物理《第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律》課件

1、高等教育出版社中等職業(yè)學(xué)校通用物理第二章 機(jī)械能第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律松原市教育學(xué)院 張冬凌第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸評價(jià)反思巧妙導(dǎo)入生活在現(xiàn)代化的我們，如果停電了就什么都干不了，完全抓瞎了，上不了網(wǎng)、看不了電視、煮不了飯，可見，電對我們來說是多么的重要。如今能源越來越緊張，那我們怎樣才能得到可持續(xù)的能源呢？第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸評價(jià)反思巧妙導(dǎo)入打樁機(jī)的重錘從高處落下時(shí)，為什么能把水泥柱打進(jìn)地里? 三峽水力發(fā)電站為什么要修那么高的大壩？ 第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn) 我們已學(xué)習(xí)了功和功率、動能

2、和動能定理，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)勢能、重力勢能、彈性勢能、機(jī)械能守恒定律，以及這些不同形式的能是如何進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)化的過程中，他們的總量是否發(fā)生變化？這節(jié)課我們就來探究這方面的問題。 一、勢能 水從高處向下流、打樁錘由高處下落都具有一定的能量，這種由物體間相對位置決定的能稱為勢能，勢能是屬于物體系共有的能量，通常說一個物體的勢能，實(shí)際上是一種簡略的說法。勢能是一個相對量。選擇不同的勢能零點(diǎn)，勢能的數(shù)值一般是不同的。 勢能的相對性：勢能是標(biāo)量正、負(fù)表示大小，在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。參考平面的選取是任意的 . 在力

3、學(xué)中我們學(xué)過的勢能有重力勢能和彈性勢能第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)二、重力勢能1. 定義：物體由于被舉高而具有的能量（地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量）2. 表達(dá)式 ： Ep = mghm 物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）g 重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（m）Ep 物體的重力勢能，單位：焦（J）即：物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積H是一個相對值，先選定某個水平面的高度為零，那么物體在這個水平面的重力勢能也是零，這個水平面叫做重力勢能的零勢面。一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢能參考面。第三節(jié)

4、 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)二、重力勢能1. 定義：物體由于被舉高而具有的能量（地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量）2. 表達(dá)式 ： Ep = mghm 物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）g 重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（m）Ep 物體的重力勢能，單位：焦（J）即：物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積H是一個相對值，先選定某個水平面的高度為零，那么物體在這個水平面的重力勢能也是零，這個水平面叫做重力勢能的零勢面。一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢能參考面。演示實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：同一砝碼下落的高度越高，使木板

5、下陷的深度越深。不同質(zhì)量的砝碼從同一高度自由落下，質(zhì)量越大的砝碼，使木板下陷的深度越深。 演示實(shí)驗(yàn)第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)重力做功的特點(diǎn)：物體豎直下落AhBm物體沿斜線運(yùn)動AChmL第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)hh2h1AB物體從A落到B的過程中,重力做功WG=mgh=mg(h1 - h2) =mgh1 - mgh2重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)可見,重力做的功等于“mgh”這個量的變化.在物理學(xué)中， “mgh”是一個由特殊意義的物理量.就用這個物理量表示物體的重力勢能。第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定

6、律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)三、彈性勢能1.定義： 發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢能。 任何發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能。在彈性限度內(nèi)，物體的形變越大彈性勢能也越大。第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)2.彈簧的彈性勢能的表達(dá)式： EP=1/2KL2(1)一般規(guī)定彈簧在原長時(shí)，彈簧的彈性勢能為零(2)L為彈簧的伸長量或壓縮量(3)L , EP具有相對性3.彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系（1）彈簧彈力做正功，彈性勢能減少（2）彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢能增加（3）表達(dá)式第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提

