机械能守恒定说课稿

第一篇：机械能守恒定说课稿

理化生教研组

梁锦春

《机械能守恒定律》说课稿

理化生教研组

梁锦春

一、教材分析与处理

1.地位和作用：

《机械能守恒定律》作为人教版物理 理化生教研组

梁锦春

难点：对机械能守恒条件的理解及应用。原因是：学生抽象思维尚处于起步阶段，对功、能等物理量理解不够深刻，要从功能转化关系理解机械能守恒的条件有一定难度。

三、教学方法及学法指导

本节主要采用讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。通过师生一起探索得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现“教师主导、学生主体”的教学原则。

1、为适应高一学生的认识和思维发展水平，根据新课内容要求，创设“自由落体、平抛、翻滚过山车、单摆、弹簧振子”物理情境作为铺垫，由易到难，引导学生进行实践-认识-再实践-再认识，完成认识上的飞跃。

2、通过设疑，启发学生思考；在归纳机械能守恒定律的使用条件时，引导学生进行讨论，鼓励学生提出自己的观点，并能加以评价，培养学生的学习兴趣以及对物理学习的自信心。

四、教学程序

分为引入、新课、联系巩固、作业、课外探究五个步骤。

(一)引入新课

以生活中常见情境为例，让学生分析动能、势能的相互转化，提出机械能如何变化的问题，顺势引入新课；

创设不同物理情境（同前），让学生用所学知识进行分析，在师生共同探讨下得出机械能守恒定律的内容。

以物理情境为例，让学生自由讨论定律成立的条件，教师进行适当引导，最后共同得到适用条件；

依次演示滚摆、单摆和弹簧振子，提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。通过观察演示实验，学生回答物体运动中动能、势能变化情况。教师小结：物体运动过程中，随动能增大，物体的势能减小；反之，随动能减小，物体的势能增大。

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梁锦春

(二)教学过程设计

在观察演示实验的基础上，我们从理论上分析物体动能与势能相互转化的情况。先考虑只有重力对物体做功的理想情况。

1．只有重力对物体做功时物体的机械能

问题：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化(引导学生思考分析)。

分析：根据动能定理，有 WG＝mv22/2-mv12/2

下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面，有

WG＝mgh1-mgh2

由以上两式可以得到:mgh1+ mv12/2= mgh2+ mv22/2 引导学生分析上面式子所反映的物理意义，并小结：下落过程中，物体重力势能转化为动能，此过程中物体的机械能总量不变。

指出问题：上述结论是否具有普遍意义呢？作为课后作业，请同学们课后进一步分析物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。

明确：可以证明，在只有重力做功的情况下，物体动能和势能可以相互转化，而机械能总量保持不变。

提出问题：在只有弹簧弹力做功时，物体的机械能是否变化呢？

2．弹簧和物体组成的系统的机械能

以弹簧振子为例(未讲振动，不必给出弹簧振子名称，只需讲清系统特点即可)，简要分析系统势能与动能的转化。

明确：进一步定量研究可以证明，在只有弹簧弹力做功条件下，物体的动能与势能可以相互转化，物体的机械能总量不变。

综上所述，可以得到如下结论：

3．机械能守恒定律

在只有重力和弹簧弹力对物体做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化，物体机械能总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。

提出问题：学习机械能守恒定律，要能应用它分析、解决问题。下面我们通过具体问题的分析来学习机械能守恒定律的应用。在具体问题分析过程中，一方面要学习应用机械

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梁锦春

能守恒定律解决问题的方法，另一方面通过问题分析加深对机械能守恒定律的理解与认识。

4.机械能守恒定律成立的条件：

Ａ.只有重力或弹力做功，Ｂ.只有物体的动能和势能的相互转化。只有重力（或弹力）做功包括以下两种情形：

A、物体只受重力（或弹力），且只有重力（或弹力）做功。

B、物体除受重力（或弹力）外还受其它力，但其它力不做功，或其它力做功的代数和为零（系统的机械能保持不变，一般来说，可以用机械能守恒定律）。

5.课堂练习

通过适当的例题分析、课堂练习让学生对新学知识进行巩固和加深理解；并从中体练成功的喜悦。

6.作业布置

三、设计理念

我的教学设计理念是：①将此课堂设计为：双向的、互动的，而不是填鸭式的、单向的。目的是想充分调动学生的积极性、主动性。②将此课堂设计为：开放的、并是可调控的，而不是封闭的。目的是想达到因材施教、因人施教、因时施教，以面对全体学生。

