定的难度。（二）相应对策：多从生活实例着手学习，让问题具体化，让学生在对比学习中掌握知识，突破重、难点。（三）学法研究：1.学生合作学习——小组合作学习，共同攻克重点。2.学生自主学习——检验所学成效，得出经验。3.师生合作学习——师生共同分析实例，加强了师生间的交流与合作，共同攻克难点【教学过程设计及分析】巩固复习，多媒体展示任务单，5分钟思考时间，学生小组谈论然后回答，问题如下：(1)机械能守恒定律的表达式。

①守恒的观点:

②转化的观点:

③转移的观点:(2)机械能守恒的判断方法有哪些？

(3)常见的功能关系。

①合外力做功与动能的关系:

②重力做功与重力势能的关系:

③弹力做功与弹性势能的关系:

④除重力以外其他力做功与机械能的关系:

⑤滑动摩擦力做功与内能的关系:

⑥电场力做功与电势能的关系:

⑦克服安培力做功与电能的关系:__________.设计思路及多媒体应用分析：高三是复习的阶段，是巩固提高的阶段，通过知识的连贯性进行应用和提高展示本节课的学习目标：掌握机械能守恒的判断方法

2.总结应用机械能守恒定律解题的一般步骤

3.机械能守恒定律的综合应用

4.功能关系的应用

设计思路及多媒体应用分析：明确本节课的学习目标，得出重难点重难点突破：热点考向1机械能守恒定律的应用展示各年中高考典型习题，进行真题突破【典例1】(多选)(2015·全国卷Ⅱ)如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动。不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g,则()

A.a落地前,轻杆对b一直做正功

B.a落地时速度大小为QUOTE√2gh√2gh

C.a下落过程中,其加速度大小始终不大于g

D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg【思考】（1）滑块a落地前，滑块b的速度如何变化？（2）滑块a下落过程中，滑块a/b组成的系统机械能是否守恒？（3）当滑块a的机械能最小时，滑块b的速度和加速度如何？设计思路及多媒体应用分析：以问题的形式逐步引导学生突破难点变式迁移，设计意图：通过变式训练，锻炼学生迁移的能力，达到举一反三的目的变式迁移1:物体通过轻绳连接跨过定滑轮

(多选)如图所示,质量均为m的两个物体A和B,其中物体A置于光滑水平台上,物体B穿在光滑竖直杆上,杆与平台有一定的距离,A、B两物体通过不可伸长的细轻绳连接跨过台面边缘的光滑小定滑轮,细线保持与台面平行。现由静止释放两物体,当物体B下落h时,B物体的速度为2v,A物体速度为v。关于此过程,下列说法正确的是()

A.该过程中B物体的机械能损失了1/5mgh

B.该过程中绳对物体A做功为1/2mv2

C.物体A在水平面上滑动的距离为h

D.该过程中绳对系统做功1/2mv2

迁移2:小球通过轻杆连接绕光滑圆环转动

(多选)如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,C是圆环最低点。两个质量均为m的小球A、B套在圆环上,用长为R的轻杆相连,轻杆从竖直位置静止释放,重力加速度为g,则()

A.当轻杆水平时,A、B两球的总动能最大

B.A球或B球在运动过程中机械能守恒

C.A、B两球组成的系统机械能守恒

D.B球到达C点时的速度大小为QUOTE√gR√gR学生小组讨论，根据所做试题进行归纳总结【规律总结】应用机械能守恒定律解题的步骤

(1)选对象:单个物体、多个物体组成的系统或含弹簧系统。

(2)两分析:对研究对象进行受力和做功情况的分析。

(3)判守恒:根据机械能守恒的条件判断研究对象机械能是否守恒。

(4)选公式:灵活选取Ek1+Ep1=Ek2+Ep2、ΔEk=-ΔEp或EA增=EB减列方程求解。

热点突破二功能关系的应用【典例2】(2015·全国卷Ⅰ)如图,一半径为R,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则()

A.W=1/2mgR,质点恰好可以到达Q点

B.W>1/2mgR,质点不能到达Q点

C.W=1/2mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离

D.W<1/2mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离【思考】（1）从P点到N点克服阻力做的功，如何去求？（2）从P点到N点速度和从N点到Q点速度进行比较有什么不同？设计意图：通过问题的形式逐步解决，形成解题思路模式真题变式1.(多选)在【典例2】中,若使质点带上+q的电荷量(带电质点可视为点电荷),如图所示,在POQ下方加上垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=质点由静止释放运动至最低点N时,对轨道的压力恰好为零,则()

A.质点经过N点时的速度大小为QUOTE√2gR√2gR

B.质点由P点至N点的过程中洛伦兹力做负功

C.质点由静止下落至P点的过程机械能守恒

D.质点由静止下落至N点的过程机械能减少

真题变式2.在【典例2】中,若轨道光滑,使质点带上+q的电荷量(带电质点可视为点电荷),如图所示,在竖直方向加上向下的匀强电场,场强为E,质点由静止释放运动至最低点N的过程中,下列说法正确的是()

A.质点的机械能守恒

B.质点的重力势能减少,电势能增加

C.质点的动能增加2mgR

D.质点的机械能增加2qER

真题变式3.(多选)在【典例2】中,若将半圆形轨道更换为3/4圆弧轨道,如图所示,并将质点自P点上方高度2R处由静止开始下落,质点沿轨道到达最高点Q时对轨道压力为则质点从静止运动到Q点的过程中()

