《能量守恒定律》教案

　　从容说课

　　本节课的设计，教材继续沿用了前几节的课程模式，先由生活中的实例引出研究问题，然后用实验加以证实，让学生接受这个物理事实。接着再从理论上推导、证明，从而得出结论。

　　这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手，引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的。接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论。最后提出了自然界中最普遍、最基本的规律之一能量转化和守恒定律。

　　机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础。

　　各种不同形式的能相互转化和守恒的规律，贯穿在整个物理学中，是物理学的基本规律之一。能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要基础。所以这一节知识是本章重要的一节。

　　机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能。

　　分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一。在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面。

教学重点

　　1。理解机械能守恒定律的内容；

　　2。在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式；

　　3。理解能量转化和守恒定律。

教学难点

　　1。从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；

　　2。能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。

教具准备

　　自制投影片、CAI课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子。

课时安排

　　1课时

三维目标

　　一、知识与技能

　　1。知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；

　　2。理解机械能守恒定律的内容；

　　3。在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式；

　　4。理解能量守恒定律，能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子。

　　二、过程与方法

　　1。初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题；

　　2。通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。

　　三、情感态度与价值观

　　1。通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题；

　　2。通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。

教学过程

　　导入新课

　　［实验演示］

　　动能与势能的相互转化

　　教师活动：演示实验1：如下图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。

　　把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，如图甲。

　　如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，如图乙。

　　问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？

　　学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。

　　小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球做功。

　　实验表明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和，即机械能应该保持不变。

　　教师活动：演示实验2：如图，水平方向的弹簧振子。

　　用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化。

　　问题：这个实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个实验说明了什么？

　　学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。

　　小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹力作用。重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球做功。

　　实验表明，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化。小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和，即机械能应该保持不变。

　　教师活动：总结、过渡：

　　通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变？下面我们就用实验来探索这个问题。

　　推进新课

　　一、机械能的转化和守恒的实验探索

　　在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：

　　1。该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点O为计时起点，O点的速度应为零。怎样判别呢？

　　2。是否需要测量重物的质量？

　　3。在架设打点计时器时应注意什么？为什么？

　　4。实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？

　　5。测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。他的看法正确吗？为了减小测量 h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？

　　学生活动：思考老师的问题，讨论、交流，选出代表发表见解。

　　1。因为打点计时器每隔0。02 s打点一次，在最初的0。02 s内物体下落距离应为0。002 m，所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近2 mm的纸带进行测量；二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔t=0。02 s。