魯科版物理必修2全冊教案

第一章第一節(jié)機械功[三維目標]學問與技能1.知道功的定義，理解做功的兩個必要因素；2.在詳細的物理情景中推斷物體所受各力是否做功以及做功的正負；3.駕馭合力做功的兩種計算方法.過程與方法1.初中舊學問的擴展、遷移.通過舉例和分析來解決重點，突破難點；2.理解正負功的含義，并會說明生活實例.情感看法與價值觀1.功與生活聯(lián)系特別親密，通過探究生活實例來探究功，從而培育學生的細心視察實力，抽象總結(jié)日常生活現(xiàn)象、規(guī)律的實力；2.通過介紹我國人民在機械領(lǐng)域的輝煌成就，以及先進的現(xiàn)代機械技術(shù)以達到民族驕傲感的情感教化和激勵自我為祖國爭光的目的；3.在功的概念和求解功的數(shù)值的過程中，培育科學嚴謹?shù)目捶?教學重點1.功的概念；2.功的計算公式.教學難點1.如何判定各個力做功的正負；2.各個力所做的總功的計算.[教學過程]導入新課老師活動：同學們在初中已經(jīng)學過有關(guān)功的學問了，現(xiàn)在我來考考大家，看誰學得最扎實！來看這樣一個生活中的例子，某同學做值日時從一樓提水到二樓，請問他做功了嗎？學生思索并回答：做功！老師接著問：當他提著水從走廊的一端走向另一端時又是否做功呢？學生思索并回答：不做功！老師提問：很好！那大家再回顧一下初中階段我們學過做功的兩個因素是什么?學生思索并回答：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上移動的距離.擴展：中學我們已學習了位移，那做功的兩個要素我們可不行以認為是：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上移動的位移呢？答案是確定的.假如作用于某物體的恒力大小為F，該物體沿力的方向運動，經(jīng)過位移s，則F與s的乘積叫做機械功（mechanicalWork），簡稱功（Work），用W來表示，W=Fs.舉例說明力對物體做了功（用多媒體展示物理情景）：①人推車前進時；②起重機提起貨物；③列車在機車的牽引力作用下運動.小結(jié)：力做功的兩個要素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上發(fā)生的位移.推動新課一個物體受到力的作用，且在力的方向上移動了一段位移，這時，我們就說這個力對物體做了機械功.在初中學習功的概念時，強調(diào)物體運動方向和力的方向的一樣性，假如力的方向與物體的運動方向不一樣呢？莫非就不做功嗎？（用多媒體展示物理情景）人用一個與水平方向之間有夾角的一個力去拉物體并在水平方向上移動了一段距離，讓學生來推斷人的拉力是否對物體做功？此時老師引導：從力產(chǎn)生效果的角度，此力是否有水平方向使物體發(fā)生位移的效果呢？學生思索并回答：是有效果的！老師接著提問：這種力的功又如何去求呢？假如方向相反呢？力對物體做不做功？若做了功，又做了多少功？怎樣計算這些功呢？本節(jié)課我們來接著學習有關(guān)功的學問，在初中學問的基礎(chǔ)上進行拓展.1.機械功老師提出問題：在現(xiàn)實生活、生產(chǎn)中，常常見到作用于物體上的力與物體位移的方向成一個夾角的狀況，例如剛才大家看到的人用一個與水平方向之間有夾角的一個力去拉物體并在水平方向上移動了一段距離.這樣一個實際問題如何用我們的物理學學問去解決呢？我們對于困難的實際問題，往往會轉(zhuǎn)換為一個簡潔物理模型來處理的.即突出問題的主要因素，解除無關(guān)因素，忽視次要因素.達到能夠?qū)嶋H問題給出反映其物理本質(zhì)的，簡潔可行又符合精確度要求的描述或計算.下面我們就將剛才的實際情景轉(zhuǎn)化為我們熟知的物理模型.物理模型：物體ｍ在與水平方向成θ角的力F的作用下，沿水平方向向前行駛的位移為s，如上圖所示，求力F對物體所做的功.老師引導：依據(jù)力的分解中力與分力之間的等效關(guān)系，我們可以把F沿兩個方向分解，即跟位移方向一樣的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如右圖所示.這兩個分力的功分別為多大？