(原创)教学随笔:“机械能及其转化”教学反思
“机械能及其转化”是“动能和势能”的延伸,也是后面学习“能量转化和守恒”的基础。本节教材由演示得出动能、势能的转化;由“想想议议”得出机械能守恒定律;图文并茂,符合学生认知规律。能够体现从生活走向物理,注重科学探究的新课程理念。科学世界“人造地球卫星”拓宽学生知识面,引导学生关注社会生活、关注科技发展。
下面把本节课的经验与教训进行梳理和反思:
得:回顾本节课的学习,感觉有以下几处亮点值得进行反思总结一下。
亮点之一:观察动能和势能的相互转化
在学习机械能的相互转化时,主要进行了如下的三个实验。
实验1:滚摆实验
观察到的现象:
(1)开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止,此时摆轮只有重力势能,没有动能。摆轮下降时其高度降低,重力势能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快,其动能越来越大。摆轮到最低点时,转动最快,动能最大;其高度最低,重力势能最小。在摆轮下降的过程中,其重力势能逐渐转化为动能。
(2)仿照摆轮下降过程的分析,得出摆轮上升过程中,摆轮的动能逐渐转化为重力势能。
实验2:单摆实验
观察到的现象:
(1)开始释放重物时,重物在最高点A静止,此时重物只有重力势能,没有动能。重物下降时其高度降低,重力势能减少;重物下降时,速度越来越快,其动能越来越大。重物到达最低点B时,速度最快,动能最大;其高度最低,重力势能最小。重物在下降的过程中,其重力势能逐渐转化为动能。
(2)仿照重物下降过程的分析,得出重物上升过程中,重物的动能逐渐转化为重力势能。
实验3:演示动能和弹性势能的转化实验
实验过程:(1)第一步实验:让钢球从斜槽上端滚下,让学生观察钢球碰击弹簧片的过程。(2)第二步实验:手持着钢球将弹簧片推弯,而后突然释放钢球,木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分析在此过程中,动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程,最终得出:动能和弹性势能也是可以相互转化的。
亮点之二:机械能守恒的初步感知
对于机械能守恒,学生理解起来有一定困难,必须从理论和实际现象两个层面进行结合分析。
第一步:进一步分析滚摆实验
在通过滚摆实验讨论动能和势能的相互转化以后,可以引导学生讨论“为何滚摆并没有回到原来的高度位置?”
第二步:分析总结“机械能守恒”的条件
在滚摆实验中,由于存在空气阻力和摩擦阻力,故而有一部分机械能转化为热能。
理想状态:
(1)如果不计摩擦阻力和空气阻力,在只有重力做功的情况下,重力势能和动能之间发生相互转化,机械能守恒。
(2)如果不计摩擦阻力和空气阻力,在只有弹力做功的情况下,弹性势能和动能之间发生相互转化,机械能守恒。
亮点之三:结合实例拓展应用
(1)想想议议:
(2)典例解析:一个小孩从高度相同、长度不同的两个滑梯分别滑下,哪一次滑到底端的速度较大?
(3)科学世界:人造地球卫星
思考:①当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能,动能,速度如何变化?当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能,动能,速度又如何变化?
②卫星在近地点的动能最 ,势能最 ;
在远地点的动能最 ,势能最 。
失: 本节课通过联系实际,让学生很好地了解了“动能和重力势能的相互转化”和“动能和弹性势能的相互转化”的概念,不过学生对于“机械能守恒”感觉理解起来有一定的困难,为此必须结合一定的实例现象,以及相应的习题加以强化。
措施: 结合本节课的反思和总结,计划采用各地的中考试题,重点强化“机械能及其转化”现象分析。
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作者简介:潘书朋,中学物理教师,在《当代教育家》、《光明日报》、《中国教师报》、《中学物理》、《新课程评论》等国家、省级刊物、教育网站上发表教育教学论文50余篇。多年来一直致力于“让物理教学回归实验室”的课题研究,所申报的教育部教师科研基金“十二五”规划重点课题子课题荣获教育科研成果一等奖。