案例及分析   机械能及其守恒定律

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必修教材案例及分析 机械能及其守恒定律

一、教学目标

、通过追寻守恒量,使学生了解守恒思想的重要性。

通过功的概念的建立,掌握做功两个不可缺少的因素和功的计算公式,以及对功的公式的理解:①公式的适用条件;②公式中各字母的正负取值; ③功是标量;④计算功都以地面为参考系; ⑤关于角的含义和取值范围;⑥功与物体的运动状态及运动形式无关;⑦关于公式中的确切含义。

3、通过建立功率概念,了解额定功率和实际功率;了解平均功率与瞬时功率;掌握汽车牵引力与速度的关系,并且在问题情景中培养学生分析问题和解决问题的能力。

4、建立重力势能的概念,掌握重力做功与重力势能的变化的关系,理解:①重力势能是状态量、是标量;②重力势能具有相对性;③重力势能属于物体和地球组成的系统。

5、通过探究弹性势能的表达式,开发学生的创造潜能,启发学生的思维,使学生参与到教与学的活动中去。

6、通过探究功与物体速度变化的关系,要求学生认真看书,了解实验要探究的内容、实验方法与实验技巧;探究实验数据的处理方法,从而找出橡皮筋做功与小车速度之间的关系。认真体会课文“探究思路”所体现的科学探究的方法;以及“数据处理”中提出的分析实验数据、找出功和速度关系的方法。

7、理解和掌握动能和动能定理:(1)理解动能的表达式;(2)掌握动能定理。

8、掌握机械能守恒定律,(1)了解动能和势能的相互转化;(2)理解机械能守恒定律:①“在只有重力或弹力做功的物体系统内”是机械能守恒的条件;②如果物体在运动中,符合机械能守恒的条件,那么,在应用机械能守恒定律研究问题时,可以只考虑运动的初状态和末状态,不必考虑两个状态之间的过程细节。

9、实验:验证机械能守恒定律。通过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。

10、 掌握能量守恒定律;了解能源。

(二)过程、方法和能力

理解和正确应用动能定理和机械能守恒定律,正确处理恒力做功和变力做功的问题。

多媒体设备、斜面、小车、弹簧、单摆。

阅读课文内容(课时)

      

      

       α如何理解?功的正负表示什么?

      

      

      

       ?

      

      

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

活动卡

、上述教学过程能否起到促进自学的作用和达到提高阅读能力的目的?你认为自学应该遵循怎样的原则?

、除了上述的思考题,还可以提供什么问题让学生进行预习?

 

 

 

 

 

 

)模拟伽利略的理想实验。(动能和势能的相互转化)

)手的压力对弹簧做功。(压力做功使弹性势能增大)

活动卡

、为了做好演示实验,应该注意什么问题?

、演示实验在教学活动中起了什么作用?演示实验能够锻炼学生哪些方面的能力?

)单摆的振动。(机械能守恒)

 

 

 

 

 

 

 

、学生的分组实验(3~4课时)

活动卡

1、学生的分组实验中应该如何指导学生突破实验中的难点?

、通过学生分组实验可以培养学生哪些方面的能力?

 

 

 

 

 

 

 

、学生分小组(四人为宜)讨论本章学习中的收获以及存在的疑难问题,推荐代表在班上交流,并把问题提交给老师。(课时)

活动卡

小组讨论是合作学习的组成部分,是新课程提倡的一种学习方式。合作学习和个人学习相比较有什么优点?

在组织学生进行讨论时应该注意什么才能提高合作学习的效率?

、老师根据学生提出的疑难问题进行答疑。(3~4课时)

活动卡

老师进行答疑的过程中,如何引导学生积极参与和师生互动?

在教学中如何打破学生的思维定势?如何建立正确的思维模式和学习方法?

、习题课:进行解题方法的训练和完成作业(3~4课时)。

活动卡

习题课中如何训练学生进行规范化解题?

活动卡

1、在学生的分组讨论中应该如何指导学生理顺知识,建立知识框架?

 

、通过学生分组讨论学习收获可以培养学生哪些方面的能力?

 

 

 

 

 

 

 

、组织学生进行单元小结(1`2课时)

)基本概念

)基本规律

α

α

Δ

 

、教师通过课堂提问来检查学生对知识点的掌握情况,及时进行补漏补缺。

)如何定量地量度势能和动能?势能和动能的转化是如何进行的?

)请举例说明不同的机械能之间可以相互转化。能否说明转化过程中能的总量保持不变?

)先后用同一个力沿水平方向拉动同一个物体,一次是在光滑的水平面上,另一次在粗糙的水平面上,两次拉力做的功一样吗?各个力对物体所做的总功一样吗?

)公式和的区别在哪里?

)汽车起动的过程有两种:一是以额定功率起动,另一种是以恒定的加速度起动,你能够说明这两种起动过程中汽车的加速度和速度是怎样变化的吗?

)为什么说重力势能具有相对性?重力势能的正负表示什么?

)力对物体做的功与物体的动能有什么关系?

)在探究功与物体速度变化的关系的实验中,木板应该稍微倾斜放置,为什么要这样做?

探究功与物体速度变化的关系的实验中,如何选择纸带上的点来计算物体运动的速度?

)动能定理的适用范围是什么?

)物体克服阻力做功后,机械能会减少,减少的机械能到哪里去了?

)机械能守恒的条件是什么?

)应用机械能守恒定律解题有什么优点?

)在验证机械能守恒定律的实验中,怎样减少阻力对实验的影响?

)在验证机械能守恒定律的实验中,如何选择重物下落开始和结束的最佳位置?

在验证机械能守恒定律的实验中,如何简单、准确地测量重物下落的瞬时速度?

)为什么要节约能源?为了节约能源,你应该做些什么?

活动卡

在单元教学中,鼓励学生对各种问题进行质疑,着重要培养学生自主学习的能力和主动解决问题的意识,在单元教学中是否体现了这一目的?应该怎样设计和调控整个教学过程效果更好?

在单元教学过程中,学生的哪些能力得到了发展?在哪些教学环节可以体现学生“情感态度与价值观”的教学目标?

、单元教学法的特点是什么?怎样做可以提高学生自主学习、积极探究的能力?

教学案例评析

、本案例在内容的选择上选择了学生在初中就接触过的“功”、“功率”、“势能和动能”以及“机械能”等问题,学生对这些知识有一定的了解,容易吸引学生参与,在教学过程上也符合循序渐进和启发式的原则,使学生能体验到解决新问题的乐趣和挑战,在教学过程上多次让学生讨论、交流和辨析,从中培养学生良好的学习习惯和正确的思维模式,并且有机会让学生展示自己的学习成果,可体现“情感态度与价值观”的教学目标。

、课堂教学的形式是多种多样的,最重要的是所采取的教学方法能够使学生受到科学的学习方法的训练和建立正确的思维模式,让学生在通过自主学习和探索性学习活动的过程中得到体验,同时训练多方面的能力,提高科学素质。