四、说明：此说课稿难免有不对、不妥之处，欢迎批评指正！

第二篇：机械能守恒定说课稿

《机械能守恒定律》的说课稿

李仕荣

我说课的题目是“机械能守恒定律”，下面我对这节课分四个方面进行说明： 教材分析、学法指导、教学方法、教学过程和设计意图。

一、教材分析

1、教材所处的地位和作用

本节课是高一物理必修2的第7章第8节，机械能守恒定律一节的内容与本章的各节内容有紧密的逻辑关系，是全章知识链中重要的一环，机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况，教材通过“做一做”小实验展示了与探究守恒量的联系，通过多个具体实例，先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。在教学设计时，要根据教材内在的逻辑关系和学生认知的发展规律来设计教学活动的基本流程，力求达到最优化的组合。力图通过生活实例和物理实验,展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究,体现从“生活走向物理”的理念,通过建立物理模型,由浅入深进行探究,让学生领会科学的研究方法,并通过规律应用巩固知识,体会物理规律对生活实践的作用。

2、教学目标及确定依据

根据教材特点（注重思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性）和学生的特点以及高中新课程的总目标（进一步提高科学素养，满足全体学生终身发展需求）和理念（探究性、主体性、发展性、和谐性）和三维教学目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）的要求特制定如下教学目标。理解机械能及机械能总量的概念，掌握机械能守恒定律的内容及得出过程（观察现象→提出问题→实例探究→发现结论→理论推证→总结规律初步应用）与方法（实例探究+演绎推理）；在过程中浸透，寻找科学真理的价值观和唯物观，提高学生探索发现能力。对机械能守恒定律条件的实质性理解；会初步应用条件来分析实际过程的机械能是否守恒，这也就要求学生在构建成定律知识上掌握它的来龙去脉，提高学生的应用创新能力。知识与技能

1、知道机械能的各种形式，能分析动能和势能（重力势能、弹性势能）间相互转化问题。

2、能够根据动能定理及重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律。

3、知道机械能守恒的条件和机械能守恒定律的表达式，理解机械能守恒定律的内容。

4、会根据守恒条件判断机械能是否守恒，应用机械能守恒定律解决有关问题。过程与方法

1、学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法

2、初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。情感、态度与价值观

体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度，领悟机械能守恒规律解决问题的优点，形成科学价值观。

3、重点、难点及确定依据

教学重点：机械能守恒定律的推导与建立，以及机械能守恒定律含义的理解；机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。对机械能守恒条件及守恒定律的理解是本节内容的难点。

4、教学内容重组、拓展、安排

分为引入、新课、巩固、作业四个步骤。以生活中常见情境为例，让学生分析动能、势能的相互转化，提出机械能如何变化的问题，顺势引入新课；创设三个不同情境，让学生用所学知识进行分析，在师生共同探讨下得出机械能守恒定律的内容。以三个情境为例，让学生自由讨论定律成立的条件，教师进行适当引导，最后共同得到适用条件。然后通过适当的课堂练习让学生对新学知识进行巩固和加深理解。研究性课题的提出，通过以下实例让学生课后去进行探讨高度

二、教学方法

由于物理规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物。针对这一特点，教师在教学中要为学生创设良好的学习情境，提供多样化信息来源，根据STS的教学模式，教师应当注重探究性、主导性、交互性、社会性的教学；注重师生间的协商、对话与交流。我的教学法设计主要也是依据教学理论及构建主义学习理论进行设计的，具体而言是这样：对机械能守恒定律的得出（过程），我采用演示单摆实验（创设情景），发现现象（能达到相同的高度），学生在老师的引导下定性得出两个最高点的机械能相等，教师再设计问题（对其它的点或其余的实例是否又具有任意性与普遍？），再通过自由落体运动的理论论证和实例验证（物体在光滑斜面上自由下落和振子的运动），进而得出规律。对机械能守恒定律条件的得出与掌握，可以通过对比、分析我们所举的实验与实例，学生回到具体的物理情境中去思考我们设问题的前提，在这种思考、、对比与分析中进行总结，从而得出机械能守恒定律的条件。对规律的应用，属于是对知识的深化理解，要通过教师的示范，师生的共同讨论逐步去领会分析、处理问题的方法，切忌一步到位。总的来说我采用的是一种教师引导和学生探究相结合的发现教学法，也符合现代的STS教学模式的要求。本节主要采用讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。通过师生一起探索得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现“教师主导、学生主体”的教学原则。

