人教版新课标高中物理必修2验证机械能守恒定律说课稿文档

一、 教材分析与学情分析教材分析人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书必修2第七章第九节。本节内容安排在学习机械能守恒定律之后的目的，是为了使学生在理论上对机械能守恒定律有所了解的基础上，通过实验测量及对实验数据的分析处理，对机械能守恒定律及条件有深刻的认识。学情分析知识层面：学生已经掌握了动能、重力势能等概念以及动能定理、机械能守恒定律等定理、定律；知道功是能量转换的量度以及机械能守恒的条件。能力层面：学生已具备一定的实验操作技能，会用打点计时器以及直尺等实验仪器。具备一定的数据处理能力。二、教学目标与重点、难点教学目标知识与技能：1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。

教学目标㈠知识与技能1．要弄清实验目的，本实验为验证性实验，目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律。2．要明确实验原理，掌握实验的操作方法与技巧、学会实验数据的采集与处理，能够进行实验误差的分析，从而使我们对机械能守恒定律的认识，不止停留在理论的推导上，而且还能够通过亲自操作和实际观测，从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理解。3．要明确织带选取及测量瞬时速度简单而准确的方法。㈡过程与方法1．通过学生自主学习，培养学生设计实验、采集数据，处理数据及实验误差分析的能力。2．通过同学们的亲自操作和实际观测掌握实验的方法与技巧。3．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。

（二）进行新课1、动能与势能的相互转化演示实验1：如右图，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；只有重力对小球能做功。实验证明，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保持不变。即机械能保持不变。

多媒体演示和自备实验器材。其作用有：将物理情境、规律的推理过程、机械能守恒定律的内容和机械能守恒定律知识方法结构，形象、直观地展示出来，帮助学生思考、分析、推理、理解和领悟。2、教学方法：教师指导与学生探究相结合。师生共同演绎推导，机械能守恒定律数学表达式的来龙去脉。具体采用了讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。通过师生一起探索得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现“教师主导、学生主体”的教学原则。3、学习方法：为适应高一学生的认识和思维发展水平，根据新课内容要求，创设“自由落体、平抛、沿斜面下滑”三个物理情境作为铺垫，由易到难，通过设疑，启发学生思考，在归纳机械能守恒定律的使用条件时，引导学生进行讨论，鼓励学生提出自己的观点，并能加以评价，培养学生的学习兴趣以及对物理学习的自信心。主要的学习方法有：（1）．学生合作学习——小组合作学习，共同攻克重点（2）．学生自主学习——检验所学成效，得出经验。（3）．师生合作学习——师生共同分析实例，共同攻克难点。

（3）内陆和中西部城镇主要以煤和火电为主；广大农村和边远地区大多正从使用农作物秸秆等生物能源。（4）人均能源资源不足。我国是世界第三大能源生产国和第二大能源消费国，而我国能源短缺，特别是油气资源短缺已成为制约我国经济发展的重要因素。相关数据——煤炭、石油和天然气的人均资源占有量只有95t，世界平均值为209t，约是世界人均值的1/2；我国人均石油可采储量3t，世界平均值为28t，约为世界平均值的1/10。我国人均能源消费量不足1.2吨标准煤，居世界89位，不足世界人均能源消费水平的一半，仅占发达国家的1/5～1/10。其中人均消费650kg标准煤，是世界平均额的95%；人均消费石油相当145kg标准煤，为世界平均数的16.8%；人均消费天然气相当17.7kg标准煤，为世界平均数的3.9%；人均消费电力501.5kWh，为世界平均水平的25%。（5）是能源消费结构不合理，突出存在着一低两高：即电能消费比例低，非商品生物能源消费量高，一次性商品能源消费中原煤消费比重高。原煤消费达到75%，远高于26.2%的世界平均水平。