學生思索并回答：據(jù)做功的兩個不行缺少的因素可知，分力F1對物體所做的功等于F1s.而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物體在F2的方向上沒有發(fā)生位移，所以分力F2所做的功等于零.所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα.老師活動：展示學生的推導結(jié)果，點評、總結(jié)，得出功的定義式.力F對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余弦這三者的乘積.即W＝Fscosα.W表示力對物體所做的功，F(xiàn)表示物體所受到的力，s表示物體所發(fā)生的位移，α為F和s之間的夾角.功的公式還可理解成在位移方向的分力與位移的乘積，或力與位移在力的方向的重量的乘積.在SI制中，功的單位為焦.1J=1N·m在用功的公式計算時，各量要求統(tǒng)一采納國際單位制.即W力對物體所做的功焦耳(J)F物體所受到的力牛(N)s物體所發(fā)生位移米(m)θ力F和位移之間的夾角.2.機械功的計算通過上邊的學習，我們已明確了機械功與力F和位移s以及它們之間的夾角θ三者之間的關(guān)系W＝Fscosα.并且知道了α角的取值范圍是０°≤α≤180°.那么，在這個范圍之內(nèi)，cosα可能大于0，可能等于0，還有可能小于0，從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.請畫出各種狀況下力做功的示意圖，并加以探討.學生細致閱讀教材，思索老師的問題.①當α=π/2時，cosα=0，W=0.力F和位移s的方向垂直時，力F不做功；②當α＜π/2時，cosα＞0，W＞0.這表示力F對物體做正功；③當π/2＜α≤π時，cosα＜0，W＜0.這表示力F對物體做負功.老師活動：投影學生畫圖狀況，點評、總結(jié).老師活動：提出問題，力對物體做正功或負功時有什么物理意義呢？結(jié)合生活實際，舉例說明.學生活動：閱讀課文，理解正功和負功的含義,回答老師的問題.老師活動：傾聽學生回答，點評、總結(jié),并就書上飛機著陸減速的例子加以分析加深學生對正負功的理解.總結(jié)：①功的正負表示動力對物體做功還是阻力對物體做功功的正負由力和位移之間的夾角確定，所以功的正負決不表示方向，而只能說明做功的力對物體來說是動力還是阻力.當力對物體做正功時，該力就對物體的運動起推動作用；當力對物體做負功時，該力就對物體運動起阻礙作用.即功是標量，只有量值，沒有方向.②功的正負是借以區(qū)分誰對誰做功的標記功的正、負并不表示功的方向，而且也不是數(shù)量上的正與負.我們既不能說“正功與負功的方向相反”，也不能說“正功大于負功”，它們僅表示相反的做功效果.正功和負功是同一物理過程從不同角度的反映.同一個做功過程，既可以從做正功的一方來表述也可以從做負功的一方來表述.一個力對物體做負功，我們往往說成物體克服這個力做功.打個比方，甲借了乙10元錢，那么從甲的角度表述，是甲借了錢；從乙的角度表述，乙將錢借給了別人.例如：一個力對物體做了-6J的功，可以說成物體克服這個力做了6J的功.3.幾個力共同做功的計算剛才我們學習了一個力對物體所做功的求解方法，而實際生活中物體所受到的力往往不止一個，那么，當物體在多個外力共同作用下運動時，如何求解這幾個力對物體所做的功呢?投影啟發(fā)，鋪墊式問題：如圖所示，一個物體受到拉力F1的作用，水平向右移動位移為s，求各個力對物體做的功是多少?各個力對物體所做功的代數(shù)和如何?物體所受的合力是多少?合力所做的功是多少?學生細致審題，解決問題.老師活動：投影學生解題過程，點評總結(jié).【老師精講】物體受到拉力F1、滑動摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用.重力和支持力不做功，因為它們和位移的夾角為90°；F1所做的功為：W1=Fscosα，滑動摩擦力F2所做的功為：W2=F2scos180°=-F2s.