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機械能守恒定律習題范文1
關鍵詞： 問題導學法 機械能守恒定律教學 應用
“學起于思，思源于疑”，“問題導學法”又稱“設問教學法”，它是通過創設特定的問題情境，引導學生在解決面臨的學習問題中，主動獲取和運用知識、技能，發展其學習主動性和自主學習能力的課堂教學方法。課堂教學作為學校教育教學的中心環節和最基本的組織形式，是形成教學質量，達成教學目標的主要途徑。學生不應是被動的、消極的知識的接受者，而應是主動的、積極的知識的探索者。因此，“問題導學法”在課堂教學中的過程應以問題為主線，從提出問題、分析問題到問題的解決與應用，逐步達到教學目標。在此過程中教師應充分體現其引導的作用，使學生真正成為活動的主體，使學生多動口、動腦、動手，提高課堂效率，做到事半功倍。
一、分析教材內容，選擇合適教學方法
機械能守恒定律這節課內容主要是針對機械能守恒的理論推導和應用部分，大致分四步走：第一步，定性理解動能和勢能之間可以相互轉化；第二步，理論推導機械能守恒定律；第三步，通過實例分析機械能守恒定律的內容和條件；第四步，機械能守恒定律的應用。本節內容由定性分析動能和勢能的相互轉化，到結合自由落體運動過程作理論推導，然后總結出定律，闡釋機械能守恒的實質，最后是實際應用，符合由特殊到一般的認識規律。在探究、推理過程中，有利于培養學生的演繹推理能力、分析歸納能力和探索發現能力，有利于學生領悟物理學研究方法和提高創造性思維能力。教材的內容結構能較好地突出理論與實踐的統一，使學生明白物理規律既可以直接從實驗得出，又可以用已知規律從理論上導出。
因此，這節課的教學比較適宜采用問題導學法：首先，從生活實例啟發學生發現問題，了解問題的實質；其次，通過實驗分析再聯系已學知識解決問題；最后，利用規律解決相關問題。以教師指導下的學生活動為主，使學生真正成為學習的主體，通過大量實例分析使學生更好理解地機械能守恒定律的條件，這樣就在不知不覺中突破了難點。在細節處理上也可以利用層層設問較好地完成教學目標。例如：在引導學生利用自由落體運動推導機械能守恒的過程中，進行三步設問：1.用動能定理研究AB段運動得到什么方程？2.根據重力做功和重力勢能的關系研究AB段運動得到什么方程？3.聯立兩個方程，從能量轉化的角度得到什么結論？這樣，學生就在教師的步步引導下得出了機械能守恒的結論。
二、問題導學法的教學過程
機械能守恒定律的教學過程可細分為8個環節：復習提問、導入新課提出問題分析問題得出結論知識深化應用舉例練習鞏固，問題導學法貫穿于整個教學過程，如圖1所示。
1.復習提問、導入新課
在引入環節通過復習提問和圖片展示、視頻播放分析生活實例，為導入問題做準備。
（1）復習提問：①動能定理的內容是什么？重力做功與重力勢能變化的關系是什么？②機械能的定義是什么？
（2）多媒體展示圖片和視頻（瀑布、蕩秋千、過山車、撐竿跳高，等等），讓學生分析這些運動過程中的共同特點，即動能和勢能之間可以互相轉化。
2.提出問題
如何創設問題情境是問題導學法的一個關鍵。通俗地講，問題就是要求學生回答或解釋的那些尚待解決或學生弄不明白的事。“問題”應該來源于學生的閱讀、討論、練習、實驗等學習實踐活動中，來源于學生認識的局限、思維的沖突、方法的錯誤、對象的模糊、觀念的差異，等等方面。本節課通過實際生活實例分析動能和勢能之間可以相互轉化，從而提出問題：動能與勢能的轉化過程中可能滿足什么樣的定量規律？
3.分析問題
問題提出之后，接下來進行問題分析。問題分析時通過定性和定量逐步深入分析。
（1）通過實驗定性分析
實驗一：鋼球用細繩懸起，請一個同學上來靠近，將鋼球拉到同學鼻子處釋放，讓學生觀察鋼球擺回時同學的反應，鋼球是否會撞到該同學以及原因，并分析出哪個過程是動能向重力勢能轉化，哪個過程是重力勢能向動能轉化。
猜想：動能與勢能的轉化過程中其總和保持不變。
（2）通過理論推導定量分析
在理論推導定量分析時，采用了另一種教學方法――對比教學法，如圖2所示。通過層層設問，在教師的引導下，學生利用已學知識動能定理對三種運動模型進行對比分析，總結出物理規律，使學生充分理解機械能守恒定律的內容及條件。
模型一：自由落體運動是重力勢能向動能的轉化過程，我們應用學過的動能定理和重力做功與重力勢能的關系等知識，可推導證明在這個過程中機械能守恒。
如圖3所示，設一個質量為m的物體自由下落，經過高為h的A點（初位置）時速度為V。下落到高度為h的B點（末位置）時速度為V，
問題1：用動能定理研究AB運動段得到什么方程？
問題2：根據重力做功和重力勢能的關系研究AB運動段得到什么方程？
問題3：聯立兩個方程，從能量轉化的角度得到什么結論？
解析：在自由落體運動中，物體只受重力G=mg的作用，重力做正功。設重力所做的功為W，則由動能定理可得：
W=mV-mV①
①式表示，重力所做的功等于動能的增加。
另一方面，由重力做功與重力勢能的關系知道：
W=mgh-mgh②
②式表示，重力所做的功等于重力勢能的減少。由①式和②式可得：
mV-mV=mgh-mgh③
由③式可知，在自由落體運動中，重力做了多少功，就有多少重力勢能轉化為等量的動能。
通過對③式移項后可得：
mV+mgh=mV+mgh或寫成E+E=E+E④
④式表明，在自由落體運動中，動能和重力勢能之和即總機械能保持不變。
模型二：如果物體下落時空氣阻力不可忽略，上述過程則有：
問題1：用動能定理研究AB段得到什么方程？
問題2：根據重力做功和重力勢能的關系研究AB運動段得到什么方程？
問題3：聯立兩個方程，從能量轉化的角度得到什么結論？
解析：由動能定理可得
W-W=mV-mV⑤
⑤式表示，重力和阻力的所做的功等于動能的增加。
另一方面，由重力做功與重力勢能的關系知道：
W=mgh-mgh⑥
⑥式表示，重力所做的功等于重力勢能的減少。由⑤式和⑥式可得：
