高中物理《機(jī)械能守恒定律》教案2 粵教版必修2

1、機(jī)械能守恒定律教案一、 本教案針對(duì)廣東教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修2第四章機(jī)械能和能源第四節(jié)機(jī)械能守恒定律的教學(xué)而設(shè)計(jì)，主要教學(xué)內(nèi)容是對(duì)機(jī)械能守恒定律的條件、內(nèi)容表達(dá)式、應(yīng)用的掌握。二、 學(xué)生分析：學(xué)生在學(xué)習(xí)完功和動(dòng)能定理后，對(duì)能有一定的認(rèn)識(shí)，本節(jié)是讓學(xué)生對(duì)能的規(guī)律進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，運(yùn)用這種規(guī)律了解生活中的一些現(xiàn)象，在教學(xué)設(shè)計(jì)上將本知識(shí)點(diǎn)與生活中現(xiàn)象相結(jié)合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到興趣。另因本校學(xué)生屬鎮(zhèn)屬高中，學(xué)生基礎(chǔ)較為薄弱，在設(shè)計(jì)中將例題設(shè)計(jì)為層層步進(jìn)的習(xí)題后再得出結(jié)論。三、 設(shè)計(jì)思想。機(jī)械能守恒定律在高中力學(xué)中占有很重要的地位，也是物理力學(xué)中對(duì)能的理解的入門磚，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容，對(duì)

2、學(xué)生以后分析問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)性思維分析有很大的幫助，課本是以理論推導(dǎo)進(jìn)行，得出結(jié)論后再應(yīng)用，在第五節(jié)是以驗(yàn)證形式完成機(jī)械能守恒的理解，理論性內(nèi)容較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程較難接受，本教案采用理論與實(shí)踐相結(jié)合，感官上與理論上相結(jié)合去完成對(duì)本節(jié)內(nèi)容的理解，以探究的方式促進(jìn)學(xué)生的自主性思維，應(yīng)該說(shuō)收到了較大的效果。4、教學(xué)目標(biāo)：四、六、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)活動(dòng)時(shí)間教 學(xué) 活 動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、機(jī)械能的定義動(dòng)能與勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)上對(duì)機(jī)械能守恒進(jìn)行推導(dǎo)理論上對(duì)機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)。機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式及其應(yīng)用條件。復(fù)習(xí)動(dòng)能與勢(shì)能的概念引入機(jī)械能定義。讓學(xué)生從力做功的角度去分析動(dòng)能與勢(shì)能之間

3、的相互轉(zhuǎn)化用兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)初步探究機(jī)械能不變的條件。理論上完成機(jī)械能守恒的表達(dá)式。及其條件。掌握解機(jī)械能守恒題的分析思路和步驟。理論與實(shí)踐相結(jié)合。展開討論，進(jìn)一步鞏固本節(jié)的內(nèi)容。2分鐘5分鐘13分鐘6分鐘4分鐘4分鐘3分鐘3分鐘。電腦顯示習(xí)題1：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做_;物體與相互作用物體的相對(duì)位置有關(guān)的能量叫做_，包括和。板書：動(dòng)能與勢(shì)能（包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）統(tǒng)稱為機(jī)械能。提問(wèn)：動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化通過(guò)什么來(lái)實(shí)現(xiàn)的呢？提示學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)1、小球講述：小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，高度不斷減小，速度不斷增大，有沒(méi)有哪個(gè)力對(duì)小球做了功？電腦顯示教材系列圖片，并讓學(xué)生分析動(dòng)能與勢(shì)能發(fā)生變化的過(guò)

4、程中哪些力做了功？小結(jié)：重力做正功時(shí)，動(dòng)能不斷增大，重力勢(shì)能不斷減少，重力做負(fù)功時(shí)，動(dòng)能不斷減少，重力勢(shì)能不斷增大。同樣：彈簧彈力做功時(shí)，動(dòng)能與彈性勢(shì)能發(fā)生了變化（只簡(jiǎn)單介紹）提問(wèn)2：在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化中，總的機(jī)械能遵循什么規(guī)律呢？請(qǐng)大家來(lái)探究一下。講述：探究前先觀看兩個(gè)實(shí)驗(yàn)感受下機(jī)械能。實(shí)驗(yàn)、如圖所示，將一提桶內(nèi)放一些重物，用繩子將它懸掛在門框下，叫一學(xué)生站在門的里邊，將提桶拉離豎直方向，使它湊近自已的鼻子，然后輕輕放手，提桶將身前擺去，接著又反向擺回來(lái)，當(dāng)提桶再一次接近學(xué)生的鼻子時(shí)，你敢不敢鎮(zhèn)定自若地站在哪里不動(dòng)？實(shí)驗(yàn)表明：在勢(shì)能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換是有規(guī)律的，掌握了這種規(guī)律，就不會(huì)害怕。實(shí)驗(yàn)：