各個力對物體所做功的代數(shù)和為：W=（F1cosα-F2）s依據(jù)正交分解法求得物體所受的合力F=F1cosα-F2，合力方向向右，與位移同向，合力所做的功為：W=Fscos０°=（F1cosα-F2）s.總結(jié)：當物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的功可以用下述方法求解：（1）求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數(shù)和；（2）求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功.自我探究：學生獨立完成書上有關(guān)斜面上的有關(guān)各個力做功以及合力做功的問題.老師點評總結(jié).【學問拓展】4.關(guān)于“功”的計算［例1］以確定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F，則從拋出至落回到原動身點的過程中，空氣阻力對小球做的功為（）A.零B.-fhC.-2fhD.-4fh解析：在小球從拋出至落回原地的過程中，小球所受阻力的方向變更了，所以是變力，如何求這一變力做的功，可分段處理，上升和下降階段阻力均做負功，且均為-fh,故Wf=-2Fh.答案：C點撥：對于變力所做的功，可分段處理，求出每一段上（轉(zhuǎn)換為恒力）該力所做的功，再求各段上功的代數(shù)和，或者求平均力，再求平均力所做的功.［例2］一個人用大小為F的力對放在粗糙地面上的重物踢一腳，結(jié)果物體在地面上移動了sm.問：人對重物是否做功？老師點撥：這個問題包括了兩個物理過程：一是從腳起先踢，到腳與物離開前；二是物與腳離開后移動了sm.對于前者，考慮到物體由靜止變?yōu)檫\動，獲得了動能，故在腳與物體接觸的這段短短暫間內(nèi)，人對重物做了功，但做功的數(shù)值并不等于F·s.對于后者，物體雖有位移，但人對物體沒有力的作用，故人對物體不做功.課堂小結(jié)1.功的求解公式W＝Fscosα，其中α指的是F和s之間的夾角.2.功是一個可以有正負的標量，它的正負是由cosα的正負確定的.3.求解力對物體所做總功的兩種方法.學生總結(jié)課堂內(nèi)容，是培育學生概括總結(jié)實力的一個重要途徑.老師要放開，讓學生自己總結(jié)所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的依次不同，從而構(gòu)建他們自己的學問框架.板書設計一、機械功機械功的一般表達式W＝Fscosα適用條件：恒力對物體做功功的單位：焦耳（牛·米）二、機械功的計算功是標量但有正負之分W＝Fscosα，功的正負取決于cosα值的正負.三、求解力對物體所做總功的兩種方法（1）求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數(shù)和；（2）求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功.教學反思：第一章其次節(jié)功和能[三維目標]學問與技能1.知道功的原理，明確任何機械均不能省功;2.相識斜面是一種典型的簡潔機械，并能分析其在生活中的實例;3.知道能量的定義，知道對應于不同的運動形式具有不同的能量;4.知道物體能夠?qū)ν庾龉κ且驗槲矬w具有能量;5.理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度;6.理解不同能量之間的轉(zhuǎn)化，知道轉(zhuǎn)化中總能量守恒.過程與方法1.通過試驗探究揭示物理事實，總結(jié)物理規(guī)律;2.能從能量轉(zhuǎn)化的角度來分析物體的運動，解決有關(guān)能量問題;3.知道功和能之間的區(qū)分和聯(lián)系.情感看法與價值觀1.通過試驗探究揭示物理事實這一過程體驗，培育學生實事求是，敬重事實的良好品質(zhì);2.通過學習功和能之間的關(guān)系，使學生了解事物之間是相互聯(lián)系的，并學會從功能角度去探究自然規(guī)律.教學重點1.理解功的原理；2.理解功和能的關(guān)系；3.