2024-2025學年高中物理第四章機械能和能源第5節(jié)驗證機械能守恒定律教案2粵教版必修2

PAGE7-第5節(jié)驗證機械能守恒定律教學目標1.學問與技能1、駕馭機械能守恒定律的含義，知道機械能守恒的條件，會合理選擇零勢面；2、駕馭應用機械能守恒定律分析、解決力學問題的基本方法；3、駕馭應用機械能守恒定律的解題步驟，知道機械能守恒定律處理問題的優(yōu)點，提高運用所學學問綜合分析、解決問題的實力。2.過程與方法1、通過探討與溝通，使學生知道物體的動能和勢能之間是如何轉化的；2、通過理論推導，駕馭機械能守恒定律的推導過程；3、通過探討與溝通，對機械能守恒定律的條件加以推廣；4、通過例題的講解，駕馭應用機械能守恒定律解題的一般步驟，知道利用機械能守恒定律解題的優(yōu)點，3.情感看法與價值觀1、通過探討與溝通，培育學生勤于思索的習慣、主動合作的看法、敢于提出問題的膽識、精確的表達實力；2、通過理論推導機械能守恒定律，培育學生敏捷應用所學學問的實力，提高學生的推理實力考綱要求重力做功與重力勢能機械能守恒定律及其應用II教學重點1、機械能守恒定律2、機械能守恒成立的條件教學難點機械能守恒定律的應用器材媒體試驗器材有細繩，重物，鐵架臺等課件、動畫教學方法試驗、講解、歸納、推理，探討教學設計（協(xié)作課件運用，問題答案在課件上）備注一、課前復習：重力勢能有什么特點？動能、重力勢能的表達式？重力做功與重力勢能改變的關系？動能定理的表達式？二、課前自學1.找尋守恒量一個質量為1kg的物體從離地面20m高處自由下落，求下降0、5m、10m、20m時速度、動能、重力勢能及重力勢能和動能的總和（g=10m/s2），以地面為零勢能面。下降的高度（m）速度（m/s）動能（J）重力勢能（J）勢能和動能的總和（J）00020020051050150200101010010020020202000200三、新課學習1.引入新概念什么是機械能？機械能定義：動能和勢能(重力勢能、彈性勢能)的總和統(tǒng)稱機械能。思索：動能與重力勢能之間可以相互轉化嗎?(舉例說明）例子：蹦床運動——重力勢能、彈性勢能、動能之間的相互轉化瀑布————重力勢能轉化為動能撐桿跳高——重力勢能、彈性勢能、動能之間的相互轉化結論：不同形式的能量之間是可以相互轉化的，動能和勢能亦如此。過渡：動能和勢能可以相互轉化，轉化是通過什么途徑完成的呢？在轉化的過程中有哪些規(guī)律可以遵循呢？2.探究機械能守恒的條件（重力做功狀況）【思索1】如下圖中，質量為m的物體均從高為h1的A點運動到高為h2的B點，接觸面光滑，不計阻力，求這四個過程中重力對物體做的功？提示：【思索2】.若物體在A、B點的速度為v1、v2,不計阻力，求這四個過程中合力對物體做的功與物體動能改變的關系？提示：【思索3】上述四個過程中能量如何轉化？提示：動能與重力勢能在相互轉化【思索4】物體在運動過程中機械能有改變嗎？如何證明？提示：【思索5】如何理解守恒提示：“守恒”是一個動態(tài)概念，指在動能和勢能相互轉化的整個過程中的任何時刻、任何位置，機械能總量總保持不變．【思索6】通過上面的例子，總結物體在什么狀況下機械能保持不變？提示：1.只受重力做功，只有重力做功2.受其它力作用但其它力不做功，只有重力做功【思索7】物體除重力外也受其他力，其他力也做功，機械能還守恒嗎？如何證明？提示：3.除重力外也受其他力，其他力也做功，只要其他力做功的代數(shù)和為零，也等同“只有重力做功”3.新規(guī)律機械能守恒定律（重力做功狀況）（1）內(nèi)容：在只有重力做功的狀況下，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉化，而總的機械能保持不變，這個結論叫做機械能守恒定律。（2）守恒的條件：只有重力做功（3）機械能守恒定律探討對象是：物體和地球組成的系統(tǒng)（4）適用范圍：物體運動軌跡可以是直線也可以是曲線，可以是一個物體也可以是多個物體組成系統(tǒng)，只要滿意機械能守恒條件，物體組成系統(tǒng)機械能就守恒。4.鞏固練習【例題1】推斷下列各題中物體的機械能是否守恒？如何推斷？（1）物體沿光滑的斜面下滑過程提示：機械能守恒（2）物體沿斜面勻速下滑過程提示：機械能不守恒題后方法總結：方法1：從做功的角度推斷，是否滿意“只有重力做功”方法2：從能量角度推斷，運動過程中物體只有動能和勢能之間轉化，機械能（動能和重力勢能之和）是否不變【練習1】推斷下列各題中物體的機械能是否守恒？如何推斷？提示：機械能不守恒提示：機械能守恒【練習2】推斷下列各題中物體的機械能是否守恒？如何推斷？（1）將小球斜拋出去后(不計阻力)，空中運動過程中（2）將細繩拉成水平位置從靜止釋放小球，在懸點下方O’處繩子遇到一釘子，小球從左到右過程中。提示：機械能守恒提示：機械能守恒5.學以致用回顧引入試驗：（學以致用）用細繩把鐵鎖吊在高處，并把鐵鎖拉到鼻子尖前釋放，保持頭的位置不動，鐵鎖擺回來時，會打到鼻子嗎？試試看，并說明緣由．提示：不會打到鼻子．聯(lián)想伽利略的志向斜面試驗，若沒有阻力，鐵鎖剛好能回到初位置，遵循機械能守恒定律本課小結（本節(jié)課）這節(jié)課我們主要以自由落體運動為例，探討了勢能和動能相互轉化的狀況，并總結出了在只有重力做功的狀況下，物體的機械能是守恒的結論，同學們課下要仔細體會守恒定律的意義，并能夠推斷定律成立的條件并應用定律求解相關的問題。是不是只有重力做功狀況下物體的機械能是守恒的呢？假如有彈力做功，有彈性勢能轉化的狀況又如何呢?同學們回去思索一下，下節(jié)課我們一起來完善本規(guī)律的內(nèi)容。課后作業(yè)思索題：是不是只有重力做功狀況下物體的機械能是守恒的呢？假如有彈力做功，有彈性勢能轉化的狀況又如何呢?完成《金版》本節(jié)配套練習A組題要求學生提前復習和自學課前完成（自己發(fā)覺規(guī)律）提問（貼近生活）學生主要的活動(以問題的形式推動課程按部就班)師生一起總結規(guī)律鞏固練習加強對規(guī)律的理解（從易到難）學以致用（讓學生有勝利感）拓展思索教學反思本節(jié)課先通過課前學生自學提高學生的自主學習實力和為新課程學習做打算，教學設計中讓學生通過