三、学法指导

根据我设计的教法及科学的构建主义学法观点：“学习不是接受现成的知识信息，而是基于原有经验的转变；学习不是个体构建的过程，也是社会构建的过程。”

学生应当采取这样学习方法：在具体的物理情景及老师的引导下进行探究式学习，体现由物讲理的基本方法。学生应当在具体的物理情景中学会思考与分析，演绎推理、归纳与总结。具体的应当是在物理情景中去思考我们的问题，分析它的特点，用我们已掌握的知识进行探究式的演绎推理，最后去归纳总结新的物理规律。总之，学生要学会学习知识的来龙去脉，这是最重要的学习方法。为适应高一学生的认识和思维发展水平，根据新课内容要求，创设“自由落体、平抛、沿斜面下滑”三个物理情境作为铺垫，由易到难，引导学生进行实践-认识-再实践-再认识，完成认识上的飞跃。通过设疑，启发学生思考，在归纳机械能守恒定律的使用条件时，引导学生进行讨论，鼓励学生提出自己的观点，并能加以评价，培养学生的学习兴趣以及对物理学习的自信心。

四、教学过程和设计意图

1、导入新课

做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，物体的动能和势能总和称为机械能，通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化，展示图片和视频导入。

实验：（激疑）钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同学反应。释放钢球后，学生联系到伽利略理想实验中的判断，认识到若无空气阻力，应该摆到等高处，不会碰到鼻子。

2、新课教学 1）探究守恒量

实验：将小钢球用细线悬挂一端固定在的小黑板上部，让小球摆动，通过实验发现，小球可以摆到跟释放点等高处，再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线，再观察，发现仍等高。引导学生讨论探究摆动中能量转换，分析实验现象所展示的能量转化特点小球摆动过程中总能回到原来高度，好像“记得”自己原来的高度，说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的，是什么呢？重力势能与动能的总和保持不变，也就是机械能保持不变。

实验将小黑板倾斜，让小钢球靠着黑板运动，观察现象。小黑板不倾斜，将小钢球换成泡沫球再做，观察现象。小球有时能摆到原来的高度，有时不能摆到原来的高度。

2）探究规律，并找出机械能不变的条件。

提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。

⑴只受重力作用分析

引导学生自主探究，不失一般性，功能关系、动能定理），得到

EP1+EK1=EP2+EK2

即

E1=E2 引导学生讨论式①的含义是什么？式②的含义又是什么？

在表达式①中左边是物体动能的增加量，右边是物体重力势能减少量，该表达式说明：动能和势能之和即总的机械能保持不变。⑵只有重力做功分析

上述结论是在运动过程只受重力作用的时候得到的，如果物体是沿光滑斜面下滑，上述结论成立吗？（由同学推导，分析）沿光滑斜面下滑过程中，斜面的弹力不做功，由动能定理分析，通过重力做功，使重力势能转化为动能，总的机械能保持不变。如果物体沿光滑曲面滑下，怎么分析？

由学生通过重力势能的分析中将曲面看成无数个小斜面的处理方法，得出结论。

小结：在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，总的机械能保持不变。

进一步分析实验，摆球摆动过程受重力与细线拉力，两拉力方向始终与运动方向垂直，不做功，则上式推导过程及结论都相同。⑶分析守恒条件

分析讨论：泡沫球实验和黑板倾斜后球不能摆到等高处的原因。泡沫球受到的阻力不能忽略，前面的推导过程中W=WG+Wf，EP1+EK1≠EP2+EK2，从能量转化角度看，有机械能转化为热能，所以机械能将不断减少。通过实验和理论推导的证明：只有重力做功时，物体系统内的机械能守恒。