知道能量的轉(zhuǎn)化用做功的多少來量度.教學難點在詳細的問題中如何得到能量的詳細轉(zhuǎn)化狀況，并用做功來定量地反映這種轉(zhuǎn)化.教具打算演示試驗器材：1.木板（上面有等距離直線）一塊；2.木塊一個；3.硬紙板（制杠桿模型）；4.圖釘一個.課時支配1課時[教學過程]導入新課老師提問：復習做功的兩個必要因素是什么？學生回答：一、作用在物體上的力；二、物體在力的方向上發(fā)生的位移.老師接著問：人類很早就已經(jīng)起先運用機械來做功了，那人們運用簡潔機械的作用是什么呢？學生思索并回答：運用簡潔機械可以省力，或者省距離，或變更力的方向.老師活動：運用簡潔機械可以省力，或者省距離，但是能省功嗎？下面我們就來探討可不行以找到既可以省力又省位移的機械.推動新課一、功的原理（板書）老師提問：要把這個物體運到高處，有哪些方法？學生思索并回答：可以用手干脆把物體提上去；可用杠桿把物體提上去；還可以用動滑輪或滑輪組把物體提升上去.老師活動：很好，用手把物體提上去，力對物體做功了嗎？做了多少功？請視察試驗.［演示1］在木板前將物體拉升h（高度）W=Gh［演示2］用杠桿來提升物體.用硬紙板制成杠桿，一端用圖釘固定在木板上，動力臂為阻力臂的三倍.讓物體底面和動力作用點分別對準一條直線，請大家視察.老師提問：這個杠桿是什么類型？F為多大？學生思索并回答：是省力杠桿，F(xiàn)=G/3.老師提問：當用力F勻速將物體提升h時，F(xiàn)對杠桿做功了嗎？為什么？學生回答：做了，因杠桿沿力F的方向移動了距離.老師接著提問：那移動的距離又是多少？（動力作用點）學生回答：是物體上升距離的3倍，即3h.老師提問：在提升過程中杠桿對物體做功了嗎？做的功是多少？學生回答：W=Gh.老師提問：哪個功相當于人干脆用手做的功？動力對杠桿做功如何計算？學生回答：杠桿對物體做的功.人干脆用手做的功W=Gh.人利用杠桿做的功.即W=W′（板書）.［演示3］用剛才的杠桿，使動力臂為阻力的一半時，請視察（勻速提升物體）.這是什么類型的杠桿，F(xiàn)為多大？費勁杠桿，F(xiàn)=2當物體上升距離為2h時，動力作用點移動的是多少？動力作用點移動的距離為h，人對杠桿做的功W=2Gh人不用杠桿做的功：同樣W=2Gh即W用杠桿=W不用杠桿（板書）老師提問：無論運用省力杠桿還是費勁杠桿能夠省功嗎？運用省力杠桿和費勁杠桿都不能省功.為什么？兩次試驗結(jié)論都是，人利用機械做的功，都等于不用機械而干脆用手所做的功.［學生試驗］學生試驗分成兩個內(nèi)容，兩人一組，學生分成兩部分，兩個試驗并進.［分組試驗1］（用輕質(zhì)滑輪）試驗裝置如圖，將重2N的物體勻速提升0.2留意強調(diào)用手勻速，豎直向上拉繩時，.并將試驗數(shù)據(jù)填在表格里，（把表格投影出來）并計算出W用和W不用.［分組試驗2］（用較重的鐵制滑輪）用一動確定滑輪組成滑輪組，將重2N的物體勻速提升0.2m，試驗裝置如圖,測量數(shù)據(jù)及留意事項與試驗試驗記錄（投影）試驗內(nèi)容物重G（N）提上升度h（m）拉力F（N）實移距離s（m）用滑輪做功（J）不用滑輪做功（J）試驗探討：請做試驗的同學將試驗結(jié)果進行比較后，能夠得出的結(jié)論是什么？利用動滑輪做的功，等于不用動滑輪而干脆用手所做的功.做試驗2的同學的試驗結(jié)果是什么？利用滑輪組所做的功大于不用機械所做的功.為什么與試驗1的結(jié)論不同呢？W用>W不用（板書）.老師點評：因為我們試驗2中的動滑輪比試驗1中動滑輪重得多，在提升物體的同時還要把動滑輪提起來，自然要多做些功.下面請大家用彈簧測力計測出動滑輪的重是多少？G=1N.這時人用滑輪組做的功:W用=W不用+W輪老師總結(jié)：這節(jié)課我們做了四個試驗，據(jù)試驗結(jié)果請回答:1.省力機械還是費勁機械能夠省功？都不能省功.2.自重和摩擦力大的機械還是自重和摩擦力小到可忽視不計的機械能夠省功？都不能省功我們把自重和摩擦力小到可以忽視不計的杠桿視為志向機械，由前三個試驗可見功的原理（principleofwork）：運用任何機械時，動力對機械所做的功，總是等于機械克服阻力所做的功，或表述為等于不用機械而干脆用手所做的功（適用于志向的機械）.