高中物理人教版必修二教案机械能守恒定律.doc
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1、7.8 机械能守恒定律【教学目标教学目标】知识与技能知识与技能1、知道什么是机械能,理解物体的动能和势能可以相互转化;2、理解机械能守恒定律的内容和适用条件;3、会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析实际问题过程与方法过程与方法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。【教学重点教学重点】1、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;2、机械
2、能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。【教学难点教学难点】1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。2、能正确分析物体系统内所具有的机械能,判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。【教学课时教学课时】2 课时【探究学习探究学习】 机械能包括 能和 能,重力做功 能和 能可以转化,弹力做功 能和 能可以转化。 机械能守恒定律:在 做功的物体系统内, 与 可以 而总的 保持不变。一个小球在真空中自由下落,另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落,它们都由高度为 h1的地方下落到高度为 h2的地方。在这两种情况下,重力所做的功相等吗?重力势能各转化成什么形式的能量?只有重力做功
3、和只受重力是一回事吗?怎样判断物体的机械能是否守恒?利用机械能守恒定律解题的基本步骤是什么?【课堂实录课堂实录】一、导入新课一、导入新课1、提出课题机械能守恒定律机械能守恒定律。 (板书)2、力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,例举: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) 分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况。实验 1:(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。二、新课教
4、学二、新课教学1、探究守恒量实验 2: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,实验 1 和实验 2 中小球在摆动过程中通过重力做功,势能与动能互相转换:重力做正功,重力势能减少,动能增加;重力做负功,重力势能增加,动能减少。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 3:将小黑板倾斜,让小钢球
5、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,先对简单的物理瀑布(自由落体) :重力势能动能过山车:动能重力势能动能荡秋千:动能重力势能撑杆跳高动能弹性势能、重力势能动能乙甲ABCAh1h2ABv1v2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。只受重力作用分析引导学生自主探究,不失一般性,设下落过程中经过高度 h1的 A 点速度 v1,高度 h2的 B 点时速度为 v
6、2,由同学用学习过的知识(牛顿定律或动能定理) ,分析下落过程中 A、B 两位置的机械能之间的数量关系。A 点到 B 点,WG=21mv22-21mv12= EK2-EK1由重力做功和重力势能变化的关系有WG=mgh1-mgh2=EP1-EP2得到 EK2-EK1=EP1-EP2 移项后,得 EP1+EK1=EP2+EK2 即 E1=E2引导学生讨论式的含义是什么?式的含义又是什么?在表达式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:物体在下落过程中,重力做了多少正功,物体的重力势能就减小多少,同时物体的动能就增加多少。在表达式中,左边是物体在末位置时的机械能,右边是物体
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