機(jī)械能守恒定律（第一課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì) -2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

8.4機(jī)械能守恒定律第一課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1.知道機(jī)械能的各種形式,能夠分析動(dòng)能和勢能(包括彈性勢能)之間的轉(zhuǎn)化問題,理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和守恒條件,會(huì)判斷且會(huì)根據(jù)機(jī)械能守恒定律進(jìn)行簡單計(jì)算。2.自主學(xué)習(xí)、合作探究、體會(huì)從能量轉(zhuǎn)化角度理解機(jī)械能守恒的條件,以及運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問題的方法。3.激情投入,全力以赴,通過機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí),樹立科學(xué)的觀點(diǎn),理解自然規(guī)律并用來解決實(shí)際問題【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn):根據(jù)機(jī)械能守恒定律的條件判斷機(jī)械能是否守恒,以及對機(jī)械能守恒定律的理解和應(yīng)用。難點(diǎn):理解機(jī)械能守恒定律的條件,機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。【教學(xué)方法】 視頻演示法、推導(dǎo)法、分析歸納法、交流討論法?！窘虒W(xué)過程】一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入：活動(dòng)一：復(fù)習(xí)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么？伽利略通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出了什么結(jié)論？生：（1）如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度。（2）減小第二個(gè)斜面的傾角，小球仍然要達(dá)到原來的高度。（3）繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速直線運(yùn)動(dòng)。總結(jié)：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于它開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度，不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn)。這說明某種“東西”在小球運(yùn)動(dòng)的過程中是不變的。（因?yàn)槟芰窟@個(gè)物理量非常抽象，通過這一分析，讓學(xué)生去感知這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中某些量是不變的，進(jìn)而產(chǎn)生對守恒量的思考）2.在小球的運(yùn)動(dòng)過程中，有哪些物理量是變化的？哪些是不變的？你能找出不變的量嗎？例：物體沿光滑斜面滑下時(shí)，重力對物體做正功，物體的重力勢能減少。減少的重力勢能到哪里去了？物體沿光滑斜面上升時(shí)，重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能增加。增加的重力勢從何而來？3.同學(xué)們能不能舉例說明不同形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化的例子呢？生：....活動(dòng)二：視頻引入08年奧運(yùn)蹦床冠軍何雯娜比賽視頻引導(dǎo)學(xué)生通過對視頻的觀察,思考:上升和下落過程中力的做功情況;能量的變化情況。通過以上分析:動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能有著密切的聯(lián)系。歸納總結(jié)機(jī)械能的概念、表達(dá)式。新課教學(xué)活動(dòng)三：新課教學(xué)（機(jī)械能的講授）一、機(jī)械能1.定義：動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，用符號E表示 2.3.單位：焦耳4.機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對性課堂練習(xí)：質(zhì)量為2Kg的小球在距離地面10m高處瞬時(shí)速度是10m/s，求出此刻小球的機(jī)械能?(g=10m/s2)（分別以地面為參考面和以10m高處為參考平面）讓學(xué)生通過計(jì)算鞏固動(dòng)能的公式并體驗(yàn)機(jī)械能的相對性。活動(dòng)四：探究機(jī)械能守恒定律探究一:機(jī)械能守恒定律問題1:小球自由下落的過程中,只有重力對物體做功,分析小球運(yùn)動(dòng)到A位置和B位置的機(jī)械能的關(guān)系?問題2:多媒體展示氣墊導(dǎo)軌上的水平彈簧振子，讓學(xué)生觀察振動(dòng)過程。學(xué)生分析振動(dòng)過程的能量轉(zhuǎn)化和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，結(jié)合前面已經(jīng)探究過的彈力做功與彈性勢能的關(guān)系，類比重力做功，進(jìn)行定性分析。引導(dǎo)學(xué)生分析守恒的條件，歸納結(jié)論：物體只受重力或彈力，不受其它力；除重力和彈力外，物體還受其它力，但其它力不做功；除重力和彈力外，物體還受其它力，其它力做功，但其它力做的總功為零。用課件展示出總結(jié)：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，這就叫機(jī)械能守恒定律。探究二:機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式探究三:探究機(jī)械能守恒定律的條件從做功角度判斷:(1)系統(tǒng)不受其他外力(2)系統(tǒng)受其他外力,但這些力____(3)系統(tǒng)受其他外力,這些力做功,但這些力做功的代數(shù)和____.2、從能量轉(zhuǎn)化的角度判斷:活動(dòng)五：機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用例1:把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來,就成為一個(gè)擺。擺長為L,最大偏角為θ。小球運(yùn)動(dòng)到最底位置時(shí)的速度是多大?課堂練習(xí)：如圖所示，把一塊質(zhì)量是0.5kg的石頭，從10m高處的山崖上以30°角，v0=5m/s的速度朝斜上方拋出。（空氣阻力不計(jì)）求石頭落地時(shí)速度的大小?；顒?dòng)六：課堂小結(jié)【板書設(shè)計(jì)】一、追尋守恒量二、動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化重力勢能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化；彈性勢能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化三、機(jī)械能守恒定律1.內(nèi)容：2.表達(dá)式:EK1+EP1=EK2+EP2或E1＝E23.守恒條件:物體系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功（其他力不做功）?！静贾米鳂I(yè)】課后練習(xí)