《第04节机械能守恒定律》新课标优质课教案设计

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教学难点：机械能守恒定律适用条件的理解。

【学情分析】

学生已经初步掌握了功和能的概念，知道功是能量变化的量度。学生从功和能量变化的关系出发，在牛顿运动定律的基础上，掌握了势能和动能的概念，并且会应用动能定理分析问题。一些学生不同程度地感觉到不同形式的能量在转化过程中应该是有内在联系的，但又不很明确，更说不出其间的定量关系。

【教学目标】

结果性目标：通过探究活动，理解机械能守恒定律，会判断某一运动过程中机械能是否守恒并会用机械能守恒定律进行简单的定量计算。

体验性目标：在探究活动中，体验动能变化量和势能变化量的关联、功与能量变化的关联。

【教学媒体】

计算机多媒体、滚摆、铁架台、打点计时器、重物、纸带、刻度尺

【设计思想】

核心问题：探究自由落体运动中势能、动能转化的数量关系。

本节知识分2课时完成，教材第1课时的教学内容包括“动能和势能的转化规律”、“机械能守恒定律的应用”，第2课时的教学内容是“学生实验：验证机械能守恒定律”。本节课为第1课时的教学内容，并在知识呈现顺序上做了一些调整。将教材中验证机械能守恒实验调整为探究实验，通过实验探究和理论探究，找到动能和势能的转化规律。第2课时完成“机械能守恒定律的应用”的教学内容。由于把原本需要1课时完成的实验内容纳入本节课的探究活动，因此在实验探究中，不能完整地处理实验数据，学生小组实验中，每小组仅用1组数据分析，由大组统计数据并全班交流。理论探究部分也仅在自由落体运动这一情景下讨论。在处理只有弹力做功的条件下机械能守恒主要由教师指导完成。

本节课先让学生观察视频荡秋千运动中的能量转化，让学生感受运动过程中动能和势能是可以相互转化的。并以学生最熟悉的自由落体运动这一直线运动为例，提出核心问题：探究自由落体运动中势能、动能转化的数量关系。

本节课学生分小组进行探究活动，通过实验探究和理论探究，得出“在只有重力做功的运动中，动能变化量和势能变化量相等”的结论。再从自由落体运动这一直线运动拓展到曲线运动，进一步拓展到弹力做功的系统中，机械能保持不变，进而得出机械能守恒定律的内容和数学表达式。最后，让学生应用机械能守恒的条件判断某一运动情境下机械能是否守恒并进行简单定量计算。

二、教学实施设计

【教学过程】

教学环节教师活动学生活动设计意图提出问题1.播放视频。

2.引导学生观察运动过程中动能和势能是可以相互转化的，提出核心问题。1.观察视频，分析运动过程中动能、势能如何转化。从熟悉的运动现象营造情景，学生体验动能和势能相互转化的关联，提出核心问题。解决问题1.实验探究：组织学生分组实验，处理纸带，分析动能变化量和势能变化量的关系。

2.理论探究：组织学生分析自由落体运动中，动能变化量和势能变化量相等。1.分组实验，处理数据，找到动能和势能的数量关系。

2.根据动能定理证明自由落体运动中，动能变化量和势能变化量相等。通过实验探究和理论探究，学生体验动能变化量和势能变化量的关联。反思提升1.机械能的概念。

2.直线运动中，只有重力做功，机械能总量保持不变。

3.曲线运动中，只有重力做功，机械能总量保持不变。

4.只有重力和弹力做功，机械能总量保持不变。

5.机械能守恒定律内容及表达式。从直线运动到曲线运动，从只有重力做功到有弹力做功的系统，学生体验做功与能量变化的关联，认识机械能守恒定律运用反馈应用机械能守恒的条件判断某一运动情境下机械能是否守恒，并根据机械能守恒定律简单定量计算。检测学生对势能变化量和动能变化量的关联体验。

【板书设计】

§4.5机械能守恒定律