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

PAGE7-第5節(jié)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)問(wèn)與技能1、駕馭機(jī)械能守恒定律的含義，知道機(jī)械能守恒的條件，會(huì)合理選擇零勢(shì)面；2、駕馭應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析、解決力學(xué)問(wèn)題的基本方法；3、駕馭應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟，知道機(jī)械能守恒定律處理問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)，提高運(yùn)用所學(xué)學(xué)問(wèn)綜合分析、解決問(wèn)題的實(shí)力。2.過(guò)程與方法1、通過(guò)探討與溝通，使學(xué)生知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能之間是如何轉(zhuǎn)化的；2、通過(guò)理論推導(dǎo)，駕馭機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)過(guò)程；3、通過(guò)探討與溝通，對(duì)機(jī)械能守恒定律的條件加以推廣；4、通過(guò)例題的講解，駕馭應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟，知道利用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)點(diǎn)，3.情感看法與價(jià)值觀1、通過(guò)探討與溝通，培育學(xué)生勤于思索的習(xí)慣、主動(dòng)合作的看法、敢于提出問(wèn)題的膽識(shí)、精確的表達(dá)實(shí)力；2、通過(guò)理論推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律，培育學(xué)生敏捷應(yīng)用所學(xué)學(xué)問(wèn)的實(shí)力，提高學(xué)生的推理實(shí)力考綱要求重力做功與重力勢(shì)能機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用II教學(xué)重點(diǎn)1、機(jī)械能守恒定律2、機(jī)械能守恒成立的條件教學(xué)難點(diǎn)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用器材媒體試驗(yàn)器材有細(xì)繩，重物，鐵架臺(tái)等課件、動(dòng)畫(huà)教學(xué)方法試驗(yàn)、講解、歸納、推理，探討教學(xué)設(shè)計(jì)（協(xié)作課件運(yùn)用，問(wèn)題答案在課件上）備注一、課前復(fù)習(xí)：重力勢(shì)能有什么特點(diǎn)？動(dòng)能、重力勢(shì)能的表達(dá)式？重力做功與重力勢(shì)能改變的關(guān)系？動(dòng)能定理的表達(dá)式？二、課前自學(xué)1.找尋守恒量一個(gè)質(zhì)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(shí)速度、動(dòng)能、重力勢(shì)能及重力勢(shì)能和動(dòng)能的總和（g=10m/s2），以地面為零勢(shì)能面。下降的高度（m）速度（m/s）動(dòng)能（J）重力勢(shì)能（J）勢(shì)能和動(dòng)能的總和（J）00020020051050150200101010010020020202000200三、新課學(xué)習(xí)1.引入新概念什么是機(jī)械能？機(jī)械能定義：動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能)的總和統(tǒng)稱(chēng)機(jī)械能。思索：動(dòng)能與重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎?(舉例說(shuō)明）例子：蹦床運(yùn)動(dòng)——重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化瀑布————重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能撐桿跳高——重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化結(jié)論：不同形式的能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，動(dòng)能和勢(shì)能亦如此。過(guò)渡：動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化是通過(guò)什么途徑完成的呢？在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中有哪些規(guī)律可以遵循呢？2.探究機(jī)械能守恒的條件（重力做功狀況）【思索1】如下圖中，質(zhì)量為m的物體均從高為h1的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到高為h2的B點(diǎn)，接觸面光滑，不計(jì)阻力，求這四個(gè)過(guò)程中重力對(duì)物體做的功？提示：【思索2】.若物體在A、B點(diǎn)的速度為v1、v2,不計(jì)阻力，求這四個(gè)過(guò)程中合力對(duì)物體做的功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系？提示：【思索3】上述四個(gè)過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)化？提示：動(dòng)能與重力勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化【思索4】物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)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(gè)動(dòng)態(tài)概念，指在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的整個(gè)過(guò)程中的任何時(shí)刻、任何位置，機(jī)械能總量總保持不變．【思索6】通過(guò)上面的例子，總結(jié)物體在什么狀況下機(jī)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(jī)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(jī)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(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。（2）守恒的條件：只有重力做功（3）機(jī)械能守恒定律探討對(duì)象是：物體和地球組成的系統(tǒng)（4）適用范圍：物體運(yùn)動(dòng)軌跡可以是直線也可以是曲線，可以是一個(gè)物體也可以是多個(gè)物體組成系統(tǒng)，只要滿意機(jī)械能守恒條件，物體組成系統(tǒng)機(jī)械能就守恒。4.鞏固練習(xí)【例題1】推斷下列各題中物體的機(jī)械能是否守恒？如何推斷？（1）物體沿光滑的斜面下滑過(guò)程提示：機(jī)械能守恒（2）物體沿斜面勻速下滑過(guò)程提示：機(jī)械能不守恒題后方法總結(jié)：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(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體只有動(dòng)能和勢(shì)能之間轉(zhuǎn)化，機(jī)械能（動(dòng)能和重力勢(shì)能之和）是否不變【練習(xí)1】推斷下列各題中物體的機(jī)械能是否守恒？如何推斷？提示：機(jī)械能不守恒提示：機(jī)械能守恒【練習(xí)2】推斷下列各題中物體的機(jī)械能是否守恒？如何推斷？（1）將小球斜拋出去后(不計(jì)阻力)，空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（2）將細(xì)繩拉成水平位置從靜止釋放小球，在懸點(diǎn)下方O’處繩子遇到一釘子，小球從左到右過(guò)程中。提示：機(jī)械能守恒提示：機(jī)械能守恒5.學(xué)以致用回顧引入試驗(yàn)：（學(xué)以致用）用細(xì)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(dòng)，鐵鎖擺回來(lái)時(shí)，會(huì)打到鼻子嗎？試試看，并說(shuō)明緣由．提示：不會(huì)打到鼻子．聯(lián)想伽利略的志向斜面試驗(yàn)，若沒(méi)有阻力，鐵鎖剛好能回到初位置，遵循機(jī)械能守恒定律本課小結(jié)（本節(jié)課）這節(jié)課我們主要以自由落體運(yùn)動(dòng)為例，探討了勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的狀況，并總結(jié)出了在只有重力做功的狀況下，物體的機(jī)械能是守恒的結(jié)論，同學(xué)們課下要仔細(xì)體會(huì)守恒定律的意義，并能夠推斷定律成立的條件并應(yīng)用定律求解相關(guān)的問(wèn)題。是不是只有重力做功狀況下物體的機(jī)械能是守恒的呢？假如有彈力做功，有彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化的狀況又如何呢?同學(xué)們回去思索一下，下節(jié)課我們一起來(lái)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(jī)械能是守恒的呢？假如有彈力做功，有彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化的狀況又如何呢?完成《金版》本節(jié)配套練習(xí)A組題要求學(xué)生提前復(fù)習(xí)和自學(xué)課前完成（自己發(fā)覺(jué)規(guī)律）提問(wèn)（貼近生活）學(xué)生主要的活動(dòng)(以問(wèn)題的形式推動(dòng)課程按部就班)師生一起總結(jié)規(guī)律鞏固練習(xí)加強(qiáng)對(duì)規(guī)律的理解（從易到難）學(xué)以致用（讓學(xué)生有勝利感）拓展思索教學(xué)反思本節(jié)課先通過(guò)課前學(xué)生自學(xué)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)實(shí)力和為新課程學(xué)習(xí)做打算，教學(xué)設(shè)計(jì)中讓學(xué)生通過(guò)