高一下册《第二篇 能量与能量守恒 第五章 机械能 F.机械能守恒定律 学生实验：用DIS研究机械能守恒》优秀教案

高一下册《第二篇 能量与能量守恒 第五章 机械能 F.机械能守恒定律 学生实验：用DIS研究机械能守恒》优秀教案

能量守恒的思想整个物理学史的发展中是一个主要脉络，在高中物理中也是占有重要地位，对学生形成系统、完整的物理观念也是重要的切入口。能量守恒贯穿了整个高中教材，为高二学习电学、磁学中的能量守恒奠定了基础。机械能守恒，是学生对能量转化和守恒的启蒙，它起到了承前启后的作用。

在本节内容中，加入了探究摆在摆动过程中的能量转化的实验，让学生对摆的机械能守恒有了初步的认识。通过实验设计、实验初探、数据处理分析、归纳实验结论，让学生更能够体会到物理实验对理论验证的重要性，也能够增加学生实验探究能力。

学生在初中已经对动能和重力势能以及机械能有初步的定性认识，知道能量是可以相互转化的。同时，通过前一单元内容的学习，学生已经学会判断某个力对物体做功，学会计算动能、重力势能。对本节课中学会分析摆锤的动能和势能的相互转化，以及判断机械能是否守恒以及守恒条件都打下了一定的基础。

教学目标：

1.知识与技能

知道机械能，建立机械能的观念

建立能量转化的观念

2.过程与方法

建构摆系统的物理模型，能分析摆系统中的动能和重力势能转化

基于实验事实和数据得出摆系统动能和势能转化过程中，总量守恒的结论

经历根据实验目的，设计实验方案的过程

探究摆系统运动过程中的动能、势能和机械能变化规律

3.情感态度与价值观

在探究摆系统动能和势能转化规律的过程中 ，感悟实事求是的科学态度。

教学重点和难点

1.教学重点：摆锤在摆动过程中的能量转化

2.教学难点：实验设计、实验结果归纳、误差分析

四、教学资源

1、物理实验：

（1）演示实验：铅球

（2）学生实验：各类摆锤、DIS光电门传感器、数据采集器、笔记本电脑、小米相机

2、信息化平台：宏程线上平台

五、教学设计思路

本设计的内容是：从生活中的物理现象——秋千出发，建立摆的模型，引出对摆在摆动时能量转化讨论，通过学生探究实验，得到摆在摆动时的能量转化规律。本设计采用的观察→猜想→探究→归纳的教学流程。

本设计的重点在于通过学生实验探究摆锤在摆动过程中的能量转化。整个探究性学生实验分为实验方案讨论并拟定、选择实验器材、实验初探、总结实验结论和实验过程反思。整个学生实验以学生为主，通过师生对话，引导帮助学生完成对摆在不同位置的动能、重力势能和机械能的研究。