高中物理《機械能守恒定律》教案2 粵教版必修2

1、機械能守恒定律教案一、 本教案針對廣東教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書物理必修2第四章機械能和能源第四節(jié)機械能守恒定律的教學而設(shè)計，主要教學內(nèi)容是對機械能守恒定律的條件、內(nèi)容表達式、應用的掌握。二、 學生分析：學生在學習完功和動能定理后，對能有一定的認識，本節(jié)是讓學生對能的規(guī)律進一步認識，運用這種規(guī)律了解生活中的一些現(xiàn)象，在教學設(shè)計上將本知識點與生活中現(xiàn)象相結(jié)合，讓學生在學習中感到興趣。另因本校學生屬鎮(zhèn)屬高中，學生基礎(chǔ)較為薄弱，在設(shè)計中將例題設(shè)計為層層步進的習題后再得出結(jié)論。三、 設(shè)計思想。機械能守恒定律在高中力學中占有很重要的地位，也是物理力學中對能的理解的入門磚，學好本節(jié)內(nèi)容，對

2、學生以后分析問題進行系統(tǒng)性思維分析有很大的幫助，課本是以理論推導進行，得出結(jié)論后再應用，在第五節(jié)是以驗證形式完成機械能守恒的理解，理論性內(nèi)容較多，學生在學習過程較難接受，本教案采用理論與實踐相結(jié)合，感官上與理論上相結(jié)合去完成對本節(jié)內(nèi)容的理解，以探究的方式促進學生的自主性思維，應該說收到了較大的效果。4、教學目標：四、六、教學過程教學內(nèi)容教學環(huán)節(jié)活動時間教 學 活 動設(shè)計意圖教師活動學生活動一、機械能的定義動能與勢能之間的相互轉(zhuǎn)化實驗上對機械能守恒進行推導理論上對機械能守恒定律的推導。機械能守恒定律的表達式及其應用條件。復習動能與勢能的概念引入機械能定義。讓學生從力做功的角度去分析動能與勢能之間

3、的相互轉(zhuǎn)化用兩個演示實驗來初步探究機械能不變的條件。理論上完成機械能守恒的表達式。及其條件。掌握解機械能守恒題的分析思路和步驟。理論與實踐相結(jié)合。展開討論，進一步鞏固本節(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。電腦顯示習題1：物體由于運動而具有的能叫做_;物體與相互作用物體的相對位置有關(guān)的能量叫做_，包括和。板書：動能與勢能（包括重力勢能和彈性勢能）統(tǒng)稱為機械能。提問：動能與勢能之間的轉(zhuǎn)化通過什么來實現(xiàn)的呢？提示學生注意觀察實驗1實驗1、小球講述：小球在運動過程中，高度不斷減小，速度不斷增大，有沒有哪個力對小球做了功？電腦顯示教材系列圖片，并讓學生分析動能與勢能發(fā)生變化的過

4、程中哪些力做了功？小結(jié)：重力做正功時，動能不斷增大，重力勢能不斷減少，重力做負功時，動能不斷減少，重力勢能不斷增大。同樣：彈簧彈力做功時，動能與彈性勢能發(fā)生了變化（只簡單介紹）提問2：在動能和勢能轉(zhuǎn)化中，總的機械能遵循什么規(guī)律呢？請大家來探究一下。講述：探究前先觀看兩個實驗感受下機械能。實驗、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，當提桶再一次接近學生的鼻子時，你敢不敢鎮(zhèn)定自若地站在哪里不動？實驗表明：在勢能與動能之間的轉(zhuǎn)換是有規(guī)律的，掌握了這種規(guī)律，就不會害怕。實驗：

5、如圖所示，在鐵架臺上端用鐵夾懸掛一個擺球。在鐵架臺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）。實驗時先將小球拉起至左邊位置，用鉛筆記下這個位置，然后釋放小球，觀察它擺至右邊最高點時的位置，用鉛筆再記下這個位置。看看這個高度與位置是否相同？再將球拉至A點，這時手握鉛筆壓緊在鐵架臺豎桿上P位置，它對擺繩有阻擋作用，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，重做上述實驗（用紅筆描出位置）不考慮空氣阻力。實驗前提問：小球在擺動過程中受到哪些力作用？哪些力做了功？講述：小球在擺動過程中拉力方向與球速度方向垂直，且繩并沒有收縮，因些拉力沒有做功，只

6、有重力做功。實驗過程（略）讓學生觀察實驗結(jié)果，并說明。當鉛筆的阻擋位置不同時，但小球仍能擺到相同的高度（在實驗誤差范圍內(nèi)），表明只有重力做情況下，機械能總量是不變的。電腦顯示習題2： 設(shè)一個質(zhì)量為m的小球 A自A點開始自由下落，經(jīng)過高度為h1的B點（初位置） Bh1的速度為V1；下落到高度為h2h2的C點（未位置）時速度為V2，則：、小球下落到A點時的機械能為_?、小球下落到B點時的機 C械能E2=？、小球從A點到B點中重力做功W=？、從動能定理角度計算小球重力做功W=_？等式變換得：有：=即：或：EK1+Ep1=EK2+EP2表示：小球在自由落體運動過程中，動能與重力勢能之和不變，亦即機械能

7、保持不變。板書：在只有重力做功的情形下，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變，這個結(jié)論為機械能守恒定律。講述：條件是：只有重力做功，當然，從彈性勢能角度考慮，也可以表述為彈力做功，本教材主要介紹重力做功情況。習題3：一跳水運動員站在的高臺上做跳水表演，已知運動員跳離跳臺時的速度，求運動員落至水面時速度V的大??？（不考慮運動員身高的影響和空氣阻力）分析：1、對運動員進行受力分析2、哪些力做了功？是否符合機械能守恒的條件，若不符，運用其它解題。 3、選取參考面（即EP=0的位置）設(shè)定態(tài)和未態(tài)，寫出它們機械能， 4、列等式，求解，引導學生運用其它方式解題。 5、解題時注意解題格式（

8、可參照課本）習題4：一支能伸縮的圓珠筆，內(nèi)有一彈簧，尾部有一個小帽，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？動手做這個實驗。討論習題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重要任務，下圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計方案示意圖，與站臺連接的軌道有一個小的坡度。請從提高能量利用的角度，分析這種設(shè)計的優(yōu)點。小結(jié)：習題：（略）學：動能、勢能、重力勢能及彈性勢能。學生認真觀察實驗1學：重力做了功。學生：重力和彈力做功。一學生上來表演實驗，讓其它學生觀察提桶能否碰到學生的鼻子。學：重力做功（部分學生回答了拉力也做功）重力、拉力讓兩學生上臺來操作。學：學生根據(jù)提示，自已完成解題。大部分學生都有這種圓珠筆，在桌面上完成這個實驗，并進行了熱烈討論。學生興趣較高。學生思考：可求出初速度V，根據(jù)V=，可求出離地時的動能，可求出彈簧的彈性勢能?？汕蟪雎涞貢r的速度、動能?？汕蟪錾仙臅r間。學生回答較為主動、積極。學生課后完成后上交。分別測定擺球在擺動過程中任意時刻的動能和勢能，通過這個實驗可以定性了解機械能的特點。（此實驗也可進行學生分組實驗，因本校學生為鎮(zhèn)屬高中，恐時間難于控制采用了演示實驗。）