但無論是志向機械還是非志向機械都有：W輸入=W輸出+W損失即運用任何機械都不能省功.老師提問：不省功的緣由是什么呢？因省力的機械必費距離，省距離的機械確定費勁，而功=力×距離，所以不能省功.我們的結(jié)論是利用簡潔機械探討的結(jié)果，能適用于困難機械嗎？同樣適用.因為困難機械是由簡潔機械組合而成的.例：自行車是由多個杠桿、輪軸等簡潔機械組成的，所以利用自行車做功也不能省功.【學問拓展】斜面學問請看課本P9圖110中工人師傅將很重的木塊，沿搭在高處的木板推上去，這情景生活中常常能夠見到.這個木板也是一種簡潔機械叫斜面.斜面是省力還是費勁的機械？學生回答：省力的簡潔機械.老師活動：斜面是一種省力的簡潔機械.斜面為什么能夠省力？省多少力？我們依據(jù)功的原理可以求出：WG=Fl=Gh假設斜面很光滑，無摩擦時.F=Gh/l=Gsinθ由公式可見，斜面長是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一，所用的力可以小于重物所受的重力，也就是說斜面可以省力.老師總結(jié)：要使重物上升相同的高度，斜面越長越省力.（板書）用多媒體介紹一些斜面應用的例子：工人師傅將油桶沿斜面推上車，怎樣才能更省力？搭在車上的木板越長越省力.老師提問：為什么有人沿盤山馬路上山覺得費勁時，就在馬路上走S形路途.因為盤山馬路是個大斜面，當使物體上升相同的高度，斜面越長越省力.走S形路途相當于加長了斜面的長度，因此走S形路途更省力.簡潔介紹螺旋是一種變形的斜面，它能省力，也能節(jié)約空間.二、做功和能的轉(zhuǎn)化初中我們學過能量守恒定律，同學們回憶一下該定律的內(nèi)容：能量既不會殲滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能的總量保持不變.這是我們在初中已經(jīng)學過的功和能的有關(guān)學問，對功和能也有了一個簡潔的相識，并能定性地分析某些物理現(xiàn)象，本節(jié)課我們進一步來探討能的基本學問以及功和能的關(guān)系.(一)能的概念1.用多媒體展示下列物理情景，并把四幅圖對比在同一畫面上（1）流淌的河水沖走小石塊.（2）飛行的子彈穿過木板.（3）自由下落的重物在地上砸了一個坑.（4）壓縮的彈簧把物體彈出去.2.分析概括圖片中流淌的河水、飛行的子彈、下落的重物、壓縮的彈簧都各自對物體做了功.3.總結(jié)：一個物體能夠?qū)ν庾龉?，則這個物體具有能.(板書)4.請同學們結(jié)合生活，舉些物體具有能量的例子.張緊的弓能夠做功，所以它具有能.電動機通電后能夠做功，它具有能.打夯機能做功，它具有能.流淌的空氣能做功，它具有能.5.結(jié)合學生所舉的例子總結(jié)：物質(zhì)的不同運動形式對應著不同的能.例如：有形變的彈簧具有彈性勢能；流淌的空氣具有動能等.6.（1）演示：把彈簧固定在鐵架臺上，下端掛一物體，用力向下拉物體，使彈簧伸長后釋放，物體將向上運動.（2）分析：拉下物體，彈簧發(fā)生彈性形變具有彈性勢能.松手釋放后，彈簧縮短，對物體做功使物體具有了動能，同時彈簧的彈性勢能減小，即把彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能.（3）總結(jié)：各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過程中能量守恒.7.用多媒體展示幾種現(xiàn)象，學生分析能量的轉(zhuǎn)化狀況.（1）水沖擊水輪發(fā)電機發(fā)電.機械能→電能（2）太陽出來，照射森林.太陽能→生物能（3）傍晚，電燈亮了.電能→光能(內(nèi)能)過渡：上邊我們分析了幾種能量轉(zhuǎn)化過程，并且在能量轉(zhuǎn)化過程中與之緊密相關(guān)的是做功.那么功和能之間究竟有什么關(guān)系呢?(二)功和能的關(guān)系1.用多媒體展示下面幾個過程（1）人拉重物在光滑水平面上由靜止到運動.（2）在水力發(fā)電廠中，水流沖擊水輪機，帶動水輪機轉(zhuǎn)動.（3）火車在鐵路上前進.2.師生共同分析（1）在人對重物做功的過程中，人的生物能轉(zhuǎn)化為物體的動能.