第五章F机械能守恒定律教学建议.docx
第五章F机械能守恒定律教学建议（一）学习目标1 .掌握机械能守恒定律，知道它的由来。理解机械能守恒定律的条件，能用机械能守恒定律解决力学问题。2 .通过对机械能守恒定律的实验探究和理论计算，感受学习和研究物理的科学方法，认识DlS实验是现代实验研究的重要途径。3 .通过运用机械能守恒定律解决实际问题，感悟正确认识和运用科学规律的巨大力量.（二）重点和难点本节重点是掌握机械能守恒定律及适用条件，运用机械能守恒定律解决有关力学问题。本节难点是得出机械能守恒定律的探究过程。（三）教学建议本节课本从高架滑车的现象山发,提出在没有动力的情况下滑车为什么能达到如此高的速度。然后通过对从斜面滑下的小车和上抛的小球的分析,知道动能和重力势能的相互转化,再经过实验探究和理论推导得出机械能守恒的结论。由于机械能守恒需要一定的条件，课本对不符合条件的情况也作了分析。本节最后，课本把机械能增加或减少的来龙去脉也交待清楚，为以后学习能量守恒定律打下基础。课本中节导图5-39和图5-40中的情景来自于生活，并隐含了动能和势能的相互转化，揭示了本节的主题。1 .关于重物碰鼻的“自主活动”的教学建议“自主活动”的内容简易可行，饶有趣味。可以让学生体验掌握知识的成就感，暴露不懂科学而产生的无谓恐惧，为以后的学习留下悬念。2 .关于动能和重力势能的转化的教学建议为探究机械能守恒定律，先要理解动能和势能的相互转化，并建立机械能的概念。课本用了小球从斜面下滑和竖直上抛的例子。对竖直上抛等匀减速运动，在前面运动学和动力学的学习中都不涉及，现在在功能关系中可以讨论，但建议从能量角度进行分析，而不是补充匀减速运动的运动学公式。3 .关于DIS实验的教学建议用DlS研究机械能守恒定律是课程标准规定的学生实验，也是本课本11个重点探究内容之一，该实验分为实验1和实验2。实验1通过摆锤在挡片处于不同位置时都能上升到同一高度，定性说明机械能不变；实验2则定量测定摆锤在不同位置的高度和速度，由计算机算出不同位置的机械能,最后归纳出机械能守恒定律。在整个探究过程中只有重力做功,但开始不宜强调条件，以免分散注意，冲淡主题。当结论得出后再提出我们探究的前提是只有重力做功，这是在不涉及弹力做功时机械能守恒的条件。该实验有四个固定点A、B、C、D,其摆锤高度不必输入，若要测量其他点的动能和势能，则需要输入该点的实际高度。为了使界面的数字和字母看得更清楚，在需要学生完成的练习部分，相关字母经过放大处理。4 .关于理论推导的“自主活动”的教学建议本节“自主活动”要求从理论上推出机械能守恒定律，理论探究和实验探究是研究和学习物理的两个基本方法，高中学生应更强调理论思维。本节理论推导难度不高，由动能和重力势能的定义及相关运动学、动力学知识可得出结论。由于类似的方法前面用了多次，所以把机械能守恒定律的理论验证放在“自主活动”栏目中，由学生自主完成是可行的。5 .关于“点击”的教学建议“点击”中指出除了重力和弹力外其他外力都不做功，机械能仍守恒。如果有其他外力做功，则机械能不守恒，更加完整地表达了机械能守恒定律。建议通过“点击”内容强调并不是在任何情况下机械能都守恒，机械能守恒是有条件的，这个条件就是除了重力和弹力外其他外力都不做功。6 .关于示例的教学建议示例是示范机械能守恒定律的应用。第（1）小题是用守恒定律作定性判断，第（2）小题则是用守恒定律计算，第（3）小题则是在机械能不守恒时，用克服阻力做的功等于机械能减少的原理来做，即用功是能量变化的量度这句话求解。7 .关于机械能和其他形式能的转化的教学建议当不符合机械能守恒条件时，机械能的总量可以增加或减少。建议从其他形式能量与机械能相互转化的原理来理解机械能的变化,提出这个问题是为了更深入地理解机械能守恒定律，也为以后学习能的转化和能量守恒定律打下基础，在这里不要马上提出能的转化和能量守恒定律。另外，本课本不要求计算弹力做功，所以在讨论机械能守恒定律时，不涉及弹力做功的问题。（四）作业说明本节共有练习题13道，第1、2、7、9题可在课内讨论完成。参考答案：A组1. B2. （1）跳伞运动员克服空气阻力做功，机械能不守恒（2）只有重力对手榴弹做功，机械能守恒（3）小球在水平面上运动，所有力都不做功，机械能仍守恒（4）小球在竖直平而上做匀速圆周运动，动能不变，除了重力做功外，必定有其他外力也对小球做了功，所以机械能不守恒（5）物体所受弹力始终与运动的位移方向垂直，弹力不做功，只有重力对物体做功，机械能守恒（6）物体沿光滑的斜而匀速上升，拉力与物体所受重力沿斜面的分力平衡，物体除了克服重力做功外，拉力还对物体做了功，物体的机械能将增加，机械能不守恒3. D4. 1：4：9,1：2：35. 10,1336. B7. 棕桐树高估计为6m,速度约为IIm/s8. 15.4ms,52.2JB组9. D410. §m,5.16ms11. 1.75×103J,535ms12. (1)1.8×108J(2)23J,30.33ms13. 20ms,12ms
