高一物理《必修2》第八章机械能守恒定律教学反思
新晃一中 陈美珍
本章是必修力学部分的最后一章,讲述功和能的概念,以及动能定理和机械能守恒定律。这一章可视为牛顿力学的进一步展开,在牛顿运动定律的基础上,通过引入功和能的概念,得出有关机械能的规律,特别是机械能守恒定律,使学生对自然的认识更加深入,为解决力学问题开辟了新的途径。因此,这一章是力学的重点章。
相对于2014年版高中物理教材,新教材在内容编排上做了一些调整。
2014年版教材将“追寻守恒量”放到了具体的概念如重力势能
、弹性势能、动能之前,即从追寻守恒量出发引出能量概念,把守恒思想的渗透贯穿于能量学习的全过程。通过调查发现,这种写法尽管立意很高,但其实上课时很多老师都没有单独安排这节课的教学,因此并没有达到预期的效果。所以,为方便教学,新教材没有把“追寻守恒量”单独编为一节,而是放在第四节“机械能守恒定律”中。
学生在初中已经对功和功率有了初步了解,知道力和物体运动方向相同时功的计算。高中阶段把功的概念扩展到力与运动方向有一定角度的情况,并引入正功、负功的概念。考虑到初、高中阶段知识的延续性,新教材没有用过多的篇幅回顾初中知识,把功和功率合编为一节。
2017年版课程标准删去了“通过实验,探究恒力做功与物体动能变化的关系”这一内容。教材也进行了相应的调整,删去了原来的第六节“实验:探究功与速度变化的关系”。另外,根据课程标准的安排,把普遍的能量守恒定律与能量转化和转移的方向性问题放在后续的模块,等学生了解了更多能量形势后再进一步学习。
在具体教学中,虽然弹性势能那一节课本上是作为课本讲得较少,但仍然要认真讲解,因为它是对势能这一概念的又一次理解,对功能关系的全面系统掌握起着必不可少的作用。在新课教学过程中,必须要对重力做功与重力势能关系做一个重要的推导,此部分内容最后能由学生自己完成;在合外力做功与动能的关系这一节也先给学生提几个具体的问题然后大部分学生能够根据问题推出结论,但要了解内涵还需稍做讨论讲解,了解了内容之后,就是选择题计算题的解答,计算题我们需要多做题,其中包括5中类型:基本单一过程问题;多过程问题;变力做功问题;曲线运动问题;其他情况。在动能定理讲清楚之后讲机械能守恒定理也就水到渠成了,但看似很简单的内容却是学生最容易模糊的地方,在这一节的习题课中,除了讲课后习题(包括下一节),更重要的专门要对机械能是否守恒做选择题得判断,必须多举例;另外就是先适当多举机械能守恒定律解题的步骤多举几个计算题,然后再强调跟动能定理的区别。实际动能定理的适用范围更广,但机械能手能定律对于解决几个物体都守恒的系统以及涉及到弹簧弹性势能的问题起着非常重要的作用,这是机械能守恒的第一个优点;第二,机械能守恒是能量守恒的一个特例,而能量守恒定律又是自然界中最普遍的规律,所以必须学习它。
在学了机械能守恒定律及它的条件的判断之后,那么所有的功能关系基本就出来了,机械能的变化跟除重力或弹力以外的其他力做功有关也就顺理成章了,然后还是在功那一节总结的一对相互作用的滑动摩擦力做功的特点全部转化成内能也可以总结到一起了,这样力学阶段的5种功能关系就全部掌握了,本次导学案上出的这方面的题有四、五个,都非常好,抓好基础就抓好了全部,一定要重视这些基本的原理的掌握。
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