（2）在水力發(fā)電廠中，水流沖擊水輪機轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動而做功，水流的機械能轉(zhuǎn)化為電能.（3）火車前進而做功，把油和煤的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火車的機械能.在上述過程中，發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化且都伴隨著做功過程，（板書）做功使不同形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)化.過渡：那么在能量轉(zhuǎn)化中，能量的轉(zhuǎn)化和所做的功之間有什么關(guān)系呢?3.舉例說明（1）舉重運動員把重物舉起來，對重物做了功，重物的重力勢能增加，同時運動員消耗了體內(nèi)的化學能，且運動員做了多少功就有多少化學能轉(zhuǎn)化為重力勢能.（2）被壓縮的彈簧放開時把一個小球彈出去，小球的動能增加，同時彈簧的彈性勢能減小，且彈簧對小球做了多少功，就有多少彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能.類似的例子還很多，歸納得到：做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化.（板書）功是能量轉(zhuǎn)化的量度.過渡：通過上述分析，功和能之間有著親密的聯(lián)系，那么它們之間有什么不同呢?4.老師概括功和能的不同（1）功是和物體的運動過程有關(guān)的物理量，是一個過程量；能是和物體的運動狀態(tài)有關(guān)的物理量，是一個狀態(tài)量.（2）做功可以使物體具有的能量發(fā)生變更，而且物體能量變更的大小是用做功的多少來量度的，但功和能不能相互轉(zhuǎn)化.課堂小結(jié)通過本節(jié)課的學習，我們知道了機械功的原理以及功和能之間的關(guān)系兩部分內(nèi)容.了解了任何機械都不能既省力又省位移，即運用任何機械都不能省功.做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，并且做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化.在以后的學習中，要留意運用功和能的觀點、能的轉(zhuǎn)化與守恒定律來分析和解決問題.板書設計一、功的原理：運用任何機械時，動力對機械所做的功，總是等于機械克服阻力所做的功.1.運用機械時，人們所做的功都等于不用機械而干脆用手所做的功（適用于志向機械）.2.運用任何機械都不省功.3.斜面是一種省力的機械.教學反思：第一章第三節(jié)功率[三維目標]學問和技能1．知道功率的物理意義、定義式、單位。2．理解功率的導出式P=F·v的物理意義，并駕馭其用法，會利用功率的兩個公式來說明現(xiàn)象和進行計算。3．理解平均功率和瞬時功率，了解平均功率、瞬時功率、額定功率、實際功率的區(qū)分與聯(lián)系。過程和方法1．通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義，通過功率的定義過程，體會應用比值方法建立物理概念的方法。2．學會求解各種不同的功率。3．運用功率的不同表達式分析和解決動力機械的運動問題。情感看法與價值觀1．使學生養(yǎng)成詳細問題詳細分析和嚴密思維的習慣。2．提高學生理論聯(lián)系實際、解決實際問題的實力。3．培育學生敢于發(fā)表自己觀點、擅長合作的良好習慣?！窘虒W重點】1．理解功率的概念。2．知道功率的種類及其計算?！窘虒W難點】1．功率的表達式P=F·v的物理意義和運用。2．瞬時功率和平均功率的計算。課時支配1課時[教學過程]新課導入老師：人們在生產(chǎn)、生活和工作中運用了大量的機械來做功，這與人力干脆做功或畜力做功，在完勝利的快慢方面有何不同？請舉例說明。（引發(fā)學生思索，讓學生從身邊生活找尋做功快慢的事例，并思索機械與人或畜力做功快慢的差異。）