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對“機械能守恒定律”一課的點評

對“機械能守恒定律”一課的點評

    教師首先對動能、勢能和機械能等概念進行簡單的復習,承上啟下,為本節課做了必要的知識準備。緊接著演示鐘擺的擺動,一方面提供了動能、勢能相互轉化的情景(初中物理要強調情景,高中物理也不能輕視情景的作用),另一方面提出了機械能總和如何變化這個緊扣本課主題的問題。對這個問題的討論,教師先是從直線運動出發,應用動能定理進行詳細、深入的推導,接著擴展到曲線運動,從實驗上進行了驗證,從而較為嚴密又完整地得出了機械能守恒定律。對機械能守恒定律的條件的認識,則從物體只受1個重力到除了重力以外還受多個力的情況,展開一層又一層的分析,還從實驗上作了反證。教學設計突破了教材原有的框架,思路清晰、自然,不顯得突兀。(教材本來就只是給教師提供一種最基本也是最簡潔的模板。具體的教學過程需要教師去填充、去創造)。實驗的設計也有創意。如:為了說明有了空氣阻力后機械能不再守恒,就用泡沫塑料球做成一個擺進行演示,效果明顯,說服力很強。教學過程中“機械能守恒及其條件”這一重點顯得十分突出。新授—應用—小結,程序完整。
    在教學中教師對演示實驗裝置的說明、觀察過程的提示也十分到位。反映出教師對實驗的準備也十分細致、充分,而不馬馬虎虎、隨便應付。
教師的講解較為形象、生動,語言的表達準確、簡潔。提問和隨堂小實驗較多,學生參與思考、參與觀察的機會較多,學生學習的興趣較濃,課堂氣氛較活躍。科學探究的大多數要素在這節課中得到了較為自然的體現。板書尚可。
   從后面讓學生對幾道判斷機械能是否守恒的基本性題目中可以看出,這節課的教學效果是比較好的。
當然,畢竟是青年教師,不足之處也在所難免:寫勢能表達式時,未先提示零勢能面在何處;“守恒”這一關鍵的名詞作為高中物理中第一次出現,未作必要的解釋;在一道例題的講解中,對系統還是單個物體未作說明。這實際上也反映出,對一些很平常但又是很關鍵的問題學生經常要疏忽,而我們教師往往也不太在意。師生間在學習過程中存在著一些“通病”。這再一次提醒我們,教學要研究“教”,但也要研究“學”,甚至于應該更偏重于研究“學”。


附:教案

機械能守恒定律

一. 教學目的:
1 從機械能守恒的理論推導過程中理解機械能守恒的內容;
2 能在具體問題中判斷機械能是否守恒;
二. 教學重點:
1. 在理論推導、分析、比較實際問題角度理解機械能守恒定律的內容;
2. 在分析比較中得到機械能守恒的條件;
三. 教學難點:
能正確判斷研究對象在所經歷的過程中機械能是否守恒;
四. 教學方法:
1. 關于機械能守恒定律的得出,采用師生共同演繹推導和實驗的方法,明確該定律的數學表達式的來龍去脈及含義;
2. 通過實驗與實際例子,學生在對比中總結機械能守恒的條件,并加以應用掌握。
五. 教學用具:
單擺小球兩個(一個小剛球、一個泡沫球)、針、投影片若干。
六. 教學過程:
1 復習引入:
本章中我們學習了那些形式的能?
(學生)動能:物體由于運動而具有的能量,與M、V有關;
重力勢能:物體由于被舉高而具有的能量,與M、H有關;
彈性勢能:物體由于形變而具有的能量,與形變程度有關;
總結:(1)將動能、重力勢能、彈性勢能統稱為機械能。
動能的變化、重力勢能的變化多少等于什么呢?
(學生)動能定理:W合=EK2—EK1;
重力勢能的變化等于重力所做的功:WG=EP1—EP2;
過渡:在討論了動能及變化和重力勢能及變化后,那么有動能與重力勢能間有無什么聯系呢?
2 新課教學:
(1) 動能與重力勢能間相互轉化:
分析下列問題中的動能和重力勢能;
舉例:自由下落的粉筆
(學生):由于粉筆的高度越來越小,速度越來越大,高度減小說明重力勢能在減小,速度增大說明動能在增加,下落過程中重力勢能在向動能轉化;
舉例:向上拋出的物體在空中運動過程;
(學生):上升過程,動能轉化為重力勢能;下落過程,重力勢能轉化為動能。
請學生舉一些物體動能與重力勢能相互轉化的運動過程;
(學生):平拋運動、擺鐘的擺錘、大壩泄水發電等。學生分析這些過程中的能量轉化。
過渡:通過上述的分析,動能和重力勢能間可以相互轉化,但對于動能和重力勢能的總和即機械能有何變化呢?下面我們通過最簡單的自由落體運動來進行研究。
(2) 機械能守恒的理論推導:
例:一個質量為M的物體自由下落,在下落過程中任意選取兩個位置A、B。當物體經過任意位置A(距地面高為h1)時的速度為V1,經過任意位置B(距地面高為h2)時的速度為V2,試寫出物體在A、B處的機械能。
(學生):定義地面為零勢能參考平面
物體在A點的機械能: 
(1/2)M V12+Mgh1
物體在B點的機械能:
(1/2)M V22+Mgh2 
引導:下面我們一起來研究在下落過程中任意兩個位置A、B的機械能的關系;
物體在A處的機械能包含了在A處的動能和重力勢能,B處的機械能包含了在B處的動能和重力勢能,從A到B動能發生了變化;重力勢能發生了變化,所以A、B兩點處的機械能就是兩點的動能關系,重力勢能關系。
(學生)關于動能變化:
W合=WG=(1/2)M V22—(1/2)M V12 
關于重力勢能的變化:
WG= Mgh1— Mgh2
上述兩式相等,故:
(1/2)M V22—(1/2)M V12= Mgh1— Mgh2 
A、B兩點處的機械能的關系是什么?
(1/2)M V22 + Mgh2=(1/2)M V12+ Mgh1
即: EK2 + EP2 = EK1 + EP1
(在任選位置B處的動能)(任選B處的重力勢能)(任選A處的動能)(任選A處的重力勢能)
結論:在下落的任意兩個位置處的機械能都是相等的,說明在下落過程中機械能守恒。
(3)、機械能守恒的條件:
是否只有在自由落體運動中才會機械能守恒?
實驗:
現象1:剛性小球從A處無初速釋放后,自由擺動到B點,B點與A點同高。若取擺動中的最低點為零勢能參考平面,則A點處的機械能為EA=EKA+EPA=0+Mgh,B點的機械能為EB=EKB+EPB=0+Mgh,故擺到B點的機械能仍舊等于A處的機械能EA=EB,說明機械能在擺動的過程中沒有發生變化,機械能守恒。
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