（此处应说明：重力势能是物体和地球组成的系统具有的）⑷只有弹力做功分析

提出问题：势能包括重力势能和弹性势能，只有弹力做功时，机械能与守恒吗？

实验：气垫导轨上的水平弹簧振子，观察振动过程。由同学讨论振动过程的能量转化和实验结论，结论：只有弹力做功时，系统机械能守恒 ⑸系统内只有重力和弹力做功分析

实验5：竖直弹簧振子的振动，观察现象，作出分析。共同分析，得出结论。⑹分析守恒条件，归纳结论

在只有重力和弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变

⑺引导学生分析结论，加深理解：

“在只有重力和弹力做功的物体系统内”是机械能守恒的条件 “而总的机械能保持不变”是结论

“动能和势能可以互相转化”是系统内重力或弹力做功的结果。从能量转化角度看，机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。

条件：系统内只有重力（或弹力）做功。公式：EP1+EK1=EP2+EK2（E1=E2）（板书）⑻共同分析书本中的思考与讨论：

一小球在真空中下落，有一质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都

因高度为h­­1的地方下落到h2的地方，在两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化为什么形式的能？机械能守恒吗？ 3）巩固应用： 指导学生对规律探究过程进行归纳小结，然后针对性地加以巩固应用。

例1：分析下列情况下机械能是否守恒？ A．跳伞运动员从空中匀速下落过程 B．物体以8m/s2在空中下落过程 C．物体作平抛运动过程

D．物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程 例2：下列情况中，物体的机械能有可能不变的是 A．物体所受合外力为零，重力对物体做正功 B．物体所受合外力为零，重力对物体做负功 C．物体以5m/s2的加速度做直线运动

D．物体以不变的速率在竖直平面内做曲线运动

通过以上两例具体问题，巩固对机械能守恒条件的理解和掌握。例1中D选项用意是让

学生清楚应该是系统内弹力做功机械能才守恒。例2各选项的目的是让学生能联系各种实际的运动情景进行分析。

例：把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l ,最大偏角为θ。小球运动到最低位置时的速度是多大？

分析：这个问题直接用牛顿第二定律和运动学的公式来处理，需要用高等数学。通过前面的分析，我们知道小球在摆动过程中机械能守恒，可以用机械能守恒定律求解。

（对学生的回答进行评价、修正，让学生认识到，物体重力势能 大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面。）

在应用的基础上，归纳使用机械能守恒定律解题的一般步骤： １、受力分析，判断是否符合机械能守恒定律的条件——只有重力或弹力做功；

２、列出初、末两个状态的机械能（E1、E2）； ３、根据机械能守恒定律列出等式求解（E1＝E2）。

设问： 你能不能直接用牛顿第二定律和运动学的公式来处理这个问题 ？

通过设问让学生了解机械能守恒定律解决问题时的优越性。高中阶段无法用牛顿第二定律和运动学的公式解决机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便；应用机械能守恒定律解决问题，只需考虑运动的始末状态，不必考虑两个状态之间过程的细节。如果直接用牛顿运动定律解决问题，往往要分析过程中各个力的作用，而这些力往往又是变化的，因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题，应用机械能守恒定律则易于解决。

四、小结，布置作业

第三篇：知荣辱方能守清廉

最近，胡锦涛同志在看望参加“两会”的政协委员时指出：“要引导广大干部群众特别是青少年树立社会主义荣辱观，坚持以热爱祖国为荣、以危害祖国为耻，以服务人民为荣、以背离人民为耻，以崇尚科学为荣、以愚昧无知为耻，以辛勤劳动为荣、以好逸恶劳为耻，以团结互助为荣、以损人利己为耻，以诚实守信为荣、以见利忘义为耻，以遵纪守法为荣、以违法乱纪为耻，以艰苦奋斗为荣、以骄奢淫逸为耻。”

胡锦涛总书记的重要讲话，如阳春三月的春风在神州大地不胫而走，广为传播，引起了社会各界强烈反响和共鸣。“八荣八耻”可谓是概括精辟，寓意深远，言简意赅，切中时弊，具有很强的针对性和鲜明的时代特征，体现了科学的世界观、人生观、价值观的有机统一，反映了社会主义基本道德规范和社会风尚的本质要求，是中国传统美德和时代精神完美结合的生动体现。笔者认为，它不仅是青少年成长的道德标杆，更应该是党员干部为官从政的价值取向和行为尺度。