（一）、复习提问1、请说出功的计算公式及功的单位2、我们用哪个物理量表示物体运动的快慢？（二）、创设情景，引入新课1、播放多媒体素材，用起重机和一个工人搬运几百块砖比较哪一种方法好？图中的情景说明了什么问题?（教师通过所设计的情景，将学生引入怎样比较做功快慢，让学生发表自己的看法，初步知道物体做功是有快慢之分的。）（三）、进行新课1、比较做功快慢的方法播放多媒体素材并提出问题：怎样比较两个人谁做功快谁做功慢？教师启发：以前学习过要比较两物体运动的快慢，可以先确定路程再比较时间，也可以先确定时间再比较路程。在路程和时间都不同时，通过计算速度比较两物体运动的快慢。同理，要比较物体做功的快慢可采用什么方法？

探究一：高中阶段功的含义是什么？投影：初中九年级《物理》105页学生思考：①图中物体的势能、动能分别如何变化？②物体能量的变化和做功是否存在关系？学生:分组讨论，得出结论：如果物体的能量发生变化时，说明有力对物体做了功。教师:进行点评和小结(设计意图：对初中知识深化理论认识，并为以后功能关系的教学作准备)探究二：力对物体做功的两个要素是什么？情景再现：找体重相对悬殊的两位同学，①A同学试图抱起B同学，但没成功。②B同学抱起A同学在教室内匀速走动。学生思考：在①中，A是否对B做功？在②中，B是否对A做功？学生:分析得出做功的两要素：物体受到力的作用，并且在力的方向上发生位移.教师:让学生分别例举生活中力对物体做功和不做功的例子，（设计意图：让学生亲身参与课堂实验，烘托课堂气氛，相互协作增进同学情谊）探究三：如果物体的位移不再力的方向上，那么力是否还对物体做功？

本节课是人教社物理必修1第三章第三节的内容，编排在弹力之后。该节知识既是力学的基础，也是组成整个高中物理知识的一块“基石”，所以这节内容的教学如何引领学生自主积极地探究摩擦力产生的条件和影响因素，体验摩擦力特点规律的发生过程是本节课的重点，应高度重视本节教学过程；由于摩擦力问题的复杂性，且在具体问题中又表现出“动中有静，静中有动”，尤其静摩擦在许多情形下似乎又是“若有若无，方向不定”，因此，对于初学者也是有一定难度的。也正是由于教材内容的上述特点，本节课又易于激起学生的求知欲，易于培养学生的辩证观点，易于锤炼学生的物理素质。要充分用好该节教材内容，深入挖掘知识间的有机联系，对学生开展针对性的思维训练，进而提高学生应用物理知识解决实际问题的能力和创新思维能力。高中物理《课标》对该知识点的要求是，“通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力”。其中，对静摩擦力规律的认识应该包括最大静摩擦力。

通过这个示例呢，我们可以得到解决向心力问题的一般的步骤，确定对象，找出轨迹，找出圆心，然后进行受力分析，让同学们参考这样的步骤，逐步的解决圆周运动的问题，对于变速圆周运动，我通过链球运动进行引入，这里是一个链球运动的视频，在同学们观看视频之前，我给同学们提出问题，链球收到绳子的拉力，做的是匀速圆周运动吗？ 然后再课堂上我们再做一个小实验， 我们可以通过改变拉线的方式来调节小球的速度大小吗？ 那么对小球，做加速圆周运动，进行受力分析，我们可以看到，小球做加速运动时，他所受到的力，并不是严格通过轨迹的圆心，在进行分析的时候，特别强调，小桶所受力的切线方向分力，和法线方向分力，切线方向分力，改变小球运动速度大小，法线方向分力，改变了小球运动的方向，法线方向的分力，在这里就是向心力，产生了向心加速度，通过这样一个例子进行分析，同学们是比较容易理解的，

［小结］师：下面同学们概括总结本节所学的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。 （学生认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。） 生：本节课我们通过伽利略理想斜面实验，分析得出了能量以及动能和势能的概念，从能量的相互转化角度认识到，在动能和势能的相互转化过程中，能的总量保持不变，即能量是守恒的。通过这节课的学习，使我们建立起了守恒的思想。 点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。 教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。［布置作业］课后讨论 P3“问题与练习”中的问题。［课外训练］以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？

