省優(yōu)質(zhì)課機(jī)械能守恒定律教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)械能守恒定律一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能(1) 知道什么是機(jī)械能，理解物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。(2) 理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和適用條件。(3) 會(huì)判定具體問題中機(jī)械能是否守恒，能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析實(shí)際問題。2、過程與方法(1) 學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象分析、推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律及適用條件的研究方法。(2) 初步掌握運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化和守恒來解釋物理現(xiàn)象及分析問題的方法。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀體會(huì)科學(xué)探究中的守恒思想，養(yǎng)成探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，領(lǐng)悟機(jī)械能守恒規(guī)律解決問題的優(yōu)點(diǎn)，形成科學(xué)價(jià)值觀。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)(1) 機(jī)械能守恒定律的探究、推導(dǎo)與建立，以及機(jī)械能

2、守恒定律含義的理解。(2) 機(jī)械能守恒定律的條件和機(jī)械能守恒定律的實(shí)際應(yīng)用。2、教學(xué)難點(diǎn)(1) 機(jī)械能守恒的條件及對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。(2) 能正確分析物體系統(tǒng)內(nèi)所具有的機(jī)械能，判斷研究對(duì)象在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒。三、教學(xué)方法和教具1、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究、啟發(fā)誘導(dǎo)、歸納總結(jié)、應(yīng)用拓展、多媒體輔助教學(xué)2、教具：鐵架臺(tái)、鐵夾、玻璃棒、細(xì)線、小鋼球、摩擦計(jì)、彈簧振子碰鼻實(shí)驗(yàn)，引入新課，激發(fā)學(xué)生興趣四、教學(xué)流程圖探究推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律觀察、實(shí)驗(yàn)、討論、分析、歸納、總結(jié)應(yīng)用拓展，完成目標(biāo)定性探究兩個(gè)位置的機(jī)械能相等利用實(shí)驗(yàn)，探究新課，點(diǎn)撥指導(dǎo)五、教學(xué)過程（引入新課）碰鼻實(shí)驗(yàn)：如圖所示，把懸掛

3、重球拉至鼻尖由靜止釋放，實(shí)驗(yàn)者立于原位不動(dòng)，小球來回?cái)[動(dòng)，學(xué)生觀察者怕重球碰壞了鼻子，可事實(shí)重球碰不到鼻尖。提出疑問，引入新課。(新課講授)引導(dǎo)學(xué)生回憶本章學(xué)習(xí)過那些形式的能量，重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)能。一、 機(jī)械能1、 機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）統(tǒng)稱為機(jī)械能。物體的機(jī)械能為動(dòng)能與勢(shì)能的和。2、 表達(dá)式：E=EK+EP3、 機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性。先選取參考平面和參考系才能確定機(jī)械能（一般選地面）。4、 動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化例子：多媒體播放圖片自由落體運(yùn)動(dòng) 重力勢(shì)能 動(dòng)能平拋運(yùn)動(dòng)、小球在光滑斜面上向下運(yùn)動(dòng)、瀑布、高山滑雪豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升過程 動(dòng)能 重力勢(shì)能小球沿光滑斜面向上運(yùn)

4、動(dòng)、背越式跳高姚明投出的籃球 上升過程：動(dòng)能重力勢(shì)能 下降過程：重力勢(shì)能 動(dòng)能擲出的鉛球、單擺、過山車玩具飛機(jī) 彈性勢(shì)能 動(dòng)能射箭、蹦床、水平彈簧振子通過重力或彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。那么，在動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過程中，機(jī)械能的總量是否發(fā)生變化呢？引導(dǎo)學(xué)生猜想：機(jī)械能的總量不發(fā)生變化。二、 機(jī)械能守恒定律探究實(shí)驗(yàn)一：C如右圖，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺(tái)等做實(shí)驗(yàn)。C實(shí)驗(yàn)1如圖甲，把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點(diǎn)，然后放開，小球在擺動(dòng)過程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。我們看到，小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)2如圖乙，如果用木筷在擋住細(xì)線，小球雖然不能