5、如圖所示，在鐵架臺(tái)上端用鐵夾懸掛一個(gè)擺球。在鐵架臺(tái)的下部底座上豎直放置一塊貼有白紙的木板，（白紙上畫有小方格）。實(shí)驗(yàn)時(shí)先將小球拉起至左邊位置，用鉛筆記下這個(gè)位置，然后釋放小球，觀察它擺至右邊最高點(diǎn)時(shí)的位置，用鉛筆再記下這個(gè)位置?？纯催@個(gè)高度與位置是否相同？再將球拉至A點(diǎn)，這時(shí)手握鉛筆壓緊在鐵架臺(tái)豎桿上P位置，它對(duì)擺繩有阻擋作用，再釋放小球，同樣觀察小球向右擺起的最大高度，作記錄，依次將鉛筆下移到Q、R等位置，重做上述實(shí)驗(yàn)（用紅筆描出位置）不考慮空氣阻力。實(shí)驗(yàn)前提問(wèn)：小球在擺動(dòng)過(guò)程中受到哪些力作用？哪些力做了功？講述：小球在擺動(dòng)過(guò)程中拉力方向與球速度方向垂直，且繩并沒(méi)有收縮，因些拉力沒(méi)有做功，只

6、有重力做功。實(shí)驗(yàn)過(guò)程（略）讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并說(shuō)明。當(dāng)鉛筆的阻擋位置不同時(shí)，但小球仍能擺到相同的高度（在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)），表明只有重力做情況下，機(jī)械能總量是不變的。電腦顯示習(xí)題2： 設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的小球 A自A點(diǎn)開始自由下落，經(jīng)過(guò)高度為h1的B點(diǎn)（初位置） Bh1的速度為V1；下落到高度為h2h2的C點(diǎn)（未位置）時(shí)速度為V2，則：、小球下落到A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為_?、小球下落到B點(diǎn)時(shí)的機(jī) C械能E2=？、小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)中重力做功W=？、從動(dòng)能定理角度計(jì)算小球重力做功W=_？等式變換得：有：=即：或：EK1+Ep1=EK2+EP2表示：小球在自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能與重力勢(shì)能之和不變，亦即機(jī)械能

7、保持不變。板書：在只有重力做功的情形下，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)論為機(jī)械能守恒定律。講述：條件是：只有重力做功，當(dāng)然，從彈性勢(shì)能角度考慮，也可以表述為彈力做功，本教材主要介紹重力做功情況。習(xí)題3：一跳水運(yùn)動(dòng)員站在的高臺(tái)上做跳水表演，已知運(yùn)動(dòng)員跳離跳臺(tái)時(shí)的速度，求運(yùn)動(dòng)員落至水面時(shí)速度V的大??？（不考慮運(yùn)動(dòng)員身高的影響和空氣阻力）分析：1、對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析2、哪些力做了功？是否符合機(jī)械能守恒的條件，若不符，運(yùn)用其它解題。 3、選取參考面（即EP=0的位置）設(shè)定態(tài)和未態(tài)，寫出它們機(jī)械能， 4、列等式，求解，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用其它方式解題。 5、解題時(shí)注意解題格式（

8、可參照課本）習(xí)題4：一支能伸縮的圓珠筆，內(nèi)有一彈簧，尾部有一個(gè)小帽，壓一下小帽，筆尖就伸同，如圖所示，手握筆桿，使筆尖向上，小帽抵在桌面上，再壓下后突然放手，筆桿將豎直向上跳起一定的高度。下面請(qǐng)大家討論下在知道筆的質(zhì)量和跳起高度的情況下，可求出哪些物理量？動(dòng)手做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。討論習(xí)題5：隨著人類能源消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)，下圖是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案示意圖，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度。請(qǐng)從提高能量利用的角度，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。小結(jié)：習(xí)題：（略）學(xué)：動(dòng)能、勢(shì)能、重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能。學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)1學(xué)：重力做了功。學(xué)生：重力和彈力做功。一學(xué)生上來(lái)表演實(shí)驗(yàn)，讓其它學(xué)生觀察提桶能否碰到學(xué)生的鼻子。學(xué)：重力做功（部分學(xué)生回答了拉力也做功）重力、拉力讓兩學(xué)生上臺(tái)來(lái)操作。學(xué)：學(xué)生根據(jù)提示，自已完成解題。大部分學(xué)生都有這種圓珠筆，在桌面上完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了熱烈討論。學(xué)生興趣較高。學(xué)生思考：可求出初速度V，根據(jù)V=，可求出離地時(shí)的動(dòng)能，可求出彈簧的彈性勢(shì)能。可求出落地時(shí)的速度、動(dòng)能。可求出上升的時(shí)間。學(xué)生回答較為主動(dòng)、積極。學(xué)生課后完成后上交。分別測(cè)定擺球在擺動(dòng)過(guò)程中任意時(shí)刻的動(dòng)能和勢(shì)能，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以定性了解機(jī)械能的特點(diǎn)。（此實(shí)驗(yàn)也可進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，因本校學(xué)生為鎮(zhèn)屬高中，恐時(shí)間難于控制采用了演示實(shí)驗(yàn)。）