荣和辱是对立的两个方面，“荣”即光荣或荣誉，“辱”即耻辱。荣辱观就是对荣与辱的根本看法，它是人生观、价值观的重要范畴。人的荣辱观往往受时代的局限和社会环境等多方面的影响，存在着不同的个体差异。先秦思想家孟子奉仁义为圭臬，主张“仁则荣，不仁则辱。”春秋时期的管仲则重于物质生活，认为“仓廪实而知礼节，衣食足而知荣辱”。这些观点对于构建传统道德观念无疑有其积极的一面，但总逃不出历史的拘囿。今天，建立什么样的价值体系，树立什么样的荣辱观，旗帜鲜明地坚持什么、反对什么，倡导什么、抵制什么，不仅具有深远的历史意义，而且对于贯彻以德治国的基本方略，推动党风廉政建设，实现社会的长治久安，都具有十分重大的现实意义。

改革开放以来，经济的快速发展带来了物质生活的极大丰富。然而，在外来思潮和多元文化的冲击下，社会道德持续滑坡，出现了善恶不分、妍媸不辨、是非不明、言行不一等有悖于常理的现象，人性扭曲，私欲横流，传统的伦理道德和价值规范遭到亵渎和嘲本文来自文秘之音网，在百度中可以第一位搜索到网络站解。在干部队伍中，一些领导干部经不起金钱美色的诱惑，崇尚拜金主义、享乐主义、极端个人主义，人生观、世界观、价值观发生了根本的蜕变，荣辱错位，黑白颠倒。在他们的眼里，投机钻营弄虚作假是本事，专制武断盲目决策是魄力，恃强凌弱欺上压下是英勇，吃喝玩乐奢侈浪费是潇洒。寡廉鲜耻、恬不知耻已经到了无以复加的地步。这股风气尽管不是主流，但决不可小觑。

当前，腐败问题成了人们最为关注的社会问题。大力加强党风廉政建设，努力遏制各种消极腐败现象，保持干部队伍的清正廉洁，对于匡正党风政风，促进社会风气的根本好转有着不可估量的作用。俗话说：“村看村、户看户，群众看干部。”我们不可忽视道德的影响力，它有着潜移默化、润物无声的效果。西方哲学家康德说：世界上惟有两样东西让我们深深感动，一是头顶灿烂的星空，一是内心崇高的道德。因此，广大党员干部必须牢固树立正确的荣辱观，带头践行“八荣八耻”，铸就高尚的道德品质，筑起拒腐防变的思想道德防线，坚守清廉之本。众所周知，人的堕落肇始于思想的嬗变，而人的思想莫不是受荣辱观的驱使。理智告诉我们：荣，则其可为，耻，则其不可为。孔子认为：“ 有耻且格”。意思是人有了知耻之心，才能检点行为归于正道。康有为说：“人之所以不为，皆赖有耻心。如无耻，则无事不可为矣。”人要不知羞耻，那什么事都可能干得出来。可见，知荣辱、识大局、明是非，做当荣之事、拒为辱之行，方是守住清廉的根本。

中国自古以来就是礼仪之邦、文明古国。古代先贤认为“礼仪廉耻，国之四维，四维不张，国乃灭亡。”清朝的龚自珍说：“士皆知耻，则国家永无耻矣；士不知耻，为国之大耻。”党员干部的荣辱观不仅关乎个人的品行操守，更是与国运的兴衰紧密相联。让我们行动起来，从你做起，从我做起，为弘扬民族优良传统、建设和谐社会献出一份应有的力量。

