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視頻標簽：機械能守恒定律
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教課標版必修2第七章8.機械能守恒定律-北京景山
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《機械能守恒定律》教學設計
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教學基本信息
課題
§機械能守恒定律
是否屬于
地方課程或校本課程 否
學科 物理 學段：高一第二學期
年級
高一
相關 領域
能量守恒定律
教材 書名：普通高中課程標準實驗教科書選修2-2
指導思想與理論依據
新課程改革的核心理念是“一切為了學生發展”。即“以人為本”。面向全體學生，關注學生的成長，使學生在課堂上進行高效率的學習，以提高其核心素養。
本教學是在對學生現有知識和最近發展區以及學生在構建新知識的過程中遇到的困難進行診斷的基礎上，有的放矢的進行教學設計，力圖對學生的認知缺陷進行精確的指導，讓學生在上課的過程中感受到教師講課的內容正是自己想學的內容，從而達成師生之間的高效互動，完成新的知識構建。
本次教學設計共分為三步。
首先，學生通過微課學習完成預習任務，實現第一次知識構建。 其次，對“第一次知識構建”進行診斷。診斷通過學生的預習學案完成。
最后，通過診斷找到學生在第一次知識構建過程中的困難以及學生通過第一次知識構建得到的不正確的結論，進行相應的情景創設。以“創設問題情境”為切入點，提出問題，以實驗融入學科概念為教學手段，解決問題，完成第二次知識的構建。
教學背景分析
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一、 教材分析
1. 課標解讀：通過實驗，驗證機械能守恒定律。理解機械能守恒定律。用機械能守恒定律分析有
關問題。
2. 教材分析：能量守恒與轉化定律，是物理學中具有普遍意義的定律之一，也是認識自然、掌握
自然規律的重要“工具”。機械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例。
《機械能守恒定律》是人教版高中物理必修二第七章《機械能守恒定律》第八節的內容。本章的邏輯結構是：“追尋守恒量”從上位概念是為引入能量概念為目的，學生感受到物體的運動遵循著某個物理的守恒，從下位概念是揭示機械能守恒。之后對重力勢能、彈性勢能、和動能的學習是對功和能關系的具體討論。本節課在學生已有知識的基礎上，以動能定理做為工具，可以從理論上證明機械能守恒定律的成立。通過本節課的學習，又提供了一條解決力學問題的新途徑，即從能量守恒的觀點分析理解運動。
3. 教學內容的具體分析：本節課教材先通過生活實例分析了動能和勢能的相互轉化，猜測測動能
與勢能在變化過程中的定量的關系，然后定量計算物體只有重力作用下動能和勢能各自的變化情況以及總機械能的不變性。最后得出機械能守恒的定量關系。 二、學情分析：
1、學生的學習能力分析：
學生的物理學習習慣較好，善于思考，愛提問，探究意識和合作意識強。
學生對DIS（數學化信息系統）實驗操作有一定基礎，能利用力學傳感器進行測量并能進行簡單的分析。
2、學生通過微課學習達成的認識和存在的問題： ①學生達成的認識
學生認識到機械能的概念；在具體運動中能正確判斷動能和勢能的轉化情況；理解自由落體運動的機械能守恒；會判斷一些簡單運動機械能是否守恒；會利用機械能守恒定律解決簡單問題。
②學生存在的問題
對其它只在重力或彈力做功的運動實例，不能靈活運用動能定理推導其守恒；不能準確的理解“守恒”、“只有重力或彈力做功”、“系統”等關鍵內容；對動能定理和機械能守恒定律的區分不明確。
教學目標(內容框架)
基于教材與學情分析，確定本節課的教學目標及重難點：
《機械能守恒定律》教學設計北京景山學校遠洋分校馮夢
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1.教學目標：
（1）知識與技能：
1.學生經歷多種重力做功的運動實例的分析，能夠從理論證明機械能守恒定律；
2.能夠設計并完成機械能守恒定律的實驗；會用光電門傳感器和Excle表處理數據和完成實驗。 3、能夠判斷某種運動機械能是否守恒，理解機械能守恒的條件。 （2）過程與方法：
利用現代化技術處理實驗數據，觀察、推理，獲得機械能守恒定律，感受學習研究物理的一種科學方法。通過對機械能守恒條件的歸納，經歷在不同現象中尋找共性的研究方法
（3）情感、態度與價值觀：
1、通過能量守恒的教學，學生能樹立變中有恒、能量守恒的觀念，理解和運動自然規律，用來解決實際問題； 2.教學重點：
（1）理論、實驗證明機械能守恒定律的成立 （2）機械能守恒定律的判定 教學難點：
1.機械能守恒具有抽象性，難以理解其本質。對于“守恒”和“不變”學生難以準確區別。 2.機械能守恒的條件復雜，研究對象或過程選取不同，機械能守恒與否就會發生變化。 3.教學方式：啟發式、小組合作探究 4.教學手段：小組合作，學生主體，教師主導 5.技術準備：PPT，傳感器