mV-mV=mgh-mgh-W⑦
由⑦式可知，重力勢能減少量大于動能增加量，表明機械能的總量減少，減少的機械能轉化為其他形式的能，機械能不守恒。
模型三：斜拋運動，從高為h的塔上以速率v將一小球斜向上拋出，落地時速度為V，不計阻力。如圖4所示，上述過程則有：
問題1：用動能定理研究CD段得到什么方程？
問題2：根據重力做功和重力勢能的關系研究AB運動段得到什么方程？
問題3：聯立兩個方程，從能量轉化的角度得到什么結論？
mV+mgh=mV+mgh⑧
由⑧式可知在斜拋運動中，動能和重力勢能之和即總機械能保持不變。
通過以上三種運動模型總結得出：在只有重力做功的情況下，不論物體做直線運動還是曲線運動（如豎直上拋運動、平拋等），物體的機械能總量保持不變。
4.歸納總結，得出結論
（1）機械能守恒定律
內容：在只有重力做功的情況下，物體的動能和重力勢能發生相互轉化，但機械能的總量保持不變。
適用條件：只有重力做功。
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（2）機械能守恒定律適用條件拓展
播放多媒體動畫：在光滑的水平面上，放開一根被壓縮的彈簧，彈簧把跟它接觸的小球彈出去。通過提問引導學生分析出：一、彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能。二、在彈性勢能和動能的相互轉化中，如果只有彈力做功，動能和彈性勢能之和保持不變，即機械能守恒。
所以機械能守恒的適用條件還有：在只有彈力做功的情形下，系統（彈簧和物體）的機械能也守恒。
我們進一步歸納出機械能守恒定律的內容：在只有重力或彈力做功的情況下，系統的動能和重力勢能或彈性勢能發生相互轉化，但機械能的總量保持不變。
5.知識深化
舉出生活實例，通過教師引導，學生獨立思考，判斷物體在運動過程中是否滿足機械能守恒，進一步加強對機械能守恒條件的理解，突破本節課重難點。實例如下：
a.跳傘員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下降
b.拋出的手榴彈或標槍做斜拋運動（忽略空氣阻力）
c.拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升
d.物體沿光滑曲面自由下滑
6.應用舉例
應用舉例要有針對性，抓住機械能守恒定律的基本思想和解題方法。要抓住典型性、靈活性、多解性的典型問題，特別是對具有典型性和多解性的題目，盡量做到一題多解、一題多變、多題歸一、觸類旁通、舉一反三，通過這樣的思維聚合訓練，能夠脫離題海，達到事半功倍的效果。
比如例題：一物體從光滑斜面頂端由靜止開始滑下，斜面高1m，長2m。不計空氣阻力，物體滑到斜面底端的速度是多大？拓展：若上題中把斜面改為光滑曲面，結果又會怎樣？
通過牛頓力學知識和機械能守恒定律兩種方法對比解題，總結出機械能守恒定律解題步驟、特點和優勢。另外再通過精選練習題，重視理論聯系實際，努力嘗試解決新情景問題，提高學生的知識和方法遷移能力。
7.課堂小結及鞏固訓練
通過設問引導學生對本節課主要知識點進行歸納總結，如機械能守恒定律的內容、機械能守恒的條件和應用機械能守恒定律的基本思路，完善學生的知識結構，培養學生整理歸納的能力。教師精選練習題，讓學生進行針對性訓練，比如在完成機械能守恒定律的新課教學后，再通過習題課對機械能守恒的練習題進行分類型訓練：1.機械能守恒條件的判斷；2.單個物體機械能守恒的簡單計算；3.機械能守恒與圓周運動的結合；4.勻質連續體中的機械能守恒；5.多個物體組成的系統機械能守恒，等等。讓學生通過一定量的練習，對題型進行分類歸納，總結所用的知識點、解決問題的思路和物理模型，實現由知識向能力的轉化，使學生的思維得到有效的鍛煉和發展。
8.布置作業
在課堂教學尾聲階段，即是布置作業。教師可選擇少而精的作業題，如本節課后練習第4、5題交給學生去解決，去鞏固提高，去體會“漁魚”之樂。
三、問題導學法在機械能守恒定律中的應用總結
問題導學的教學模式從培養學生能力出發來組織教學過程，它不是由教師先講，而是讓學生在問題導引下先進行自學和探索，然后教師再進行評述性講解。這就把以教為重心轉移到以學為重心，把單純傳授知識轉移到打好基礎，發展智力，培養能力的軌道上來。在機械能守恒定律教學中，我從分析生活實例入手，以問題為主線，層層設問，使學生在教師引導下，分析實驗現象，并且根據相關知識完成機械能守恒定律的推導。通過機械能守恒定律課堂教學實踐證明：用“問題導學法”教學，體現了教師的主導地位，發揮了學生的主體作用。教師的主導作用表現為教師是教學的組織者、參與者和引導者，創設能吸引學生主動參與的教學環境，為營造自主探究、交流合作的學習氣氛。學生的主體作用表現為：學生自主分析、解決問題，激發了學習興趣，培養了自主學習和自主探究的能力，有利于擴大學生視野，開發智力，培養分析、歸納、解決物理學習中的實際問題的能力，勢必對學生的終身學習起到重大影響，也利于學生適應將來的學習型社會。這擯棄了傳統教育思想，把知識看作一種教育結果，主要向學生傳授知識，關心傳授了多少知識；而是采用現代教育思想，把知識看作一種過程，除了關心傳授的知識的量外，還關心獲得知識的過程，更強調學習自主能力的培養過程。
四、結語
物理作為一門自然學科，它可以把課內知識與課外知識融為一體，采用問題導學法，讓學生始終帶著問題去學習，帶著問題去探究，在開放的學習過程中發現、分析、解決問題，體會物理與自然社會的聯系。這為學生的創造、物理知識的應用創造了廣闊的空間。問題導學式教學法只是眾多教學方法中的一種，在課堂教學中應根據具體情況靈活選擇教學方法，甚至綜合應用多種教學方法，如本節課雖以問題教學法為主，但也融入了對比法、啟發式教學法，等等。
參考文獻：
［1］廣東基礎教育課程資源研究開發中心物理教材編寫組.物理教學用書［M］.廣東教育出版社，2004，12，1.