基于以上分析，为使本堂课围绕重点、突破难点，同时让学生在课堂教学中能力得到提高，我设计如下教学过程。（一）创设情景认识形变由同学们已有的形变知识入手，引入新课。教师演示：①弹簧的压缩形变；②弹簧的拉伸形变③视频播放：竹竿形变、钢丝的扭转形变。得出形变的概念及各类形变。[设计意图：我从生活情景中引入新课，是为了激发学生的好奇心，为学生学习重点和难点内容作铺垫。]设问：摩天大楼在风的吹拂下会不会摆动，发生形变吗？演示微小形变放大实验：由于这种形变不容易观察，会使学生产生疑问：到底有没有发生形变？解决的办法是微小形变的演示实验。为什么光点会往下移？让学生带着问题思考后得出结论：是由于桌面发生了形变，但是形变不明显。为后面解决压力和支持力都是弹力做好铺垫。[设计意图：使学生知道“放大”是一种科学探究的方法。]

世界能源问题的解决途径是什么?能源，是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源．近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长．能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一．解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是广泛开源，其二是认真节流．所谓开源，就是积极开发和利用各种能源．在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能，生物能等常规能源，加强核能、太阳能，风能、沼气，海洋能，地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源．所谓节流，就是要大力提倡节约能源．节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列．在节能方面，在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率．

2、教学目标根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念，为提高全体学生的科学素养，按课程标准，以促进全体学生发展为目的。从知识与技能、过程与方法，情感态度与价值观三个方向培养学生，拟定三个教学目标：知识与技能：（1）知道什么是动能。（2）正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。（3）掌握外力对物体所做的总功的计算，理解“代数和”的含义。（4）理解和运用动能定理。过程与方法：通过演绎推理过程，培养科学研究兴趣，领略物理学中所蕴含的严谨的逻辑关系。情感、态度、价值观：通过运用动能定理分析解决问题，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。3、教学的重点和难点重点：理解动能定理、应用动能定理解决力学问题。难点：应用动能定理解决多个过程的力学问题，以及变力做功或曲线运动中的动能定理运用。

学生中存在这样的问题：既然宇宙间的一切物体都是相互吸引的，那么为什么没有吸引到一起？为了解决这个问题，安排了例题2例2、两物体质量都是1kg，相距1m，它们间的万有引力是多少？通过本题，让学生认识到一般物体间的引力极小，不用考虑。那么，质量很大的天体为什么没被吸引到一块？从而引出下节课题。4.课堂小结：本节课，从天体运动出发，通过推理证明，形成理性认识，再结合例题习题使学生的理性认识再反馈到具体事实。形成实践-理论-实践的认知循环，顺应了认知规律.。本共设计了很多问，能让学生想的尽量让学生想、能学生说的尽量让学生说、能让学生做的尽量让学生做，全面发展学生的各方面能力。再通过作业和探究性课题使学生的思维活动在时空上得以延续。5.布置作业：布置作业时刻意安排引入：万有引力、重力、向心力、三者的联系，通过引导学生对比结果，从中发现问题：万有引力与重力向心力的关系与区别，为下节知识的难点突破作好了铺垫。

进一步引导学生思考利用数学知识可写成等式F=kma学生很自然就会思考比列系数K应该是多少？通过教师引导学生举例各国长度单位不同（如英国：英里、码、英尺、英寸；中国：市里、市丈、市尺、市寸、市分 ）导致交流不便。为了适应各国交流需要国际计量局规定了一套统一的单位，称为国际单位制 。取不同的单位制K是不同的，为了简洁方便，在选取了质量和加速度的国际单位（Kg, m/s2)时规定K=1。那么就有；F=ma为了纪念牛顿，就把能使1kg物体获得1m/s2加速度的力称做一牛顿，用符号N表示问题：实际物体受力往往不止一个，多个力情况应该怎么办呢？平行四边形法则进一步引导学生得出牛顿第二定律更一般的表达式: F合=ma思考.讨论我们用力提一个很重的箱子，却提不动它。这个力产生了加速度吗？要是产生了，箱子的运动状态却并没有改变。为什么？

