2024-2025學年高中物理第四章機械能和能源第4節(jié)機械能守恒定律教案2粵教版必修2

PAGE3-機械能守恒定律教學目標：1．學問與技能（1）了解動能與重力勢能之間的相互轉(zhuǎn)化，初步領悟機械能守恒定律的內(nèi)容。（2）正確理解機械能守恒定律的含義及適用條件，并能推斷物體機械能守恒的條件，會合理選擇零勢面。（3）分析實際生活中的事例，進一步理解機械能守恒定律的含義及適用條件。能應用機械能守恒定律解決有關問題。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實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化的.(2)通過理論推導，駕馭機械能守恒定律的推導方法與過程。(3)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、精確的表述實力。(2)經(jīng)驗理論推導機械能守恒定律的過程，體會科學思維和方法的作用。教學重點：1．推導機械能守恒定律。2．正確理解機械能守恒定律的含義及適用條件。教學難點：1、從能的轉(zhuǎn)化和功能關系動身理解機械能守恒的條件。2、能正確推斷探討對象在所經(jīng)驗的過程中機械能是否守恒。教學過程：一、復習引入1、本章中我們學習了哪幾種形式的能？2、動能定理的內(nèi)容和表達式是什么？3、重力所做的功與物體重力勢能的改變之間有什么關系?二、新課教學1、機械能動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）統(tǒng)稱為機械能。2、動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化。觀看視頻1，了解生活中動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化的例子。3、重力勢能和動能之間的相互轉(zhuǎn)化。觀看視頻2，引導學生分析出哪個過程是動能向重力勢能轉(zhuǎn)化，哪個過程是重力勢能向動能轉(zhuǎn)化。彈性勢能和動能之間的相互轉(zhuǎn)化。觀看視頻3，引導學生分析出哪個過程是動能向彈性勢能轉(zhuǎn)化，哪個過程是彈性勢能向動能轉(zhuǎn)化。探討與溝通：動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化是通過什么來實現(xiàn)的？重力或彈力做功機械能守恒定律的理論推導動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化遵循什么規(guī)律呢？現(xiàn)在我們以小球的自由落體為例，從理論上探究這個問題。如圖4所示，設一個質(zhì)量為m的物體自由下落，經(jīng)過高為h1的B點（初位置）時速度為V1。下落到高度為h2的C點（末位置）時速度為V2，在自由落體運動中，物體只受重力G=mg的作用，重力做正功，設重力所做的功為WG，則由動能定理可得：(1)（1）式表示，重力所做的功等于動能的增加。另一方面，由重力做功與重力勢能改變的關系知道：WG=mgh1-mgh2(2)（2）式表示，重力所做的功等于重力勢能的削減。由（1）式和（2）式可得：（3）由（3）式可知，在自由落體運動中，重力做了多少功，就有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為等量的動能。通過對（3）式移項后可得：即EK2+EP2=EK1+EP1（4）（4）式表明，在自由落體運動中，動能和重力勢能之和即總機械能保持不變。同樣，我們還可以分析物體做豎直上拋運動及平拋運動幾種狀況下的受力狀況、做功狀況及能量轉(zhuǎn)化狀況，歸納總結出：在只有重力做功的狀況下，不論物體做直線運動還是曲線運動（如豎直上拋運動、平拋等），物體的機械能總量保持不變。7、機械能守恒定律（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(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。（2）條件：只有重力做功8、推斷機械能是否守恒不計空氣阻力，下列物體運動過程中滿意機械能守恒的是（BCEF）A.電梯勻速下降B.物體自由下落C.物體沿光滑斜面頂端滑到斜面底端D.物體沿著斜面勻速下滑E.鉛球運動員拋出的鉛球從拋出到落地前F.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動機械能守恒定律的應用例：一跳水運動員站在h＝10m的高臺上做跳水表演，已知運動員跳離跳臺時速度v0=5m/s，求運動員落至水面時速度v的大小，忽視運動員身高的影響和空氣阻力。（g=10m/s2）總結利用機械能守恒定律解題的步驟：①選取探討對象。②依據(jù)探討對象所經(jīng)驗的物理過程，進行受力、做功分析，推斷