［2］高中數學教學中的問題導學法探究［J］.沙棘（科教縱橫），2010，10.
機械能守恒定律習題范文2
新的課程改革在課程實施上倡導教學方式的多樣化，注重學生自主地、富有個性地學習，突出學生在學習過程中的積極體驗、樂于探究、勇于實驗和勤于思考，從而實現三維培養目標的有機整合。本文以新課程下“機械能守恒定律”的教學為例，通過對該課堂流程的實錄分析，淺談實驗探究能力和理論推導能力的有效結合的教學方式的基本設計理念、原則以及教育功能，如何采用此種教學方式充分激發學生學習的高度自主和能動性，實現有效的物理課堂教學。
關 鍵 詞：教學方式、實驗、理論推理、有效結合
物理規律的發現離不開科學探究，而科學探究可以分為理論探究和實驗探究。新課程標準的物理教學中倡導學生自主學習、研究性學習，加強科學探究，而物理實驗既能為學生的自主學習、科學探究打下基礎，又能為學生的自主科學探究提供物質的保證，所以許多教師在評價一節課的好壞時，也把實驗的新穎、學生動手做實驗的時間和實驗能力培養等做為重要的評價標準。但是，他們卻忽視了學生理論探究能力的培養，而理論推導能力可以說是物理規律的發現和發明的直接推動力。如何使二者完美地結合也應是我們物理教師應該關注、研究和探討的問題，而不應該片面強調實驗探究能力忽略理論推導能力。物理學史實證明許多物理學家在發現物理規律時，在實驗條件不完全具備的情況下都發揮了他們的聰明才智，利用科學的理論推導得出了著名的物理規律公式。例如：自由落體運動規律就是邏輯思維和實驗的完美結合。
本文以新課程下“機械能守恒定律”的教學為例，淺談如何將實驗探究能力和理論推導能力的有效結合，觸發學生思維，點燃學生情感，充分發揮學生學習的高度自覺性和能動性，使物理課堂教學產生無窮的樂趣進而實現有效甚至高效的物理課堂教學。
一、課堂教學流程與分析
1.創設問題情境，生成課題
情景一：彈弓將彈珠彈出。
由現象得出：橡皮筋的彈性勢能和彈珠的動能的轉化。
情景二：滑板、滑輪、自行車等極限運動的視頻。
由視頻得出：極限運動中動能和重力勢能在相互轉化。
情景三：國際撐桿跳比賽的視頻。
由視頻得出：撐桿跳中動能、重力勢能和彈性勢能在相互轉化。
設計目的：通過實驗和視頻明確教學主題，有效激活學生對動能和勢能的認知，提出動能和勢能是可以相互轉化的，為師生互動生成新知識、探索新規律提供實際場景，增加感性認識。
2. 建立物理模型，深入研究
模型一：用一細繩一端固定，另一端連接一個小球，讓小球在豎直平面上擺動，研究動能和重力勢能的轉化。
模型二：利用水平放置氣墊導軌，將彈簧一端固定，另一端與滑塊連接，讓滑塊在氣墊導軌上運動，研究動能和彈性勢能的轉化。
設計目的：許多的物理定律和規律都是把實際的研究對象或物理過程抽象為理想化的物理模型，然后研究物理模型所涉及的物理量及其相互關系。物理教學中，應該注重培養學生理論建模的能力，讓學生忽略次要因素，抓住事物的本質去解決問題，對復雜的事物簡化，進行抽象，從而建立起物理模型。
3．設計實驗探究方案，體驗表象規律
實驗一：利用模型一，用一拉力使小球緩慢向上做圓周運動，理論分析機械能是否變化，如何變化？
實驗二：利用模型一，小鐵球從某一高度釋放，動能和重力勢能在轉化時，機械能是否變化？你通過什么簡單方法可以檢驗結論的正確性呢？
實驗三：利用模型一，將小鐵球換成塑料小球，再次完成實驗二，觀察實驗，得出在這個過程中機械能是否變化？
設計目的：通過實驗觀察，根據學生已有的知識引導學生猜測，拉力做正功使小球的機械能增加，空氣阻力做負功使小球的機械能減小，通過對比實驗理論分析在空氣阻力忽略不計時，小球在擺動過程中只有重力做功，小球的機械能守恒。在實驗探究中將靜態的知識轉化成動態的演示過程，激發學生的學習熱情，喚起學生探究新知的愿望，讓學生在理論猜測――驗證――結論等一系列教學活動中體會機械能守恒的條件。通過學生參與探究體驗，自主總結規律，有效避免教師的單向羅列與陳述，將自主探究與合作學習落到實處。
4．經歷理論探究，驗證實驗結論
探究一：通過模型一，小球在只有重力做功情形下，根據功能關系定量計算動能的變化量和重力勢能的變化量是否相同。
探究二：通過模型一，小球在除重力以為還有其他力做功情形下，根據功能關系定量計算動能的變化量和重力勢能的變化量是否相同。
探究三：分組探究平拋運動、自由落體運動、在斜面上運動的物塊情景，動能的變化量和重力勢能的變化量是否相同。
設計目的：在實驗探究結論的基礎上，根據學生根據已有的功能關系知識引導學生理論推導機械能守恒的條件，從推導過程中體會重力做功不改變物體的機械能，而改變物體機械能的是通過非重力做功實現的，并通過理論推導證實實驗結論的正確性。通過其他運動情景的理論探究過程，得出機械能守恒的條件是普遍適用的。學生通過參與理論探究體驗，不僅體會到實驗探究的重要意義，而且更加深入了理解機械能轉化和守恒的思想。
5．成果交流，深入研究
5.1在小組交流的基礎上，達成以下共識：在只有重力做功的情形下，物體的動能和重力勢能發生相互轉化，但機械能的總量保持不變。
5.2在以上結論的基礎上，理論分析動能和彈性勢能轉化中，機械能守恒的條件。
設計目的：通過動能和重力勢能發生相互轉化中機械能守恒定律的得出，使學生感受到探究成功的喜悅與體驗，增強學生探究物理的信心。利用物理的類比法進一步的通過理論探究動能和彈性勢能轉化中，機械能守恒的條件。