預料學生所舉事例可能有：1、人上高樓（如8層樓）時，乘電梯比走路要快得多；2、拖拉機耕地比牛耕地要快得多；3、挖土機與人，要完成相同的挖土任務，人花的時間要長得多；4、從水井里提水，運用抽水機比人工要快得多；（列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例，使學生體會功率與生活、生產(chǎn)休戚相關(guān)，無處不在，探討功率具有重要的現(xiàn)實意義，并引導學生留意視察身邊物理現(xiàn)象，體會到物理學問就在我們身邊，感悟物理規(guī)律探討的價值，激起學生的求知欲。）功是能量轉(zhuǎn)化的量度，人們特別關(guān)注做功的多少。然而不同的機械或人，其做功的快慢是不同的。（分析一些生產(chǎn)事例、工作場面，或展示一些做功快慢不同的圖片。有條件的狀況下還可通過多媒體手段更生動地展示這些畫面和情景，使學生對做功快慢的情形有更為形象和詳細的相識，從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎(chǔ)。）老師：在建筑工地上分別采納以下三種方式，把1t的貨物從地面運到三樓，方式一：搬運工分批搬運，需時間3h方式二：用一臺起重機提升，需時1min方式三：用另一臺起重機提升，需時30s上述三種狀況下，把貨物由地面運到三樓時，請思索以下問題：1、用不同的方式，對貨物所做的功是否相同？2、所用時間不同，三種方式中做功的快慢是否相同？結(jié)論：對重物所做的功相同，但所用時間不同，說明做功快慢不同。老師：不同的機器或物體做功有快有慢，如何來衡量做功的快慢呢？請同學們思索并提出解決方案。（引導學生思索：如何比較物體做功快慢？探討中留意培育學生的發(fā)散思維實力和批判思維實力。）預料學生可能有以下相識：1、選擇相同時間，比較做功多少，做功多的，做功就快；2、選擇做相同的功，比較做功的時間長短，時間長的，做功就慢；3、類比“速度”的定義方法，用做功和完成這些功所花的時間的比值來定義“功率”；教學中留意引導學生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法，體會比值法定義功率概念。新課推動一、功率的含義1．定義：功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。（板書）2．定義式：P=W/t（板書）3．物理意義：表示物體做功快慢的物理量。（板書）4．單位：（板書）老師請一位同學正確地說出定義式中各個字母所表示的物理量及其單位。國際單位：瓦特（w），常用單位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）（板書）W→功→單位：焦耳（J）ｔ→做功所用時間→單位：秒(s)換算關(guān)系：１kw=1000w１w=１J/s（板書）說明：用已知物理量的比值定義新的物理量，是建立物理概念常用的方法。運用該方法能夠進一步揭示和表述被探究對象的某些物理性質(zhì)及變更規(guī)律，像我們已經(jīng)探討過的速度、加速度等物理量就是用這種方法來定義的。5.功率是標量，功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。（板書）6.探討與溝通：小試驗：把一段粉筆放在書的封面上，打開書的封面形成一個斜面，并使粉筆起先下滑。請同學細致分析一下，在下滑的過程中粉筆共受到幾個力的作用？哪些力做正功？哪些力做負功？哪些力不做功？假如斜面的傾角增大，狀況會有什么變更？傾角增大時，功率是否也增大？提示：（1）比較不同傾角時的功率，應留意粉筆起先下滑處的高度應相同。探討功率時須指明哪個力的功率。（2）試驗的分析探討，要留意所分析的是某個力的平均功率。留意引導學生進行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進行推演，使思維更加嚴密。7.一些常見機械做功功率（1）汽車發(fā)動機5×104W～15×104W

（2）摩托車約2×103W

（3）噴氣客機約2×108W

（4）人心臟跳動的功率1.5W左右（5）火箭的發(fā)動機約1×1013W

