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视频标签：机械能守恒定律
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视频课题：高中物理人教课标版必修2第七章8.机械能守恒定律-北京景山
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《机械能守恒定律》教学设计
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教学基本信息
课题
§机械能守恒定律
是否属于
地方课程或校本课程 否
学科 物理 学段：高一第二学期
年级
高一
相关 领域
能量守恒定律
教材 书名：普通高中课程标准实验教科书选修2-2
指导思想与理论依据
新课程改革的核心理念是“一切为了学生发展”。即“以人为本”。面向全体学生，关注学生的成长，使学生在课堂上进行高效率的学习，以提高其核心素养。
本教学是在对学生现有知识和最近发展区以及学生在构建新知识的过程中遇到的困难进行诊断的基础上，有的放矢的进行教学设计，力图对学生的认知缺陷进行精确的指导，让学生在上课的过程中感受到教师讲课的内容正是自己想学的内容，从而达成师生之间的高效互动，完成新的知识构建。
本次教学设计共分为三步。
首先，学生通过微课学习完成预习任务，实现第一次知识构建。 其次，对“第一次知识构建”进行诊断。诊断通过学生的预习学案完成。
最后，通过诊断找到学生在第一次知识构建过程中的困难以及学生通过第一次知识构建得到的不正确的结论，进行相应的情景创设。以“创设问题情境”为切入点，提出问题，以实验融入学科概念为教学手段，解决问题，完成第二次知识的构建。
教学背景分析
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一、 教材分析
1. 课标解读：通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析有
关问题。
2. 教材分析：能量守恒与转化定律，是物理学中具有普遍意义的定律之一，也是认识自然、掌握
自然规律的重要“工具”。机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例。
《机械能守恒定律》是人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》第八节的内容。本章的逻辑结构是：“追寻守恒量”从上位概念是为引入能量概念为目的，学生感受到物体的运动遵循着某个物理的守恒，从下位概念是揭示机械能守恒。之后对重力势能、弹性势能、和动能的学习是对功和能关系的具体讨论。本节课在学生已有知识的基础上，以动能定理做为工具，可以从理论上证明机械能守恒定律的成立。通过本节课的学习，又提供了一条解决力学问题的新途径，即从能量守恒的观点分析理解运动。
3. 教学内容的具体分析：本节课教材先通过生活实例分析了动能和势能的相互转化，猜测测动能
与势能在变化过程中的定量的关系，然后定量计算物体只有重力作用下动能和势能各自的变化情况以及总机械能的不变性。最后得出机械能守恒的定量关系。 二、学情分析：
1、学生的学习能力分析：
学生的物理学习习惯较好，善于思考，爱提问，探究意识和合作意识强。
学生对DIS（数学化信息系统）实验操作有一定基础，能利用力学传感器进行测量并能进行简单的分析。
2、学生通过微课学习达成的认识和存在的问题： ①学生达成的认识
学生认识到机械能的概念；在具体运动中能正确判断动能和势能的转化情况；理解自由落体运动的机械能守恒；会判断一些简单运动机械能是否守恒；会利用机械能守恒定律解决简单问题。
②学生存在的问题
对其它只在重力或弹力做功的运动实例，不能灵活运用动能定理推导其守恒；不能准确的理解“守恒”、“只有重力或弹力做功”、“系统”等关键内容；对动能定理和机械能守恒定律的区分不明确。
教学目标(内容框架)
基于教材与学情分析，确定本节课的教学目标及重难点：
《机械能守恒定律》教学设计北京景山学校远洋分校冯梦
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1.教学目标：
（1）知识与技能：
1.学生经历多种重力做功的运动实例的分析，能够从理论证明机械能守恒定律；
2.能够设计并完成机械能守恒定律的实验；会用光电门传感器和Excle表处理数据和完成实验。 3、能够判断某种运动机械能是否守恒，理解机械能守恒的条件。 （2）过程与方法：
利用现代化技术处理实验数据，观察、推理，获得机械能守恒定律，感受学习研究物理的一种科学方法。通过对机械能守恒条件的归纳，经历在不同现象中寻找共性的研究方法
（3）情感、态度与价值观：
1、通过能量守恒的教学，学生能树立变中有恒、能量守恒的观念，理解和运动自然规律，用来解决实际问题； 2.教学重点：
（1）理论、实验证明机械能守恒定律的成立 （2）机械能守恒定律的判定 教学难点：
1.机械能守恒具有抽象性，难以理解其本质。对于“守恒”和“不变”学生难以准确区别。 2.机械能守恒的条件复杂，研究对象或过程选取不同，机械能守恒与否就会发生变化。 3.教学方式：启发式、小组合作探究 4.教学手段：小组合作，学生主体，教师主导 5.技术准备：PPT，传感器
