從容說課

　　本節(jié)課的設(shè)計，教材繼續(xù)沿用了前幾節(jié)的課程模式，先由生活中的實(shí)例引出研究問題，然后用實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)，讓學(xué)生接受這個物理事實(shí)。接著再從理論上推導(dǎo)、證明，從而得出結(jié)論。

　　這節(jié)課教材是從生活中騎自行車上坡的實(shí)例入手，引出動能和重力勢能在此過程中是在相互轉(zhuǎn)化的。接著通過實(shí)驗(yàn)來證實(shí)這個轉(zhuǎn)化過程中的守恒結(jié)論。最后提出了自然界中最普遍、最基本的規(guī)律之一能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。

　　機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例，要使學(xué)生對定律的得出、含義、適用條件有一個明確的認(rèn)識，這是能夠用該定律解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)。

　　各種不同形式的能相互轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律，貫穿在整個物理學(xué)中，是物理學(xué)的基本規(guī)律之一。能量守恒定律是學(xué)習(xí)各種不同形式的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的起點(diǎn)，也是運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)知識的進(jìn)一步綜合和展開的重要基礎(chǔ)。所以這一節(jié)知識是本章重要的一節(jié)。

　　機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能。

　　分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到，物體重力勢能大小與所選取的參考平面（零勢面）有關(guān)；而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關(guān)的。在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時，應(yīng)先確定參考平面。

教學(xué)重點(diǎn)

　　1。理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；

　　2。在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式；

　　3。理解能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。

教學(xué)難點(diǎn)

　　1。從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件；

　　2。能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒。

教具準(zhǔn)備

　　自制投影片、CAI課件、重物、電磁打點(diǎn)計時器以及紙帶、復(fù)寫紙片、低壓電源及兩根導(dǎo)線、鐵架臺和鐵夾、刻度尺、小夾子。

課時安排

　　1課時

三維目標(biāo)

　　一、知識與技能

　　1。知道什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；

　　2。理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；

　　3。在具體問題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式；

　　4。理解能量守恒定律，能列舉、分析生活中能量轉(zhuǎn)化和守恒的例子。

　　二、過程與方法

　　1。初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)解釋現(xiàn)象、分析問題；

　　2。通過用紙帶與打點(diǎn)計時器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法。

　　三、情感態(tài)度與價值觀

　　1。通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來解決實(shí)際問題；

　　2。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會學(xué)習(xí)的快樂，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過親身實(shí)踐，樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀。培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

教學(xué)過程

　　導(dǎo)入新課

　　［實(shí)驗(yàn)演示］

　　動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化

　　教師活動：演示實(shí)驗(yàn)1：如下圖，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺等做實(shí)驗(yàn)。

　　把一個小球用細(xì)線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點(diǎn)，然后放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化。我們看到，小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，如圖甲。

　　如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到C點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時，也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度，如圖乙。

　　問題：這個小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況如何？這個小實(shí)驗(yàn)說明了什么？

　　學(xué)生活動：觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考問題，選出代表發(fā)表見解。

　　小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有重力對小球做功。

　　實(shí)驗(yàn)表明，小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動過程中，小球總能回到原來的高度?？梢?，重力勢能和動能的總和，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。

　　教師活動：演示實(shí)驗(yàn)2：如圖，水平方向的彈簧振子。

　　用彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。

　　問題：這個實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況如何？這個實(shí)驗(yàn)說明了什么？

　　學(xué)生活動：觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考問題，選出代表發(fā)表見解。

　　小球在往復(fù)運(yùn)動過程中，豎直方向上受重力和桿的支持力作用，水平方向上受彈力作用。重力、支持力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有彈簧的彈力對小球做功。

　　實(shí)驗(yàn)表明，小球在往復(fù)運(yùn)動過程中彈性勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化。小球在往復(fù)運(yùn)動過程中總能回到原來的位置，可見，彈性勢能和動能的總和，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。

　　教師活動：總結(jié)、過渡：

　　通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就用實(shí)驗(yàn)來探索這個問題。

　　推進(jìn)新課

　　一、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的實(shí)驗(yàn)探索

　　在學(xué)生開始做實(shí)驗(yàn)之前，老師應(yīng)強(qiáng)調(diào)如下幾個問題：

　　1。該實(shí)驗(yàn)中選取被打點(diǎn)紙帶應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是第一點(diǎn)O為計時起點(diǎn)，O點(diǎn)的速度應(yīng)為零。怎樣判別呢？

　　2。是否需要測量重物的質(zhì)量？

　　3。在架設(shè)打點(diǎn)計時器時應(yīng)注意什么？為什么？

　　4。實(shí)驗(yàn)時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什么？

　　5。測量下落高度時，某同學(xué)認(rèn)為都必須從起始點(diǎn)算起，不能弄錯。他的看法正確嗎？為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好，還是近些好？

　　學(xué)生活動：思考老師的問題，討論、交流，選出代表發(fā)表見解。

　　1。因?yàn)榇螯c(diǎn)計時器每隔0。02 s打點(diǎn)一次，在最初的0。02 s內(nèi)物體下落距離應(yīng)為0。002 m，所以應(yīng)從幾條紙帶中選擇第一、二兩點(diǎn)間距離接近2 mm的紙帶進(jìn)行測量；二是在紙帶上所選的點(diǎn)就是連續(xù)相鄰的點(diǎn)，每相鄰兩點(diǎn)時間間隔t=0。02 s。