84機械能守恒定律教學(xué)設(shè)計-高一下學(xué)期物理人教版2

機械能守恒定律教學(xué)目標(biāo)：1.通過機械能守恒定律的學(xué)習(xí)，初步建立能量觀念、體會守恒思想。2.會用能量觀念分析具體實例中動能與勢能之間的相互轉(zhuǎn)化。3.理解機械能守恒定律的推導(dǎo)過程。4.會從做功的角度判斷機械能是否守恒，能應(yīng)用機械能守恒定律解決有關(guān)問題，體會利用機械能守恒定律解決問題的便利性。重點、難點：重點：會用能量觀念分析具體實例中動能與勢能之間的相互轉(zhuǎn)化。難點：（1）機械能守恒定律的推導(dǎo)和運用機械能守恒分析相關(guān)問題。守恒條件的判斷和機械能守恒定律的理解教學(xué)過程一、引入新課1.小游戲：把正確答案拖到相應(yīng)的方框中實驗：重錘從下巴處靜止釋放，體會機械能守恒的魅力。進(jìn)行新課追尋守恒量前面學(xué)習(xí)過伽利略的理想斜面實驗，現(xiàn)在換一個角度討論。實驗現(xiàn)象：小球上升高度和下降高度相同，小球好像能“記住”自己的最大位置。實驗表明：某種“東西”在小球運動過程中是“不變”的。后來的物理學(xué)家把這一事實說成是“某個量是守恒的”,并且把這個量叫做能量或能。（二）動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化1.重力勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化以單擺為例討論：擺球從某一高度靜止釋放，觀察小球擺動該過程中高度和速度的變化情況。分析單擺擺動過程中動能和勢能的變化情況：AàB，高度，重力勢能；速度動能；；BàC，高度，重力勢能；速度動能；。結(jié)論:物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。問題1：動能與重力勢能之間相互轉(zhuǎn)化的原因是什么？重力做功問題2：動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化你還能舉出哪些事例？2.彈性勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化以彈簧振子為例討論：把滑塊拉到B點從靜止釋放，觀察滑塊運動過程中彈簧形變量和速度的變化情況。分析小球和彈簧組成的系統(tǒng)中動能和勢能的變化情況：BàO，彈性勢能動能；OàA，彈性勢能動能；AàO，彈性勢能動能；OàB，彈性勢能動能；結(jié)論:物體的動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化。問題3：動能與彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化的原因是什么？彈力做功問題4：動能與彈性勢能的轉(zhuǎn)化你還能舉出哪些事例？機械能定義：重力勢能、彈性勢能和動能的統(tǒng)稱。表達(dá)式：E=EK+EP標(biāo)量，只有大小沒有方向相對性，與零勢能面的選擇有關(guān)通過重力或彈力做功，機械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。（三）機械能守恒定律問題5：動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量關(guān)系呢？情景1：一個物體沿著光滑的曲面滑下，經(jīng)過高度h1的A點時速度為v1，下落至高度h2的B點處速度為v2，不計空氣阻力，取地面為參考平面。小組討論：1.小球在A點的勢能、動能和機械能2.小球在B點的勢能、動能和機械能3.根據(jù)動能定理，推導(dǎo)A、B兩點機械能關(guān)系4.若存在恒定阻力f，推導(dǎo)A、B兩點機械能關(guān)系在只有重力做功的情況下，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化時，總的機械能總量保持不變。情景2：光滑的水平面上，放開被壓縮的彈簧，可以把小球彈出去這時彈簧彈力做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能同理可以證明：在只有彈簧彈力做功的物體和彈簧系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，且機械能的總量保持不變。機械能守恒定律內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。這叫做機械能守恒定律。守恒條件：物體系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功表達(dá)式：E2=E1三、課堂練習(xí)：【例題】把一個小球用細(xì)線懸掛起來，就成為一個擺（如圖），擺長為l，最大偏角為θ。如果阻力可以忽略，小球運動到最低位置時的速度大小是多少？應(yīng)用機械能守恒定律解題的一般步驟：確定研究對象；對研究對象進(jìn)行正確的受力分析；判定各個力是否做功，并分析是否符合機械能守恒的條件；恰當(dāng)選取零勢能參考平面，并確定研究對象在初、末狀態(tài)時的機械能；根據(jù)機械能守恒定律列出方程求解。四、課堂總結(jié)1.機械能（1）定義：重力勢能、彈性勢能和動能的統(tǒng)稱。（2）表達(dá)式：E=EK+EP（3）標(biāo)量，只有大小沒有方向（4）相對性，與零勢能面的選擇有關(guān)2.機械能守恒定律（1）內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。這叫做機械能守恒定律。（2）守恒條件：物體系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功（3）表達(dá)式：E2=E1五、板書設(shè)計8