教學過程(文字描述)
（一）游戲引入：
用繩拴住一個鉛球并懸掛起來，把鉛球拉到鼻子附近，松手后鉛球將向前擺去，接著又擺回來，你原地不動，籃球會打到你的鼻子嗎？為什么？
這樣一個勇敢者的游戲可以等效為一個擺球實驗，演示給學生看。（做實驗）小球在來回擺動的過程中，總能到達原來的高度。
總結：小球總能記得原來的位置，用物理語言來說，這個過程中存在守恒量。
設計意圖：游戲引入新課，擺球實驗引入新課，調動學生已學的微課的認知，開始本課教學內容。
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（二）回顧微課學習內容：
通過微課的學習，你都有哪些收獲？
預設：我們把動能和勢能統稱為機械能；動能與勢能是可以相互轉化的；在只有重力和彈力做功系統內，系統的機械能總量保持不變。這是機械能守恒定律。
設計意圖：整理并回憶微課的學習內容。 （三）整理學生微課學習后的幾個困惑問題：
1、機械能守恒定律的證明和探究： （1）理論證明
①展示學生自學學案的證明方案，歸納運動中的共性。
②總結：通過幾種運動實例的證明，我們發現只有重力做功時，確實機械能總量保持不變。 除了理論證明，實驗也是探究物理規律的一種方式，有設計實驗方案證明的嗎？ （2）實驗證明
①引導學生利用光電門設計實驗方案 ②總結學生的實驗方案，呈現實驗步驟。
③追問：兩點的機械能相等，說明什么？如果證明機械能始終不變，該如何做？
④教師演示：小車從斜軌上自由下落。屏幕上出現三條圖線，同學們猜測：這三條圖線代表的什么樣的物理量？從圖象中得知什么信息？
⑤教師演示：小車以一定初速度沖上斜面，再自由下滑。學生解釋圖線的物理意義。 ⑥如果有阻力會怎樣？ ⑦損失的機械能去哪兒了？
設計意圖：通過實驗再次驗證在只有重力或彈力做功時，整個過程機械能守恒。通過分析圖線，引出機械能和其他形式的能也可以相互轉化。
（3）總結歸納機械能守恒定律：
通過理論證明，實驗探究，我們確實得到了只有重力或彈力做功時，機械能的總量保持不變。只有彈力做功時，機械能的總量也保持不變。
2、判斷機械能是否守恒的深入探討 （1）結合學生的問題分析： ①物體在水平面上勻速直線運動
設計意圖：體會機械能守恒中的“變”與“不變”。 ②出示練習2
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設計意圖：體會選擇恰當的研究過程
③出示練習3：如圖所示，下列關于機械能是否守恒的判斷正確的是( )．
A．甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機械能守恒
B．乙圖中，在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑時，物體B機械能守恒 C．丙圖中，不計任何阻力時A加速下落，B加速上升過程中，A、B機械能守恒 D．丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時，小球的機械能守恒
設計意圖： 深入理解“只有重力或彈力做功”、“系統”這個條件。 3、機械能守恒定律的表達式及其簡單應用
（1）展示學生作業，學生評議，得到機械能守恒定律的表達式－守恒式和轉化式。 （2）通過例題，歸納機械能守恒定律的一般解題思路。 （四）應用拓展：
請你設計一實驗裝置，測量輕質彈簧的彈性勢能的大小。請畫出實驗裝置，寫出需要測量的物理量，計算彈簧彈性勢能的表達式。
學習效果評價設計
1、課前作業評價方式：根據學生做的情況，教師收集并歸納分類，挑出典型以便課上展示； 2、課上小組合作評價方式：①教師巡視，觀察每個學生的參與程度，適當與個別學生交流
②請組內較弱的同學發言，檢測其合作探究的效果 3、教師評價語準確、適宜，具有肯定性、激勵性； 4、課上例題學生的完成程度，檢測這節內容的掌握程度.
本教學設計與以往或其他教學設計相比的特點
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1．嘗試“先學后教”的教學方式。課前讓學生通過微課對本節課進行預習，并完成相關的任務；課上教師深化重點內容，辨析難點，對學生疑惑的地方重點突破，使教學更具有針對性。
2．恰當的運用信息技術，提高課堂實效性。本節課的學生探究沿光滑斜面下滑的物體的運動是否機械能守恒，用的是傳感器；教師利用傳感器再次演示了整個運動過程機械能守恒，現象直觀，讓學生深刻的理解了“機械能始終保持不變”這句話。
】
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猜想：在擺動過程中，小球總能回到原來的高度．可見， 總和不變．
處速度為v2。
練習2、如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在小球接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列敘述中正確的是（ ）
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