2022年人教新課標(biāo)高中物理必修二教案4機(jī)械能守恒定律第1課時(shí)

1、精品word 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - 4 機(jī)械能守恒定律教學(xué)目標(biāo)1. 知道動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,知道機(jī)械能的概念；2. 懂得機(jī)械能守恒的條件,把握機(jī)械能守恒定律；3. 能用機(jī)械能守恒定律解決相關(guān)問(wèn)題,能用機(jī)械能守恒定律說(shuō)明生活中的相關(guān)現(xiàn)象；4. 嘗試從力與運(yùn)動(dòng)、功與能的不同視角來(lái)說(shuō)明生活中的相關(guān)現(xiàn)象；教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 機(jī)械能守恒定律的條件、機(jī)械能守恒定律 教學(xué)難點(diǎn) 機(jī)械能守恒定律的條件、機(jī)械能守恒定律教學(xué)預(yù)備多媒體課件教學(xué)過(guò)程 新課引入 老師活動(dòng)：播放視頻 【情境素材】機(jī)械能守恒定律；老師活動(dòng)：依據(jù)視頻內(nèi)容切入機(jī)械能守恒話題；講授新課一、 追尋守恒

2、量老師活動(dòng)：講解守恒的思想在物理學(xué)中的應(yīng)用；1 / 5第 1 頁(yè),共 5 頁(yè) - - - - - - - - - -精品word 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - 老師活動(dòng)：結(jié)合圖片,創(chuàng)設(shè)同學(xué)中學(xué)所學(xué)的測(cè)量不規(guī)章小石塊的體積的情形；同學(xué)設(shè)問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們摸索守恒的思想在測(cè)量不規(guī)章小石塊的體積中的應(yīng)用；同學(xué)活動(dòng)：同學(xué)之間爭(zhēng)論老師所提問(wèn)題,然后舉手回答；老師活動(dòng)： 展現(xiàn)伽利略斜面試驗(yàn)的圖片,轉(zhuǎn)換；描述在忽視摩擦力的情形下重力勢(shì)能與動(dòng)能的老師活動(dòng)：依據(jù)剛才的描述引入機(jī)械能守恒話題；二、機(jī)械能守恒定律老師活動(dòng)：播放蹦極的視頻,描述能量的轉(zhuǎn)化；老師活動(dòng)：播放撐竿跳高的視頻,描述

3、能量的變化；老師活動(dòng)：講解機(jī)械能的概念；運(yùn)動(dòng)的物體往往既有動(dòng)能又有勢(shì)能,物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能（彈性勢(shì)能） 之和稱為機(jī)械能；如用符號(hào) E 表示機(jī)械能,就物體的機(jī)械能為E=Ep+Ek老師設(shè)問(wèn)：動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關(guān)系？老師活動(dòng)：以動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)換為例,推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律；2 / 5第 2 頁(yè),共 5 頁(yè) - - - - - - - - - -精品word 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - 設(shè)想物體沿光滑曲面下滑；物體在某一時(shí)刻處在高度為h1 的位置A,這時(shí)它的速度是v1；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物體下落到高度為h2 的另一位置B,這時(shí)它的速度是v2；支持

4、力的方向與運(yùn)動(dòng)的方向垂直,故支持力不做功；從動(dòng)能定理知道,重力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加,即W=12 mv 212 mv 122另一方面,重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的削減,即Wmgh 1mgh 2從以上兩式可得mgh 1mgh 2=12 mv 212 mv 122這就是說(shuō),重力做了多少功,就有多少重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；把上式移項(xiàng)后得到12 mv 2+mgh 2=12 mv 1+ mgh 122即Ek2Ep2Ek1E p1等式左邊為物體末狀態(tài)動(dòng)能與勢(shì)能之和,等式右邊為物體初狀態(tài)動(dòng)能與勢(shì)能之和；可見(jiàn), 在只有重力做功的系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí)總的機(jī)械能保持不變；同樣可以證明, 在只

5、有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能和彈性勢(shì)能可相互轉(zhuǎn)化,總的機(jī)械能保持不變；老師活動(dòng)：講解機(jī)械能守恒定律；在只有重力或彈力做功的情形下,物體系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總量保持不變；這個(gè)結(jié)論稱為機(jī)械能守恒定律；老師活動(dòng)：強(qiáng)調(diào)機(jī)械能守恒的條件；老師活動(dòng)：講解機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的區(qū)分與聯(lián)系；規(guī)律機(jī)械能守恒定律動(dòng)能定理比較表達(dá)式E1 E2, Ek EpW Ek EA EB使用范疇只有重力或彈力做功無(wú)條件限制爭(zhēng)論對(duì)象物體與地球組成的系統(tǒng)質(zhì)點(diǎn)物理意義重力或彈力做功的過(guò)程是動(dòng)能與勢(shì)能合外力對(duì)物體做的功是動(dòng)能變化3 / 5第 3 頁(yè),共 5 頁(yè) - - - - - - - - - -精品word 可編

6、輯資料 - - - - - - - - - - - - - 相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程 的量度應(yīng)用角度守恒條件及初末狀態(tài)機(jī)械能的形式和動(dòng)能的變化及合外力做功情形都要大小1無(wú)論直線運(yùn)動(dòng)仍是曲線運(yùn)動(dòng),條件合適時(shí), 兩規(guī)律都可以應(yīng)用,考慮初、末狀態(tài),都不需要考慮所經(jīng)受過(guò)程的細(xì)節(jié)；選用原就 2能用機(jī)械能守恒定律解決的問(wèn)題一般都能用動(dòng)能定懂得決；能用動(dòng)能定懂得決的問(wèn)題不肯定都能用機(jī)械能守恒定律解決；3動(dòng)能定理比機(jī)械能守恒定律應(yīng)用更廣泛、更普遍；機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理都是從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度,來(lái)爭(zhēng)論物思想方法 體在力的作用下?tīng)顟B(tài)的變化,中間過(guò)程都有力做功,列式時(shí)都要找兩個(gè)狀態(tài),所列方程都用標(biāo)量的形式表達(dá)；典題剖析

7、例 1 如下列圖,以下關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判定正確選項(xiàng) A甲圖中,物體 A 將彈簧壓縮的過(guò)程中,物體 A 的機(jī)械能守恒B乙圖中,物體 B 在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑時(shí),機(jī)械能守恒C丙圖中,不計(jì)任何阻力時(shí) A 加速下落、 B 加速上升的過(guò)程中,A、B 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D丁圖中,小球由水平位置A 處?kù)o止釋放,運(yùn)動(dòng)到B 處的過(guò)程中,機(jī)械能守恒答案： BCD解析：題圖甲中重力和彈力做功,物體 A 和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,但 A 機(jī)械能不守恒,故 A 錯(cuò)誤；題圖乙中物體 B 除受重力外,仍受支持力、拉力、摩擦力,但當(dāng)拉力與摩擦力相等時(shí),除重力之外的三個(gè)力做功的代數(shù)和為零,故 B 機(jī)械

8、能守恒,故 B 正確；題圖丙中繩子的張力對(duì) A 做負(fù)功, 對(duì) B 做正功, 兩者代數(shù)和為零,又不計(jì)任何阻力,故 A、B 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故 C 正確；題圖丁中只有小球的重力做功,故機(jī)械能守恒, 故 D正確；例 2 如下列圖,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中,以下關(guān)于能量的表達(dá)正確的應(yīng)是 4 / 5第 4 頁(yè),共 5 頁(yè) - - - - - - - - - -精品word 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - A重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變 B重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變 C動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變 D重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變答案：