人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律教学设计

这是一份人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律教学设计，共34页。
【案例展示】 《追寻守恒量》教学设计
人教版必修二 第七章 第1节
一、教材内容分析
本节课是新课标新加的内容，旨在介绍能量的有关概念，使学生对能量这一抽象的概念有一个初步的认识，对初学者来说，能量是一个很不容易理解的概念，看不见、摸不着，本节课从守恒现象出发，引出能量的概念，进一步引出势能和动能的概念，学生理解起来虽然有些困难，但能使学生大致有个印象，为以后进一步学习各种能量打下基础。
二、新课标三维目标
[知识与技能]
理解动能、势能及能量的概念与意义，领会能量的更深层次的含义。
[过程与方法]
会分析动能与势能间的相互转化过程。
[情感态度与价值观]
通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动规律，进一步培养学生对生活的热爱，对物理规律的探究热情。
三、新知探究过程
（一） 创设情景，引入新课
[教师提问]同学们在初中曾经初步探究过关于能量转化的问题，下面请学生列举一些生活中能量转化的例子。
让学生积极思考，列举实例。学生代表发言，其他同学补充。
教师总结点评学生的发言情况，引导学生初步体会“能量”在人类生活中的重要性。
（二） 提出问题，引导探究
教师请一位学生当众朗读教材开头费恩曼的话，其他同学仔细倾听。让学生们从先贤的话中体会能量守恒定律的重要性。
可通过多媒体动画展示“伽利略斜面实验”，让学生们形象地感受到“有某一量是守恒的”。
让学生认真观看课件演示，用心体会。
[教师提示]小球在运动过程中“有某一量是守恒的”这一守恒的量就叫做“能量”或“能”。
让学生体会、思考到底什么是“能量”，其深层次的含义又是什么？
[教师板书]小球在运动过程中“有某一量是守恒的”这一守恒的量就叫做“能量”或“能”。
（三）势能概念的教学策略
[课件展示]通过多媒体动画展示英国“巨石阵”，让学生们形象地感受到“物体由于被举高而具有的一种形式的能”。
让学生认真观看课件演示，用心体会。
教师引导学生得出“势能”的概念，并让同学们看教材第2页下半部分，领会势能的概念。
让学生认真阅读教材相应部分，互相讨论、领会势能的概念。
[教师板书]相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。
（四）动能概念的教学策略
[课件展示]通过多媒体动画展示“行驶的汽车”，让学生们形象地感受到“物体由于运动而具有的能叫动能”。
让学生认真观看课件演示，用心体会。
教师引导学生得出“动能”的概念。
让学生互相讨论、领会动能的概念。
[教师板书]物体由于运动而具有的能叫动能。
（五）势能和动能相互转化的教学
教师通过课件展示“势能和动能的相互转化”，让学生感受到“势能和动能”是可以转化的，但总和是不变的。
让学生认真观看课件演示，用心体会，并发表见解。
教师引导学生阅读教材，并用能量的观点，解释“小球”释放后为什么会重新回到原来的高度。
教师提出问题：如果不采用能量的概念，用我们以前的语言能否解释这个实验？这种描述具有什么局限？
让学生思考老师的问题，讨论后学生代表发言。
教师针对学生的回答进行点评。
四、知能总结与升华
[教师引导]同学们通过本节课，学习到了那些知识与方法？
[思考与讨论]学深个体思考，分组交流。
[总结发言]
[教师评价]教师要肯定学生总结，并引导启发，要使学生有一些闪光的发言，要大加鼓励，并在学生总结的基础上适当升华。
[教师提炼]
知识要点：能量、动能和势能。
规律：在“伽利略斜面实验”中，小球在运动过程中“有某一量是守恒的”这一守恒的量就叫做“能量”或“能”。
方法：通过具体的现象总结出抽象的结论的方法、用转化和守恒的思想考虑问题的方法。
【教学设计评析】
能量是物理学中最难理解、最抽象的概念之一。本节课主要是通过一些物理现象，从“守恒量”这一观点得出能量的概念。通过本节课的学习学生不一定能准确无误地理解好能量的概念，但可以形成一个关于能量概念的印象，体会本节课蕴涵着的深刻的物理思想。本节课意在启迪学生，在学生心中埋下物理思想的种子。



【案例展示】 《功》课堂教学实录
人教版必修2第七章第2节
一、问题激疑，引入新知
[教师提问]请同学们考虑：初中我们学过做功的两个因素是什么?
[学生思考、回答]一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。
[教师点评、总结]高中我们已学习了位移这一物理量，所以做功的两个要素我们现在可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上发生的位移。
[教师板书]1、做功的两个要素是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上发生的位移。
[教师提问]举几个例子说明力对物体做了功。
[学生思考、回答] 人推车前进时，车在人的推力作用下发生了一段位移。我们说推力对车做了功。起重机提起货物，货物在起重机钢绳的拉力作用下发生了一段位移，拉力对货物做了功。列车在机车的牵引力作用下发生了一段位移，牵引力对列车做了功。
[课件展示]利用多媒体展示几个做功实例的物理情景。
[学生活动]认真观看课件演示，用心体会。
[教师强调] 力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。
[教师引导]一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进一步扩展、进一步深化。
二、师生互动 ，探究新知
[教师提示]我们已经知道了做功的两个不可缺少的因素，那么如果力的方向与物体的运动方向完全一致，该怎样计算功呢？
[课件展示]投影问题1：物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图甲所示，求力F对物体所做的功。

[学生活动]认真观看课件演示，思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。
[教师活动]利用多媒体投影部分学生的解答过程，并进行点评总结。
[课件展示]利用多媒体投影本题的解答过程：力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。W=Fs
[教师提示]如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？
[课件展示]投影问题2：物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。

[学生活动]认真观看课件演示，思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。
[教师活动]利用多媒体投影部分学生的解答过程，并进行点评总结。
[课件展示]利用多媒体投影本题的解答过程：由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：



据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1s。而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα
[教师总结] 力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：
W=Fscosα
W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力F和位移之间的夹角。
功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。
[教师板书] 2、功等于力的大小和在力的方向上位移大小的乘积。
3、功的公式：W= Fscosα
[教师提问]功的单位是什么？请同学们推倒。
[学生思考、推倒、回答]
[教师总结]在SI制中，功的单位为焦。1J=1N·m 。 在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。
[教师板书]4、功的单位：焦耳。
[教师指导]通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是０°≤α≤180°。那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。请同学们带着这些问题阅读教材第5页关于正功和负功的几段阐述。
[学生活动]认真阅读教材，思考老师的问题，通过画图解决。
[教师活动]利用多媒体投影部分学生的解答过程，倾听学生回答，并进行点评、总结。
[课件展示]利用多媒体投影本题的解答过程：
①当α=π/2时，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直时，力F不做功；

②当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功；

③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。

[课件展示]
α的取值
cosα
W
含义
α=0
1
W=Fs
力对物体做正功
0