6．總結機械波守恒定律
學生得出結論：在只有重力或彈力對物體做功的條件下，物體的動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發生相互轉化，但機械能的總量保持不變。這個規律叫做機械能守恒定律。
7．物理在生活中的應用
[習題] 隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人類所面臨的一項重要任務，右圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度。明珠號列車為什么在站臺上要設置一個小小的坡度？ 在這個過程中機械能是否守恒呢？
二、 教學感悟
將理論探究和實驗探究緊密的結合的教學方式才能把物理課上出物理味道，它通過學生親歷探究過程，促進個體思維的突破和能力的提升，激發了學生學習物理的興趣，掌握學習物理方法，為學生的終身學習提供后續保障。
1．關注生活，培養學生的建模能力
物理學中概念與規律的發現，都源于一個具體的物理問題，美國教育家布朗認為：“學習的環境應放在真實問題的背景中，使它對學生有意義”，而真實的問題就存在于學生的生活中。但是，尋求解決問題的方法往往是迷霧重重，其中所用的方法或得到的理論卻是最有效的和最簡潔的。物理課堂上必須為學生營造一個個物理情境，還原知識產生背景。在“機械能守恒定律”教學中，利用很有視覺沖擊力的“極限運動”，生活中打彈弓等實例，將動能和勢能的轉換關系包含其中。讓學生利用剛剛學習的動能、勢能概念，從這些復雜情景中抓住主要研究的問題，學會從實際情景中抽出理想模型，簡化物理研究的過程。這也是物理教學和學習的核心，無論從應試還是能力提升都起到重要作用。
2．實驗探究，初步體驗物理規律的形成
高中教學中絕大部分的物理規律來源于對事物的觀察與分析，透過事物的表象把握其本質，而關鍵性信息的獲取和處理對能否發現物理規律起著決定因素，若能啟發、引導學生親自參與和發現規律的發現過程，學生對于規律的理解將會更加深刻，應用更加自如。
本節課運用類似理想實驗來探究機械能守恒定律。在實驗探究當中，選用鐵球和塑料球的對比實驗得出阻力對機械能守恒的影響，當阻力逐漸減小，觀察出這個過程中小球機械能的一個變化趨勢，最終推導出阻力為零的情況。通過模擬物理學家伽利略研究采用的理想實驗方法，以可靠的實驗事實為基礎，突出主要因素，忽略次要因素，通過抽象思維得出機械能守恒定律的條件，將實驗與邏輯思維緊密的結合在一起。
3．注重實際應用，通過理論探究加強學生科學思維訓練及方法形成
看到的實驗結論不一定反映了物理的本質，而且高中階段有很多規律是無法通過物理實驗來得出，例如萬有引力定律就是利用了牛頓運動定律和對稱性得出的。在教學中要通過理論推導和驗證來探究物理規律，這樣更能加強學生對于知識的理解，對它在實際生活中應用更有信心。學生通過理性探究，自覺的尋找生活中應用的物理知識、方法，并能把物理知識、方法用來解決生活中的現象，這樣習慣的養成可以有效的提高學生的科學素質。
《機械能守恒定律》這節課的難點是機械能守恒的條件是只有重力做功。首先引導學生之前學習機功能關系，即合外力做功過程動能發生改變，重力做功的過程重力勢能發生改變，而后理論分析實驗中阻力做功、拉力做功等情況下機械能不守恒，理論探究機械能守恒的條件，即只有重力做功。通過師生互動、思維探究以及理論推導過程，深刻領會到物理學科的嚴謹性和流暢性，感受物理之美。讓學生在探究、推理過程中得出結論，有利于培養學生的推理能力、分析歸納能力和探索發現能力，領悟理想研究方法。
4. 讓實驗探究與理論探究成為探究式教學的兩翼
學生的科學探究并不意味著只動手操作進行實驗活動，凡是有利于學生“構建知識”，形成“科學觀念”，領悟“科學研究方法”的各種活動都屬于科學探究范疇。在教學中要將這兩種方式結合在一起。美國的物理學家最近評出“最美麗”物理實驗，這些實驗共同之處是：它們都“抓”住了物理學家眼中“最美麗”的科學之魂，這種美麗是一種經典概念：最簡單的儀器和設備，最根本、最單純的科學結論，就像是一座座歷史豐碑一樣，人們長久的困惑和含糊頃刻間一掃而空，對自然界的認識更加清晰。
新課程要求學生通過物理學習能“體驗科學探究過程”，從而提高學生的科學素養。學習過程更多的是學生體驗的過程，將理論探究和實驗探究緊密的結合的教學方式有利于學生體驗科學探究過程，注意過程的體驗，有助于學生知識的構建，方法的形成，能力的形成，并在學習過程中形成科學的態度和科學精神，掌握科學方法，成為解決問題的高手。同時在物理教學中注重物理過程的體驗，能激發學生學習熱情，有利于學生借助直接或間接經驗將知識內化，并在探究過程中培養堅韌不拔、探索知識的科學精神，將科學知識和科學素養有機統一。
參考文獻：
[1] 高中物理課程標準．人民教育出版社，2003 ．
機械能守恒定律習題范文3
例題 如圖1，質量為m的子彈，以速度v水平射入用輕繩懸掛在空中的木塊，木塊的質量為M，繩長為L，子彈停留在木塊中，求：（1）子彈射入木塊后的瞬間繩子張力的大小？（2）子彈射入后木塊和子彈所能上升的最大高度？
這是出現在動量守恒定律應用中的一道練習題，因為倉促出題者也沒有配以相應的參考答案.又因為出現在動量守恒定律應用的第一個課時且被冠在“子彈問題”之下，筆者將其定義為一道十分簡單的組合題，給出了如下解法.