教学过程(文字描述)
（一）游戏引入：
用绳拴住一个铅球并悬挂起来，把铅球拉到鼻子附近，松手后铅球将向前摆去，接着又摆回来，你原地不动，篮球会打到你的鼻子吗？为什么？
这样一个勇敢者的游戏可以等效为一个摆球实验，演示给学生看。（做实验）小球在来回摆动的过程中，总能到达原来的高度。
总结：小球总能记得原来的位置，用物理语言来说，这个过程中存在守恒量。
设计意图：游戏引入新课，摆球实验引入新课，调动学生已学的微课的认知，开始本课教学内容。
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（二）回顾微课学习内容：
通过微课的学习，你都有哪些收获？
预设：我们把动能和势能统称为机械能；动能与势能是可以相互转化的；在只有重力和弹力做功系统内，系统的机械能总量保持不变。这是机械能守恒定律。
设计意图：整理并回忆微课的学习内容。 （三）整理学生微课学习后的几个困惑问题：
1、机械能守恒定律的证明和探究： （1）理论证明
①展示学生自学学案的证明方案，归纳运动中的共性。
②总结：通过几种运动实例的证明，我们发现只有重力做功时，确实机械能总量保持不变。 除了理论证明，实验也是探究物理规律的一种方式，有设计实验方案证明的吗？ （2）实验证明
①引导学生利用光电门设计实验方案 ②总结学生的实验方案，呈现实验步骤。
③追问：两点的机械能相等，说明什么？如果证明机械能始终不变，该如何做？
④教师演示：小车从斜轨上自由下落。屏幕上出现三条图线，同学们猜测：这三条图线代表的什么样的物理量？从图象中得知什么信息？
⑤教师演示：小车以一定初速度冲上斜面，再自由下滑。学生解释图线的物理意义。 ⑥如果有阻力会怎样？ ⑦损失的机械能去哪儿了？
设计意图：通过实验再次验证在只有重力或弹力做功时，整个过程机械能守恒。通过分析图线，引出机械能和其他形式的能也可以相互转化。
（3）总结归纳机械能守恒定律：
通过理论证明，实验探究，我们确实得到了只有重力或弹力做功时，机械能的总量保持不变。只有弹力做功时，机械能的总量也保持不变。
2、判断机械能是否守恒的深入探讨 （1）结合学生的问题分析： ①物体在水平面上匀速直线运动
设计意图：体会机械能守恒中的“变”与“不变”。 ②出示练习2
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设计意图：体会选择恰当的研究过程
③出示练习3：如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )．
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B．乙图中，在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时，物体B机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒 D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
设计意图： 深入理解“只有重力或弹力做功”、“系统”这个条件。 3、机械能守恒定律的表达式及其简单应用
（1）展示学生作业，学生评议，得到机械能守恒定律的表达式－守恒式和转化式。 （2）通过例题，归纳机械能守恒定律的一般解题思路。 （四）应用拓展：
请你设计一实验装置，测量轻质弹簧的弹性势能的大小。请画出实验装置，写出需要测量的物理量，计算弹簧弹性势能的表达式。
学习效果评价设计
1、课前作业评价方式：根据学生做的情况，教师收集并归纳分类，挑出典型以便课上展示； 2、课上小组合作评价方式：①教师巡视，观察每个学生的参与程度，适当与个别学生交流
②请组内较弱的同学发言，检测其合作探究的效果 3、教师评价语准确、适宜，具有肯定性、激励性； 4、课上例题学生的完成程度，检测这节内容的掌握程度.
本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点
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1．尝试“先学后教”的教学方式。课前让学生通过微课对本节课进行预习，并完成相关的任务；课上教师深化重点内容，辨析难点，对学生疑惑的地方重点突破，使教学更具有针对性。
2．恰当的运用信息技术，提高课堂实效性。本节课的学生探究沿光滑斜面下滑的物体的运动是否机械能守恒，用的是传感器；教师利用传感器再次演示了整个运动过程机械能守恒，现象直观，让学生深刻的理解了“机械能始终保持不变”这句话。
】
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猜想：在摆动过程中，小球总能回到原来的高度．可见， 总和不变．
处速度为v2。
练习2、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中正确的是（ ）
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