机械能守恒定律教学设计

一、教学任务

　    机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在机械运动范围内的具体体现，是能量守恒的特殊形式，是高中学生对能量转化和守恒的启蒙，机械能守恒定律起着承前启后的作用，是必须牢固掌握的一个重要规律。学生将通过本节课理解机械能守恒定律及其条件，同时通过学习体验探究物理规律的一种手段──理想实验研究方法。

 二、教学目标

   （一）知识与技能

    1．理解物体的动能和势能是可以相互转化的。

2．理解机械能守恒定律及其条件。

3．会用光电门传感器和Excel表处理数据和完成实验。

  　（二）过程与方法

     1．利用现代化技术处理实验数据，观察、想象、推理，获得机械能守恒定律，感受理想实验方法是学习和研究物理的一种科学方法。

    2．通过对机械能守恒条件的归纳，经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。

　 （三）情感、态度与价值观

 　 1．通过对机械能守恒定律的探究，体验理想实验是探究物理规律的一种重要方法和手段，激发学习的积极性、能动性。

  2.通过将科学技术与物理课堂结合，提高自身做物理实验的科学素养。                                                        　

三、教学重点和难点

 　重点：

   运用理想实验探究机械能守恒定律。

 　难点：

 　归纳出只有重力做功是机械能守恒的条件。

 四、教学方法

  　实验探究法

五、教学资源

 　 DIS实验系统（光电门传感器、数据采集器、计算机），毛巾斜面、橡胶斜面、玻璃斜面各一块，小车一个，铁架台一个，直尺一把。

六、教学设计思路

    本节课采用“情景引入──探究实验──验证结论──条件归纳──应用和小结”的教学流程：从过山车模型中发现动能和重力势能可以相互转化，提问在转化过程中动能和重力势能的总量（机械能）是否相等，进而引出探究的主题；引导学生通过斜面实验现象和实验数据（图象），猜想、讨论、分析、推导出机械能守恒定律，从方法论上影响学生；之后运用已学的理论知识动能定理验证结论，将理论和实验推理很好的相结合；在条件讨论过程中设计多个情景，通过不同情况下让学生寻找力做功的共性，师生互动讨论归纳出机械能守恒的条件；最后运用提桶碰鼻实验来判断学生知识掌握的程度。

       本设计要突出的重点是：运用理想实验探究机械能守恒定律。在实验探究当中，选择多个摩擦程度不同的斜面，让小车受到的摩擦力逐渐减小，观察出这个过程中小车机械能的一个变化趋势，最终推导出摩擦力为零的情况。通过模拟物理学家伽利略研究斜面实验时采用的理想实验方法，以可靠的实验事实为基础，突出主要因素，忽略次要因素，通过抽象思维得出机械能守恒。让学生在探究、推理过程中得出结论，有利于培养学生的推理能力、分析归纳能力和探索发现能力，领悟理想研究方法。                                                            

本设计要突破的难点是：机械能守恒的条件是只有重力做功。首先引导学生想到能的变化是与力做功有密切关系的，而后考察摩擦力做功、拉力做功等情况下机械能不守恒的原因，寻找力做功的共性，即只有重力做功。通过师生互动思维探究过程，深刻领会到物理学科的严谨性和流畅性，感受物理之美。