前者合外力的功为正机械能增加,后者摩擦力做功机械能减少。
最后教师总结:
通过上述分析,我们得到:在只有重力做功,其它外力不做功或其它外力做功的代数和为零的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变,这个结论叫机械能守恒定律。
为了回答情景3和完善机械能守恒的条件教师演示并讨论:放开被压缩的弹簧,可以把跟它接触的小球弹出去,在这个过程中,能量是如何转化的?类比地,你能得到在这个过程中机械能守恒的条件吗?
引导学生认识在小球被弹簧弹出的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能。
类比得到:如果有弹力做功,动能和弹性势能之和保持不变,即机械能守恒。这样就得到机械能守恒的条件:物体在只有重力和弹簧的弹力作用下,势能和动能相互转化,机械能保持不变。
四.回顾总结 深化认识
教师引导学生回顾本节课的理论探究过程,以及探究过程中使用的物理思想和方法:即用已学的规律探究和发现新的物理规律;归纳总结这节课的知识要点;让学生提出自己在理论探究学习中存在的疑问,教师答疑,以巩固和深化知识。
教学情景预测 学生可能遇到的困难1。不懂得从已学过的物理规律来推导新的物理规律。教师可以这样启发:对研究对象经历的过程用重力势能与重力功德关系列一式;再用动能定理列一式......。
学生可能遇到的困难2,不懂得应用运动学来整理表达式而得出结论。教师提示:告诉学生明确目的,即探究过程"物体的机械能是否变化",要把过程机械能的变化写出来,并用已知的,相同的,可比的量来表示。
教学过程提醒:
①.在学生交流讨论推导结论过程,要有较充分的时间让他们对另一种推导方法进行交流学习,各对比组阐述自己的观点,方法,思路。以达到相互学习,开阔思路的目的。②.同时应注意有些学生可能有别的方法,要鼓励和认真对待,在课堂时间不足的情况下,可在课外指导学生去探究。
五.本设计主要特点:
1.本节课教学设计注重学生学习过程的理论探究,体现了培养学生推理和应用知识的能力。笔者始终认为探究有两方面:实验探究和理论探究,两者缺一不可。
2.本节课把能量守恒定律分为两个课时,第一课时侧重理论探究,第二课时则为实验探究。第二节课的实验,既有上课时各学习组的理论探究结果的验证性实验,又有探究性实验,例如用数码相机连拍的功能拍摄阻力较大和较小的落体运动,探究其机械是否守恒。