问：为什么会出现这样的情况，男女生之间的拉力存在着怎样的大小关系？进一步求证这两个力的大小关系经过共同讨论，得方案：把两个弹簧秤勾在一起，重现拔河比赛，分三种情况进行。（通过摄像头把弹簧秤的读数放大）两弹簧称勾在一起拉，处于静止不动时（即拔河比赛，双方处于僵持状态）两弹簧称勾在一起拉，并向一方运动（即比赛绳子被拉向一方时的状态）3、两弹簧称勾在一起拉，一方方向慢慢改变（两力方向始终在一条直线上）实验结论：两弹簧称的读数的变化总是相同的，大小相等，方向相反。得到牛顿第三定律：追问：既然两个力大小相等，那么拔河比赛为什么还存在胜负之分？讲清作用力与反作用力作用的受力物体不同，并和学生讨论如何做才会获胜。回应课前问题：“以卵击石”为什么鸡蛋碎？

1．同学们：在上课之前，我们来重温“神舟7号载人飞船”直击长空，振奋人心的发射录像。播放视频，教师讲解，说明在燃料燃烧的推力作用下，火箭冉冉升起于碧空之中。这个过程涉及了今天要学习的内容。（板书：5．2功）2．提问：什么叫做力做功？功的两个必要因素是什么？3．要求学生动手将物理课本从桌子的一端移动到另外一端（或移到窗台上）。4．请一学生将一书包从教室左端提到右端。5．请一学生将放有重物并带有拉绳的小车从教室的前排拉到后排。6．提示：可以采用不同的方法，如平推、上提、斜拉等搬运方法达到搬运的目的。7．提出问题：几位同学在上述操作过程中，他们对物体的作用力在那些阶段做了功？若做功，所做的功如何计算？

（五）平抛运动规律的应用例1：一架老式飞机在高出海面45m的高处，以80m/s的速度水平飞行，为了使飞机上投下的炸弹落在停在海面上的敌船，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。分析：对于这道题我们可以从以下几个方面来考虑：(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹，做什么运动?为什么?(2)炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?3)要想使炸弹投到指定的目标处，你认为炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?拓展：1、式飞机在高出海面45m的高处，以80m/s的速度水平飞行，尾追一艘以15m/s逃逸的敌船，为了使飞机上投下的炸弹正好击中敌船，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。2、在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度v＝40m/s沿水平方向向另一侧，壕沟两侧的高度及宽度如图所示，摩托车可看做质点，不计空气阻力。（1）判断摩托车能否跨越壕沟？请计算说明（2）若能跨过，求落地速度？

1．用CAI课件模拟汽车的启动过程。师生共同讨论：①如果作用在物体上的力为恒力，且物体以匀速运动，则力对物体做功的功率保持不变。此情况下，任意一段时间内的平均功率与任一瞬时的瞬时功率都是相同的。②很多动力机器通常有一个额定功率，且通常使其在额定功率状态工作（如汽车），根据P=FV可知：当路面阻力较小时，牵引力也小，速度大，即汽车可以跑得快些；当路面阻力较大，或爬坡时，需要比较大的牵引力，速度必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。③如果动力机器在实际功率小于额定功率的条件下工作，例如汽车刚刚起动后的一段时间内，速度逐渐增大过程中，牵引力仍可增大，即F和v可以同时增大，但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度，即当实际功率大于额定功率以后，这种情况不可能实现。

3．进一步体会力是产生加速度的原因，并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。（三）、情感、态度与价值观1．在实验中，培养学生动手、探究的习惯。2．体会实验的意义，感受成功的快乐，激发学生探究问题的热情、乐于学习的品质。教学重点1．体会牛顿第二定律在向心力上的应用。2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形，并经行计算。教学难点1．对向心力的理解及来源的寻找。2．运用向心力、向心加速度的知识解决圆周运动问题。教学过程（一）、 引入新课：复习提问：匀速圆周运动的物体的加速度——向心加速度，它的方向和大小有何特点呢？学生回答后进一步引导：那做匀速圆周运动物体的受力有什么特点呢？是什么力使物体做圆周运动而不沿直线飞出？请同学们先阅读教材