解 （1）設木塊（含子彈）速度為v′，對子彈射入木塊由動量守恒定律得
mv=（M+m）v′（1）
木塊（含子彈）做圓周運動，在最低點由牛頓定律得
FT-（M+m）g=（M+m）v′2L（2）
由（1）、（2）可求得張力大小
FT=m2v2L（M+m）+（M+m）g.
（2）對木塊（含子彈）擺上的過程由機械能守恒得
（M+m）gh=12（M+m）v′2（3）
由（1）、（3）得h=m2v22（M+m）2g.
之后課間，其他班的一名同學來向我詢問這道題的做法.我十分輕描淡寫地重復了一次上述解法.沒想他的一個反問立即將我的輕描淡寫拖入谷底：“老師，您怎么知道它一定沒有繞過懸點轉整圈？如果打擊速度很大的話，完全可能啊！”是啊，這是十分順理成章的追問，為什么我會忽視呢？于是，我立即跟他一起對第（2）問作了以下討論：
A.若繩恰能上擺至水平位置，設對應的v′=v1.
對木塊（含子彈）由機械能守恒定律得
（M+m）gL=12（M+m）v21（4）
解得v1=2gL.
B.若木塊（含子彈）恰能完成豎直面內的圓周運動，當其運動到最高點時速度為v3則此時，
由牛頓第二定律得
（M+m）g=（M+m）v23L（5）
設這種情況對應的v′=v2，從最低擺至最高過程中對木塊（含子彈）由機械能守恒定律有
2（M+m）gL=12（M+m）v22-12（M+m）v23（6）
由（5）、（6）知v2=5gL.
那么：
Ⅰ.當v′≤2gL時，設最大高度為h1，對木塊（含子彈）擺上的過程由機械能守恒得
（M+m）gh1=12（M+m）v′2（7）
由（1）、（7）得h1=m2v22（M+m）2g.
Ⅱ.當v′≥5gL時，設最大高度為h2，最大高度為h2=2L.
Ⅲ.當2gL
此時，繩恰好松弛，對木塊（含子彈）由牛頓第二定律有
（M+m）gsinα=（M+m）v2AL（8）
從最低至A由機械能守恒定律
（M+m）gL（1+sinα）=12（M+m）v′2-12（M+m）v2A（9）
木塊（含子彈）從A開始斜拋，之后繼續上升高度設為h′，
在豎直方向由公式v2t-v20=2as得
h′=vAcosα）22g（10）
由（1）、（8）、（9）、（10）得
h3=L+Lsinα+h′=m2v23g（M+m）2+L3+
m2v26g（M+m）2-L3〗{1-m2v23gL（M+m）2-23〗2}
至此，本題第（2）問算是解答完備.但是這就意味著我之前在課堂上的講解有問題.我總在強調嚴謹，強調思維的廣度和完整性，可是自己居然就犯了這樣的錯誤.這是有點丟臉十分失職的事情，看來我需要誠懇地向學生說明情況作出糾正并且認真反思.筆者是有十多年教齡的“老教師”，解過無數道題目，為什么會在這里失誤呢？仔細想想有以下原因：
（1）老師特有的思維定勢.覺得一道放在動量守恒應用第一課時的例題不應該在圓周運動上大做文章，從而忽視了情況的多樣性.
（2）長期依賴參考答案的后遺癥.為了節省備課時間，老師常常對照參考答案去準備習題課，雖然會在講題時參入自己個性化的處理，但總體思路會循著參考答案.長此以往，老師的解題能力大大弱化，有可能離開參考答案就漏洞百出.
（3）長期的“融錯”視角對老師思維的異化.為了能夠了解學生錯誤的根源，老師在批閱作業或與學生交流時往往會“融入”學生的邏輯，從他們的視角和足跡出發去糾正他們的錯誤.時間一久老師頭腦中便充滿了各種似是而非的觀念.雖然我們夠冷靜、理智和熟練，但也會偶爾在潛意識中受到這些錯誤思維的干擾.
（4）低估了以字母為已知條件題目的信息量.如果這是一道具體數據的題便只有一種可能，但是因為是字母，且沒有對字母做任何范圍的交代，從而給多種可能性埋下了伏筆.字母的問題因為具有普遍的意義而倍受出題者青睞.同時它在訓練學生思維的廣度和提升學生處理一類題的能力上十分有效，所以廣受老師們喜愛.所以，今后面對字母為已知條件的問題一定要多多追問多多反問.