第四篇：恒定的解释及造句

【注音】： heng ding

【意思】：永恒固定：变星是一种光度不～的星体。

恒定造句：

1、还有，它以一个恒定的速度移动。

2、因为化学中我们所做的很多东西,都是在恒定的温度和压强下进行的。

3、如果你知道状态方程,知道在体积恒定的时压强如何随着温度变化。

4、但是，在这些条件下，这些物理量，如果我们考察自由能的变化,例如在恒定的温度和压强下，我们仍然可以计算。

5、这篇报告描述了某一个人为假定的自然界的基本物理常数，似乎并不是一直保持恒定不变。

6、好，现在系统有恒定的温度，因为它是绝热的。

7、如果暗物质能量是宇宙固有的一部分，那么他的质量应该是恒定的。

8、所有时钟都必须有一个均匀、恒定或重复的划分时间等量增加的过程或动作。

9、恒定应力不能强健肌肉，它会杀死你。

10、阻碍生产力的一个主要因素是恒定的连通性。

11、只要负荷大体上是恒定的，应用程序通常会很快达到一个稳定的内存使用水平。

12、发起人、开发人员和用户应该能够持续维持一个恒定的步调。

13、这个开销是恒定的，并不取决于事务所做的工作。

14、我确实还得收集更多的数据，看看点击后的速度是不是恒定的，但让我先看看点击之前竖直方向的加速度吧。

15、这就是我们在,恒定温度和压强下的平衡条件。

16、但是，大多数人进入一个恒定应力状态。

17、当我保持压强恒定。

18、这种感觉像是焦虑，像一种恒定的做错了什么的不安感。

19、奥兰察和孤松镇附近的城镇是用绿色的植被标示的，同时也表明一个更恒定的水源存在的可能性。

20、虽然我没有写出来，但是这些都是在恒定温度下的，对吗？

21、它允许应用程序在后台对表执行恒定数据加载操作，同时可以执行交互式读取和写入操作。

22、尽管在儿童时代神经元持续增大，大脑联系也得以建立和修正，神经元的数目却自出生开始便始终维持恒定。

23、在探讨的过程中，书中揭示了我们认为所有人的大脑是恒定的部分显然是高度变化的。

24、他对赛跑的危险的恒定的忧虑导致了很严厉的胃溃疡他必须停止赛跑十个月。

25、一些科学项目需要速率恒定的精密、稳定、低压脉冲。

26、这仍然是绝热的，是隔热的，但现在它的体积是恒定的。

第五篇：机械优化设计说课稿

《优化设计的数学模型》说课稿

张华

我说课的题目是：《优化设计的数学模型》。本章是中国石化出版社第一版《现代设计方法》第二章第二节的内容。我主要从教材分析，教法设计，学法指导，教学设计四个方面进行阐述。

一、教材分析：从以下三方面加以分析。

1、地位作用：本节主要讲授建立优化设计数学模型的三要素：即目标函数、设计变量和约束条件，建立优化设计问题的数学模型，是进行实际问题优化设计首要环节，它为后续进行优化设计算法和编程，以及得出准确的优化结果奠定良好的基础。本小节是第二章的教学重点章节。

2、教学目标： 根据大纲要求，结合学生特点，我将教学目标定为知识目标，能力目标，情感目标三个方面。

知识目标： 1）理解优化设计问题数学模型的组成。

2）掌握优化设计问题数学模型的建立方法。

能力目标： 1）培养学生从实际问题进行抽象、概括、归纳优化设计数学模型的能力。

2）培养学生主动探究、协作学习的能力。

情感目标：培养学生迎难而上克服困难的精神和正确认识事物本质的方法论。

3、学情分析

本门课的授课对象是普通本科机械电子工程专业大三学生，他们前续已经学习了《高等数学》、《机械设计》、《机械原理》、《现代工程图学》、《三维软件基础》等课程，具有产品设计研发的基本思路和方法，但工程实践经验不足，概括和抽象能力有待提升。

4、重点与难点

由于工程优化问题的复杂难易程度有差异，所以其数学模型的建立也有难易，而建立其优化设计的数学模型是开展后续优化环节的首要步骤，数学模型建立是否准确，直接决定了后续优化结果的可靠性，所以它是本章的重点。而要使学生掌握优化设计数学模型的建立方法，需要学生有数学建模的基本理论，有工程问题抽象思维的能力，而这对于机电专业普通本科生而言是有一定的难度的，所以把它定为教学难点。

二、教法设计：

主要采用演示法、启发诱导法和研讨法的教学方法，通过“动画演示、创设问题情境提出问题、探究验证回答问题、发现一般规律、共同讨论得出结论”等环节，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。

教学手段：多媒体辅助教学。

三、学法指导：

1、“授人以鱼，不如授人以渔”。通过教师创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究,善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。