A.重力势能减少2mgR

B.合外力做功3/4mgR

C.克服摩擦力做功1/4mgR

D.机械能减少1/2mgR设计思路及多媒体应用分析：通过多样变式训练，将功能7中关系，进行联系和应用，并达到理解掌握构建知识网络，将知识点连成线串成面，学生小组讨论2分钟尝试得出，然后进行学生总结多媒体展示，达到共同学习的目的六、【当堂达标】1.(2015·天津高考)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()

A.圆环的机械能守恒

B.弹簧弹性势能变化了QUOTE√3√3mgL

C.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零

D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

2.(多选)如图所示,竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R,金属杆质量为m,跨在平行导轨上,垂直导轨平面的水平匀强磁场磁感应强度为B,不计ab与导轨电阻,不计摩擦,且ab与导轨接触良好。若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升,则以下说法正确的是()

A.拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量

B.杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量

C.电流所做的功等于重力势能的增加量

D.拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量

通过当堂达标的正答率，从而了解接下来所要加强训练的内容，充分了解学生的掌握情况

七【布置作业】世纪金榜---专题强化训练套题

第7节《机械能守恒定律功能关系》

【课后反思】机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础，功能关系学生应用还较差，需要在今后的过程不断地去强化和训练学情分析【教学对象分析】（一）学生特点：学习主体为市区普通高中高三年级的学生，女生约为男生的2倍多，学生总体思维能力、物理基础知识较弱，要开展深入一步的教学具有一定的难度。（二）相应对策：多从生活实例着手学习，让问题具体化，让学生在对比学习中掌握知识，突破重、难点。（三）学法研究：1.学生合作学习——小组合作学习，共同攻克重点。2.学生自主学习——检验所学成效，得出经验。3.师生合作学习——师生共同分析实例，加强了师生间的交流与合作，共同攻克难点课堂效果分析课堂教学效果是教师进行课堂教学的落脚点，一切教学手段的运用和教学方法的选择最终的目的是课堂教学效果的最大化。教师对每一个教学环节的设计和方式、方法的选择都要先问自己一声：这样做的效果会怎样？要紧紧围绕有效和高效这一核心要求来组织和开展教学活动。当然这里所说的效果是一个综合性的教学效果，内容即包括基础知识的掌握情况，又包括基本技能的训练效果，同时也包括学生学习能力的培养和道德情感的教育等。

学生是课堂的主体，通过学生表情的变化、思维的速度，回答问题、练习、测试、动手操作的准确性等信息反馈，可获知教学信息的传输是否畅通，亦可看出新知识新技能的掌握情况。教学任务是否完成不能只看少数尖子学生，大多数中下学生同样也是知识的接受体，从他们身上更能体现教学任务是否完成，以及教师的教学水平、教学质量的高低。

总之，本节课在教师的引导帮助下，全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，智力好的学生吃得饱，中等水平的学生吸收得好，差的学生消化得了，学生人人学有所得。课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。教师教得轻松，学生学得愉快。教材分析【教材分析】本节课为高三二轮复习课，本节课的内容是人民教育出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书》物理必修2第七章第8节的内容。机械能守恒定律是高中物理的重要内容之一，而守恒定律是解决物理问题的一种重要手段，这是我们学习机械能守恒定律的重要性，此外还利用功能关系的内容进行解决。本节课是机械能守恒定律和功能关系的综合应用，在高考要求中为Ⅱ级要求评测练习【当堂达标】1.(2015·天津高考)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()

A.圆环的机械能守恒

B.弹簧弹性势能变化了QUOTE√3√3mgL

C.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零

D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

2.(多选)如图所示,竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R,金属杆质量为m,跨在平行导轨上,垂直导轨平面的水平匀强磁场磁感应强度为B,不计ab与导轨电阻,不计摩擦,且ab与导轨接触良好。若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升,则以下说法正确的是()

A.拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量

B.杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量

C.电流所做的功等于重力势能的增加量

D.拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量

课后反思成功的教学不仅要让学生实现认知上的飞跃，更要让学生体验心理上的愉悦，产生一定的认知效应和心理效应。现代教育越来越注重这两者的最佳结合点，积极健康的心理体验有助于学生形成良好的认知效应。心理学研究表明，认知水平的高低，除与学生的知识基础、智力水平、教学手段、教学环境有关外，还与学生在认知活动中是否形成良好的心理体验有重要的关系。因此，教学中我们要努力做到建立良好的师生关系、情感，让学生喜爱你，尊重你，培养你的学科情感，喜欢物理，提高他们的学习兴趣，给学生创造成功的机会，认为物理是能学好的，使学生获得心理上的满足，进而增强学习物理的兴趣和信心，提高学习成绩。一、研究学生心理特征，影响学习的心理因素从教学实践中我们发现，处于高三阶段的学生，他们对物理学习很感兴趣、好奇心很强。已能让物理知识在现实生活中的一些应用。因此他们大都很想学好这们课，都能积极主动地投入到学习当中。但随着学习的深入，一部分学生对物理的学习由主动变为被动了，甚至不少学生失去了对物理的学习兴趣。慢慢成为学习的后进生。为什么会出现这种现象呢？究其原因，并不是学生的智力因素和教材难度起主要作用，而主要是因为教师在教学过程中注重知识技能的传授和学科能力的培养，而没及时对学生出现的学习困难进行必要的心理研究，忽视了对学生非智力因素的培养，从而导致学生没有建立学科情感，失去对物理学习的兴趣和信心。具体地说，有以下几个方面的因素：1.学生对考试成绩过于看重，特别关心自己在班级的排名名次，当他们经过努力，物理成绩没有得到明显的提高时，便对物理失去了信心，感到自己总比别人差，产生了自卑感。2.老师对成绩好的同学非常关心和重视，