（5）學生對老師的盲目迷信.這是一件令筆者十分介意和不能釋懷的事情.發現問題的不是我的學生而是其他班的學生.盲目迷信老師和權威，思維狹隘對理科學生來說都是十分致命的弱點.我班學生的反應一方面說明筆者以“老教師”自居在學生中顯得太過強勢，限制了學生思維的發展，另一方面說明筆者在培養學生的質疑精神上做的十分不夠.今后需要大力鼓勵學生在課堂上爭鳴，只有爭鳴才能更好的澄清.
機械能守恒定律習題范文4
筆者所教學的《機械能守恒定律》的教學設計正是努力朝著 這個方向做的。
一、變驗證型實驗為探究型實驗
教材中本節課只是從理論上推導和應用機械能守恒定律，如 果按照傳統的教學方法，只注重知識的傳授和應用，而忽視學生 探究、體驗的過程，難免“穿新鞋走老路”，也不符合一個科學 結論得出的一般規律。所以我覺得把驗證機械能守恒的實驗改為 探究性實驗更符合一般的規律和新課程標準的要求。
二、恰當的設置了探究點
科學探究要求打破課堂時間的限制，充分發揮學生的創造 性。但怎樣把課堂教學和科學探究有機的結合起來，是我們教師 面臨的一個大課題。我們的課堂受時間、空間的限制，不可能各 方面都探究，為探究而探究只能死路一條，所以恰當的設置探究 點很重要，應該既要讓學生完成知識的學習又要參與探究。
首先，本節課我自始至終都是以問題為中心，引入、過渡、 分析結論、課堂小結等都以問題的形式出現。我努力培養學生 的問題意識，因為問題是學生探究的起點。其次，探究的過程 中我主要抓住了實驗方案的設計、實驗信息的收集與處理、學 生實驗的參與等幾個環節。實驗方案的設計能體現學生應用原 有知識并且創新的能力，本節課學生就設計出了多種方案，有 些已經打破了課堂、學校區域的限制，而這些正是新課標所要 求的。學生的生活中有好多現象和事例需要學生去總結，培養 學生這種關注生活、關愛大自然，搜集身邊信息的意識也是我 們的責任和要求。我覺得本節課在課堂上讓學生自己設計表格、 搜集整理實驗信息是需要的和恰當的。學生在實驗的過程中有 穿不好紙帶的，但有同學們在互相幫助中學會了，使不會的同 學知道這是應用摩擦力的原理。我看在眼里喜在心里，這已經 超越了老師的語言所提及的范疇，它無形中拓展了課堂的外延， 這出乎意料的收獲不正是我們所期望達到的效果嗎？確實，組織好教學比單純講知識更重要。
三、注重了知識與技能循序漸進的教學
注重了機械能守恒定律得出的過程和基本的應用，一些變形的公式表達形式和應用方面的一些注意事項以及其深刻的內涵 放到了下一課時講，這樣面向了全體學生，降低了教學起點，我 覺得這也符合新課標的精神和要求。
四、注重了過程和方法的教學
首先，讓學生從實驗和理論兩方面充分體驗了一個科學結論 得出的過程。這正是課堂的兩個大環節，教學設計在這里也占用 了較長的時間。
其次，讓學生經歷了科學探究的一般過程和思路，即：“創 設情景――提出問題――猜測結論――實驗驗證――理論推導――得出結論――遷移應用”。
五、充分展示了學生的主體地位
學生觀察思考提出問題，自己設計實驗，又分小組親自實驗， 自己搜集整理，自己總結出規律。整個課堂完全以學生為主體， 切實做到了“教師搭臺學生唱戲”?？吹綄W生幾個人一小組，熱 烈討論整理的氣氛，我充分體驗到了一種滿足感，適應于新課標 的物理課堂應該是輕松活潑的。正如一位教育專家所說的：“鴉 雀無聲的課堂不是真正的課堂，真正的課堂是‘熱熱鬧鬧’的?！?/p>
六、學生的合作意識、態度情感和價值觀得到了升華
學生在實驗時，一只手拿紙帶，一只手拿重錘，那就沒有手 控制開關，結果不得不與小組的同學合作；還有的同學請求其他 組同學幫忙；還有一個同學主動幫助其他同學控制開關……合作 探究的氣氛在這里得到了充分體現。聽到學生說“謝謝”、“沒關 系”時，看到他們笑嘻嘻、無拘無束的神態時，更加堅定了我繼 續搞探究教學，充分發揮學生主體地位的信心和決心。
機械能守恒定律習題范文5
【關鍵詞】學生說題 條件 過程 規律
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0145-02
高中物理新課程標準中提出：“教學中要提供學生當眾交流的機會”。為了給學生提供交流的機會，筆者在高中物理解題教學中，采用以“學生說題”作為解題教學的突破口，收到了良好的教學實效。下面，就結合教學實踐，談談以“學生說題”引領高中物理解題教學的策略。
一、追尋考查意圖――說“題目條件”
在解題時，通熟題意是最重要的，吃透題中各個條件及關系是展開思維的基礎，找出題目中關鍵字眼。要求：說出題中的已知條件，主要指各物理量的數據、單位及圖示含義、器材等；說出題中的未知物理量及所求量；說出本題考查的知識點并盡量說出考查意圖。