7、升巧妙導(dǎo)入四、機(jī)械能守恒定律物體的動能和勢能之和稱為物體的機(jī)械能，它包括重力勢能、彈性勢能和動能。只有在重力（或彈簧的彈力）做功的情形下，物體的重力勢能（或彈性勢能）和動能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能保持不變。這個結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。演示實(shí)驗(yàn)這個實(shí)驗(yàn)表明，小球在擺動的過程中，重力勢能和動能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升巧妙導(dǎo)入一個質(zhì)量為m自由下落的物體，從高度為h1的A點(diǎn)下落到高度為h2的B點(diǎn)，速度從v1增加到v2，如右圖所示。在此過程中，物體的重力勢能減少了，而動能增加了?？梢宰C明，物體的重力勢能減少的量等于動能增加的量，動能與

8、重力勢能之和保持不變。用公式可表示為：在自由落體運(yùn)動中，只有重力做功，動能與重力勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。在各種拋體運(yùn)動中，如果忽略空氣阻力，物體的總機(jī)械能也保持不變。 物體在光滑斜面上運(yùn)動，如右圖所示，雖然物體受重力和支持力的作用，但支持力對物體不做功，只有重力做功?？梢宰C明，在此過程中物體的機(jī)械能也保持不變。 E機(jī)=Ep+Ek 根據(jù)動能定理，有 第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升巧妙導(dǎo)入例題：木塊均在固定的斜面上運(yùn)動，圖A、B、D中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的。圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動，

9、圖C中的木塊向上運(yùn)動，在這四個圖所示的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒的是哪一個？解：機(jī)械能守恒的條件是：物體在運(yùn)動中，只有重力或彈力做功。依照此條件下分析，A、B、D三個圖中木塊的機(jī)械能是不守恒，C圖中木塊機(jī)械能守恒。第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升課后作業(yè)：一、動手做一做：用自己的課本做如下試驗(yàn)1 同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺 2 不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺 探究得到的結(jié)論：1、與高度有關(guān) 2、與質(zhì)量有關(guān) 二、認(rèn)真想一想：按照機(jī)械能守恒定律，在同一高度以相同的初速度自由下落的物體，落地時(shí)速度相同。可是，一片羽毛和一個鐵球在同一高度以相同的

10、初速度自由下落時(shí)，落地速度卻相差很大，這是為什么？第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升故事坊 二十世紀(jì)最偉大的科學(xué)家 愛因斯坦舉世聞名的德裔美國科學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人。愛因斯坦熱愛科學(xué)，也熱愛人類。他沒有因?yàn)槁耦^于科學(xué)研究而把自己置于社會之外，一直關(guān)心著人類的文明和進(jìn)步，并為之頑強(qiáng)、勇敢地戰(zhàn)斗。因?yàn)樗南鄬φ撋羁痰馗淖兞巳祟悓τ跁r(shí)空、運(yùn)動、物質(zhì)、引力的認(rèn)識，極大地推動了文明的進(jìn)程。他的“理論自由創(chuàng)造、實(shí)證判決理論”的方法論以及他對對稱性、簡單性、優(yōu)美性的推崇，都強(qiáng)烈地影響到后來科學(xué)家的思考方式。閱讀愛因斯坦自傳寫讀后感，愛因斯坦是怎樣取得這么多科學(xué)發(fā)

11、明的？這種精神對你的啟發(fā)。突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入遺憾有3點(diǎn)：1、課堂上出現(xiàn)的任何問題都要給學(xué)生明確的答復(fù)，對動態(tài)生 成的課堂準(zhǔn)備不足。2、機(jī)械能的數(shù)學(xué)表達(dá)式，哪種形式都可以，不能太死。3、 建模的能力培養(yǎng)，在本節(jié)課沒有很好地體現(xiàn)出來。我的教學(xué)理念：讓學(xué)生動手做、動腦想、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。新課程基于構(gòu)建理論，重視學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是基于個人經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)知識的過程。要求注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的“體驗(yàn)”，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn)。新課程在教材編寫上更進(jìn)一步體現(xiàn)了注重學(xué)生體驗(yàn)的理念，更加重視學(xué)生已有知識和經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)生活體驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)世界體驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神。突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升第三節(jié) 勢能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入我的感悟：我很幸運(yùn)-成為了我夢寐以求的老師，我熱愛這份工作，我喜歡 和孩子在一起探索科學(xué)的真諦。我很感動-因?yàn)槲业耐聜兌荚谡嫘膸椭?，學(xué)