2、采用提取旧知－积极思维－实验探究－构建新知－巩固深化的学法。

四、教学设计：为更好地完成教学目标，我将教学设计分为以下六个部分。

1、复习提问：

减速器课程设计你所完成的题目是什么？是什么类型的减速器？你所采用的传动方案是怎样的？请大家回顾上学期所完成的机械原理机械设计综合设计并回答以上问题。

虽然是上学期完成的综合设计，但由于是集中实践环节，学生投入的时间尽力比较多，费了很大劲，应该留有很深刻的印象，通过回忆，学生应该很容易进入到以前课程设计的情境。

2、创设情境（课堂导入）：

透过回忆以前机械原理机械设计综合设计的情境，进一步深入，启发学生，他们所完成的设计过程是否基本是采用手工的方法完成的，计算工作量很大，图纸绘制的难度也比较大，但是设计结果的可信性如何？是否是最佳的设计结果？你所设计的减速器是否体积做到了最小，最能节约原材料？这会引起学生的深思。

在前面复习的基础上，采用这种形象生动的导入法，激发了学生探究新知识的欲望，将学生的兴趣点引到了对优化设计的研究上来。

3、探索研究：

要进行优化设计，首先应建立其数学模型，然后采用计算机编程的方法完成优化设计，数学模型建立是否准确，直接影响优化设计结果，进而进入第一个教学目标：优化设计问题数学模型的组成。

优化设计数学模型的建立是本节的重点和难点：为突破难点，我把探究过程分为四步：

第一步：举例：货箱的优化设计：给出设计条件和要求，现用薄板制造一体积为100m3，长度不小于5m的无上盖的立方体货箱，要求该货箱的钢板耗费量最少，试确定货箱的长、宽、高尺寸。然后进行分析：

（1）目标：用料最少，即货箱的表面积最小。（2）设计参数确定：长x1、宽x2、高x3；（3）设计约束条件：

（a）体积要求

（b）长度要求 进而确定其数学模型： 设计参数： x1,x2,x3设计目标： minSx1x22(x2x3x1x3)约束条件：

g1x15

g2x20

g3x30

h1x1x2x3100这样可使学生产生初步的感性认识，带着问题有目的的去掌握知识。

第二步：在第一步工作的基础上，提出问题：如何建立减速器优化设计的数学模型呢？给学生提出设计条件和要求：已知：传动比i，转速n，传动功率P，大小齿轮的材料，设计该齿轮副，使其重量最轻。

引导学生尝试建立其优化设计的数学模型。在此，组织学生分组进行讨论，每组讨论后提出一个优化设计的数学模型。之后，组织进行全班辩论，究竟哪组

提出的优化设计数学模型是最合理的？在辩论的同时，学生可以自然接受一些规律性知识：如设计变量的数目确定问题，约束条件的分类问题，目标函数的简化问题等。

这样在学生通过充分讨论后，自觉的运用已有的知识发现优化设计数学模型的建立规律，从而使难点突破。

第三步：实际演练，要求学生完成上学期机械原理机械设计综合设计的减速器优化设计数学模型的建立，通过这样实际的演练，进一步使学生接触工程实际，锻炼学生的工程意识，并进一步验证前面所发现的规律。

以上第二、第三步是本小结的教学关键，一定要针对授课班级学生的实际情况，组织好教学。

第四步：通过学生讨论得出结论，如何将工程实际问题抽象为优化设计数学模型。

以上通过“提出问题——回答问题发现规律——验证规律——共同讨论得出结论”的四步教学法，将难点分解，层层递进，步步深入，强化重点的同时，变难点为趣点，使学生轻松掌握所学知识。

4、总结提炼

教师归纳总结本次课内容，并导入下一节内容：如何编程解决优化设计问题。使学生更好的理解本小节的重、难点，同时也能使本次教学前后连贯，一气呵成！

5、布置作业通过课后作业，使学生巩固课堂知识。

6、板书设计 分为主、副板书。主板书：

一、优化设计的数学模型

1、目标函数

2、设计变量

3、约束条件

二、优化设计数学模型建立的一般规律

1、设计变量

（1）抓主要，舍次要

2、约束条件（1）边界约束（2）性能约束

3、目标函数

目标函数必须包含全部设计变量。在机械设计中，可作为参考目标函数的有： 最小体积，最轻重量，最高效率，最大承载能力，最小振幅或噪声，最小成本，最高利润。

附板书：举例（略）

这样设计的目的使版面直观，层次分明，重点和难点突出。

附：其它说明

本课件是用PPT制作，力求做到使用方便，操作简单，界面美观，充分体现多媒体课件的辅助教学作用，使专业课的教学由抽象变具体，便于学生理解。