例：質量為m的鋼板與豎直輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上。平衡時彈簧的壓縮量為x0，如圖1所示。一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運動，但不粘連。它們到達最低點后又向上運動。已知物塊質量為m時，它們恰能回到O點。若物塊質量為2m，仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點時，還具有向上的速度。求物塊向上運動到達的最高點與O點的距離。
題目中的關鍵字有：“自由落下”、“立刻”、“不粘連”、“恰能”、“還具有向上的速度”等，借用彈簧彈力特點和做功性質，已知下落和反彈的高度以及反彈時的速度情況，要求當質量改變為原來的二倍時，反彈的最大高度。題目通過自由落體運動、豎直上拋運動、動量守恒定律、能量守恒定律等知識為依托，訓練學生挖掘隱含條件的能力及運用動量觀點、能量觀點綜合分析解決物理問題的能力。
二、分析關聯點――說“物理過程”
一個較為復雜的物理過程，往往是由幾個不同的階段連接而成。由于組成整個過程的各個階段具備不同的特征，遵循不同的規律，因此對這類過程的分析，一般需要首先把各個階段作出合理的劃分。要求：按照時間順序說出題中物理情境分幾個階段，每個階段研究對象的受力情況，運動特點，能量轉化特點；說出不同階段之間的關聯點。
上題中，第一過程：物體從A處自由落下，只受重力，下落時做初速為零的勻加速直線運動，只有重力勢能與動能相互轉化。第二過程：物體下落3x0時與鋼板碰撞，時間極短，與鋼板獲相同速度。第三過程：物體和鋼板一起向下壓縮彈簧至最低點，受到重力和大小不斷變化的彈力，速度先增加再減少至零，加速度先減少再反向增加。只有重力勢能、彈性勢能與動能相互轉化。第四過程：物體和鋼板從最低點反彈，反彈至彈簧的初始位置是與第三過程是一個逆過程，由于有速度仍能向上，至彈簧恢復原長。第五過程：若物體和鋼板在彈簧恢復原長時仍具有速度，物體又與鋼板不粘連，鋼板將受到彈簧由于伸長而產生的向下的彈力，物體將與鋼板分離，物體作豎直上拋運動至最高點。
三、探索過程本質――說“物理規律”
一個物理問題的求解，很重要的環節即是對題目中包含物理過程和物理狀態的分析。要求：說出每一過程滿足規律的條件，題目是否滿足該條件；應用規律的原始公式及變形式。
本例中，物體自由落體時可應用自由落體規律或機械能守恒定律，物體與鋼板碰撞時時間極短，內力遠大于外力，符合動量守恒定律的條件，應運用動量守恒定律，在彈簧壓縮或反彈的過程中只有勢能和動能相互轉化滿足機械能定恒定律的條件，物體豎直上拋時符合拋體運動規律。
四、找準突破口――說“量的相關性”
在過程的分析中，了解物理過程的物理量間變化關系的特征，是了解過程變化趨勢的一個突破口?？梢?，因為物理量間變化關系的特征能定量反映物理過程的特征，所以，將了解物理量間變化關系的特征，作為了解物理過程的變化趨勢的突破口，是物理過程分析中的重要的環節。
上題中，由下落的高度3x0可得物體與鋼板碰前的速度，對物體和鋼板列動量定恒定律方程可求出碰后兩者粘連的共同速度，由質量為m的物體反彈后只能上升到x0處，由機械能守恒，能求出彈簧物體與鋼板碰前被壓縮時的彈性勢能，這個彈性勢能也就可以應用到質量為2m的物體下落的過程中，從而能得到它上升的最大高度。
（五）能力展現――說“解題規范”
物理規范化解題主要體現在三個方面：思想、方法的規范化，解題過程的規范化，物理語言和書寫的規范化。
上題中，由自由落體運動知識，知碰前物體的速度為v0= ，設碰后速度為v1，因碰撞過程時間極短，故物體與鋼板系統動量守恒.
mv0=2mv1 v1== /2
彈簧開始壓縮到又伸長至O點的過程.
剛碰完彈簧開始壓縮時的彈簧的彈性勢能令為Ep，當它們一起回到O點時，彈簧無形變，彈性勢能為零.由機械能守恒，有Ep+2mv12=2mgx0
所以Ep=mgx0
當物體質量為2m時，由自由落體知識及動量守恒定律，有v0′= 和2mv0′=3mv2，解得v2= ，其中v2為物體與鋼板碰后的共同速度.
剛碰完時彈簧的彈性勢能為Ep′，它們回到O點時，彈性勢能為零，但它們仍繼續向上運動，設此時速度為v，則有Ep′+（3m）v22=3mgx0+（3m）v2.
又因與鋼板碰撞的兩次過程中，彈簧的初始壓縮量都是x0，故有Ep′=Ep，從而由以上求得：v=
物體回到O點后繼續上升過程.
當質量為2m的物塊與鋼板一起回到O點時，彈簧的彈力為零，物塊與鋼板只受到重力作用，加速度為g，一過O點，鋼板受到彈簧向下的拉力作用，加速度大于g.由于物塊與鋼板不粘連，物塊不可能受到鋼板的拉力，其加速度仍為g，故在O點物塊與鋼板分離，分離后，物塊以速度v豎直上拋，因此，物塊上升的最大高度為H=.