5、擺到C點(diǎn)，但擺到另一側(cè)C時(shí)，也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，思考問題，填寫探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)卡。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個(gè)力的做功情況如何？這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么？小球在擺動(dòng)過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功；只有重力對(duì)小球能做功。實(shí)驗(yàn)表明，小球在擺動(dòng)過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化，小球總能回到原來的高度?？梢?，重力勢(shì)能和動(dòng)能的總和保持不變，即機(jī)械能保持不變。探究規(guī)律一：物體沿光滑曲面滑下，只有重力對(duì)物體做功。用我們學(xué)過的動(dòng)能定理以及重力的功和重力勢(shì)能的關(guān)系，推導(dǎo)出物體在任意位置A、B機(jī)械能相等。教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立推導(dǎo)出機(jī)械能

6、守恒定律。讓學(xué)生親歷知識(shí)的獲得過程。學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)。教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生可能遇到的困難。位置A到位置B：由動(dòng)能定理得重力的功：WG = EK2-EK1由重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系得重力的功：WG= =EP1-EP2得到 EK2-EK1=EP1-EP2 EP1+EK1=EP2+EK2 即E1=E2結(jié)論：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。BA0探究實(shí)驗(yàn)二：如右圖，水平方向的彈簧振子。球靜止在O點(diǎn)，彈簧處于原長，把球拉離O點(diǎn)到A點(diǎn)，放開后，球運(yùn)動(dòng)到右側(cè)B點(diǎn)，觀察兩段距離是否相等？小球向左右的最大距離相等。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，思考問題，填寫探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)卡。這

7、個(gè)實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個(gè)力的做功情況如何？這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么？小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，豎直方向受重力和桿的支持力作用，水平方向上受彈力作用。重力、支持力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功；只有彈簧的彈力ABBA0對(duì)小球做功。實(shí)驗(yàn)表明，小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中彈性勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化，彈性勢(shì)能和動(dòng)能的總和應(yīng)該保持不變。即機(jī)械能保持不變。探究規(guī)律二：水平彈簧振子，觀察運(yùn)動(dòng)過程。由同學(xué)討論小球運(yùn)動(dòng)過程，結(jié)合前面已經(jīng)探究過的彈力做功與B彈性勢(shì)能的關(guān)系，類比重力做功，進(jìn)行分析。取任意位置AB， 位置A到位置B：由動(dòng)能定理得彈力的功：WF= EK2-EK1 由重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系得彈力的功：WF=

8、 EP1-EP2則EP1+EK1=EP2+EK2 即 E1=E2結(jié)論：只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，得出機(jī)械能守恒定律。1、 機(jī)械能守恒定律在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。(與猜想呼應(yīng))2、 表達(dá)式： EP1+EK1=EP2+EK2 即 E1=E23、 機(jī)械能守恒的條件：只有重力或彈力做功（引導(dǎo)學(xué)生思考與討論）（1） 只受重力。 (2)受重力或彈力外還受其它力，但其它力不做功。三、 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 1、碰鼻實(shí)驗(yàn) 釋放鋼球后，若忽略空氣阻力，只有重力做功， 機(jī)械能守恒，應(yīng)該擺到等

9、高處，不會(huì)碰到鼻子。2、上海軌道交通3號(hào)線某車站的設(shè)計(jì)方案。由于站臺(tái)建得稍高，車進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡。忽略摩擦力，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)站前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)車憑慣性上坡，動(dòng)能變成重力勢(shì)能儲(chǔ)存起來，出站時(shí)下坡，重力勢(shì)能變成動(dòng)能，節(jié)省了能源。3、在下列幾種運(yùn)動(dòng)中，遵守機(jī)械能守恒定律的是 （ ）A.雨滴勻速下落 B.汽車剎車的運(yùn)動(dòng) C.物體沿斜面勻速下滑 D.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)4. 把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，就成為一個(gè)擺，如圖所示，擺長為l，最大偏角為。如果阻力可以忽略，小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？分析：小球受力及各力做功情況解：選最低點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面，小球在最高點(diǎn)的狀態(tài)為初狀態(tài)，該點(diǎn)重力勢(shì)能EP1=mgl（1-cos ），動(dòng)能EK1=0。小球在最低點(diǎn)的狀態(tài)為末狀態(tài)，重力勢(shì)能EP2=0，動(dòng)能EK2=mv2/2由機(jī)械能守恒定律得k2+EP2 = K1+EP1V=引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題的一般步驟1確定研究對(duì)象,明確運(yùn)動(dòng)過程。 2受力分析及各力做功情況，判斷機(jī)械能是否守恒。3選取參考平面，確定初末狀態(tài)及其機(jī)械能。4根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，統(tǒng)一單位求解。 讓學(xué)生