總之，通過“學生說題”，讓學生充分參與了課堂學習，調動了學生的自主性，使學生的潛能得到挖掘，能力得以提高。如果一如既往地堅持下去，就可以讓學生站在知識的“巔峰”，去體驗“一覽眾山小”的感覺。
參考方獻：
[1]《物理教學論》閻金鐸主編 廣西教育出版社
機械能守恒定律習題范文6
【例1】如圖所示的電路，AB接在一個穩壓電源兩端，為理想電流表，試分析，當滑動變阻器的滑片從a移向b的過程中的讀數將如何變化？
分析與解：當滑片移至a端時，R0被短路，的讀數為 U1R，而滑至b端時的讀數顯然也為 U1R，所以在滑片從a移至b過程中肯定存在一個極值，我們不妨研究滑片移至中點時的讀數，并不妨假定R=2R0，I中 = U1R0+ 112R0× 112= U13R0= 2U13R< U1R，可見的讀數先變小后變大。
點評：這種思維方法通常稱“極端法”，通常用于處理以中間過程分析、運算比較復雜的問題，一般對于兩個“極端”結果相同的問題，中間往往存在極值，至于極大還是極小可借助于對于中間某一特定位置的分析計算，必要時可利用數學上常用的“賦值法”加于判斷。當然，這種方法由于只研究了一些特殊位置，缺乏嚴密性，尤其對于中間過程比較復雜（如出現反復幾次變大變小）的問題時要慎重。
【例2】在例1中，設R有Rx接入支路時的讀數為Ix。求Ix最小時Rx值。
分析與解： Ix= U1（R-Rx）+ R0Rx1R0+Rx× R01R0+Rx= UR01-（Rx- 112R）2+R0R+ 114R2
顯然當Rx= 112R時Ix最小。
點評：用配方法，求解極值是最常用的數學方法，其實是寫出所需討論的物理量的函數式（通常為二次函數），然后通過配方法求解。
【例3】如圖所示，三個質量均為m的彈性小球用兩根長約為L的輕繩連成一條直線而靜止在光滑水平面上?，F給中間的小球B一個水平初速度 ，方向與繩垂直。小球相互碰撞時無機械能損失，輕繩不可伸長。求：
（1）當小球A、C第一次相碰時，小球B的速度。
（2）當三個小球再次處在同一直線上時，小球B的速度。
（3）運動過程中小球A的最大動能 和此時兩根繩的夾角θ。
（4）當三個小球處在同一直線上時，繩中的拉力F的大小。
分析與解 （1）設小球A、C第一次相碰時，小球B的速度為υB，考慮到對稱性及繩的不可伸長特性，小球A、C沿小球B初速度方向的速度也為 ，由動量守恒定律，得mυ0=3mυB，由此解得 υB=113υ0
（2）當三個小球再次處在同一直線上時，則由動量守恒定律和機械能守恒定律，得mυ0=mυB+2mυA 和112mυ02 =112mυB2 +112mυ02A
解得 υB=113υ0，υA=213υ0 （三球再次處于同一直線）
υB=υ0 ，υA=0 （初始狀態，舍去）。
所以，三個小球再次處在同一直線上時，小球B的速度為 υB=113υ0（負號表示與初速度反向）。
（3）當小球A的動能最大時，小球B的速度為零。設此時小球A、C的速度大小為u，兩根繩間的夾角為θ（如圖），則仍由動量守恒定律和機械能守恒定律，得 mυ0=2musinθ12， 112mυ02=2×112mu2
另外，EKA=112mu2。
由此可解得，小球A的最大動能為EKA=114mυ02，此時兩根繩間夾角為θ=90o 。
（4）小球A、C均以半徑L繞小球B做圓周運動，當三個小球處在同一直線上時，以小球B為參考系（小球B的加速度為0，為慣性參考系），小球A（C）相對于小球B的速度均為υ=υA-υB=υ0，所以，此時繩中拉力大小為 F=mυ21L=mυ021L
點評：本題最難的一問是第（3）問，不少考生試圖通過列出A球動能的一般表達式然后用數學方法討論，結果把問題搞得很復雜，中間還錯誤百出，但如果能抓住當B球動能最小也即為零時，A、 C兩球動能同時達到最大，就很容易處理了。當然，物理隱含條件往往比較隱蔽，需要清晰的物理概念和敏銳的直覺思維才能運用自如。
【例4】在如圖a電路中，電源電動勢E=3V，內阻r-1Ω，則當滑動變阻器電阻為多少時，電源輸出的功率為2W（ ）
A.1 B.2 C.3 D. 112Ω
分析與解：由P=（E1R+r）2，得2= （311+R）2R
解得R1=2Ω R2=112Ω 。
所以選B、D
點評：本題常見的錯誤是漏選，主要原因是對在極值問題兩側往往存在多解缺乏敏感性。由于R=r時電源的輸出功率最大，我們可以作出輸出功率隨外電阻的變化圖如圖b，從圖上我們可以很直觀地發現在極值兩側存在的多解。
【例5】在如圖所示電路中，R=2R0 =2r，則當滑動變阻器電阻從0增加R的過程中（ ）
A.電源的輸出功率先變大后變小
B.電源的輸出功率不斷變小
C.變阻器R消耗的功率先變大后變小
D. R0消耗的功率不斷變小
分析與解 本題可利用在外電阻與內電阻相等時，電源輸出功率最大這一結論（如例4的圖b），因為R0=r ，所以在R變大時，外電阻始終大于內電阻，電源的輸出功率應不斷變小，所以A錯誤，B正確。
在討論變阻器功率時，可將 R0折合成電源內阻，此時變阻器即使調至最大也剛好等于電源的“內阻”，所以變阻器功率為R增大時，應不斷變大，所以C錯誤；而R0為定值電阻，只要電流減小功率就減小，所以D正確。
點評：有些物理問題中，盡管“感受”有極值，但由于自變量取值范圍的限制，無法真正取得極值，用數學語言描述就是“此函數在定義域的某一區間是單調函數”，對于這種變量分析要格外小心。
【例6】如圖（1）所示，底邊AB恒定為b，當斜面與底邊成夾角θ為多大時，物體沿此光滑斜面由靜止從頂端滑到低端所用時間最短？
分析與解：設夾角為 θ時，斜面長為S，物體質量為m，沿斜面方向的加速度為 a，所用時間為t，
受力分析如圖（2）所示，根據題意有：S= b 1cosθ①
由運動學和牛頓第二定律有： S= 1 12at2 ②
mgsinθ=ma ③
聯立①②③式解得： t= 2S 1a= 3b1gsinθcosθ= 4b1gsin2θ
可見在 0o≤θ≤90o內，當sinθ=1時，即2θ=90o ， θ=45o時，有最短時間tmin= 4b1g