（6）萬噸巨輪106W以上（7）藍鯨游動的功率可達350kW（8）人的平均功率約1×102W（9）優(yōu)秀運動員短時間內(nèi)的功率可達1000W

二、功率P與力F、速度v的關(guān)系（板書）1.功率與力、速度的關(guān)系推導（板書）老師：一部汽車載重時和空車時，在馬路上以相同的速度行駛，試探討這兩種狀況下汽車的輸出功率是否相同？為什么？預料學生的回答可能有：（1）載重汽車與地摩擦力較大，牽引力也大，由于行駛速度一樣，故相同時間內(nèi)，載重車的牽引力做功較多，所以載重汽車的輸出功率較大；（2）載重汽車行駛得比空車慢，因此功率較??；（3）載重汽車比空車費勁，因此載重車的輸出功率較空車時要大些；接著，老師引導學生思索，如何計算牽引力的功率。（讓學生依據(jù)所學學問和功率定義式進行推演，培育良好的科學思維實力和思維習慣）老師：某汽車在平直馬路上做勻速直線運動，已知其牽引力大小為F，運行速度為v，試求此時汽車牽引力F的功率為多少？（留意引發(fā)學生思索解決問題的思路，應用功和功率的定義式進行分析和推導。）2.公式：P=Fv（F與位移s或v同方向）（板書）即力F的功率等于力F和物體運動速度v的乘積.。留意F是速度v方向上的作用力。分析探討：由v=s/t求出的是物體在時間ｔ內(nèi)的平均速度，代入公式P=Fv求出的功率是F在時間ｔ內(nèi)的平均功率；假如ｔ取得足夠小，則v表示瞬時速度，此時由Ｐ＝Fv求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當v為平均速度時，求得的功率就是平均功率，v為瞬時速度時，求得的功率就是瞬時功率?？偨Y(jié)：v是平均速度，P是平均功率（F為恒力，且F與同向）（板書）P=Fvv是瞬時速度，P是瞬時功率（板書）說明：假如物體做勻速直線運動，由于瞬時速度與平均速度相等，故此時平均功率等于瞬時功率。老師：汽車以額定功率在平直馬路行駛時，若前方遇到了一段較陡的上坡路段，汽車司機要做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么？預料學生的回答可能有：（1）加大油門，汽車可順當行駛到達坡頂。（2）汽車要換檔，才能順當行駛到達坡頂。師生共同分析：（1）依據(jù)P=Fv知，汽車以額定功率行駛，因遇上坡路段，汽車所需的牽引力增大了，若要保持行駛速度不變，這是不行能的；加大油門，只會增加發(fā)動機的輸出功率（超過額定功率），發(fā)動機將因超負荷而過熱損壞。（2）這是一種正確的操作方式，當司機將發(fā)動機的速度檔位調(diào)低后，速度減小了，牽引力加大了，只要牽引力足夠，汽車便可順當上坡。老師依據(jù)課堂須要還可以提出一些問題讓學生進一步探討，如：（1）汽車上坡的時候，司機常用換擋的方法來減小速度，為什么？（汽車上坡的時候，司機常用換擋的方法來減小速度，來得到較大的牽引力。）（2）汽車上坡時，要保持速度不變，應如何做？（汽車上坡時，要保持速度不變，就必需加大油門，增大輸出功率來得到較大的牽引力。）（3）起重機在豎直方向勻速吊起某一重物時，為什么發(fā)動機的輸出功率越大，起吊速度就越大？（起重機在豎直方向勻速吊起某一重物時，由于牽引力與重物的重力相等，即牽引力保持不變，發(fā)動機輸出的功率越大，起吊的速度就越大。）思索：汽車等交通工具，如何才能獲得更大的行駛速度？老師：由P=W/t求出的是瞬時功率還是平均功率?學生小組探討后得出：由公式P=W/t求出的功率，反映了該力在t時間內(nèi)做功的平均快慢，故由公式P=W/t求出的功率是平均功率。老師：人力干脆做功能否像汽車做功那樣快呢？汽車做功能否像飛機做功那樣快呢？人假如做功過快，會產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負荷運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生什么后果呢？（人做功過快，會引起疲憊、甚至受傷、生病等，汽車超負荷工作會造成發(fā)動機熄火或燒毀。）老師：奧運長跑運動員能否用100m短跑的速度來完成5000m的賽跑路程呢？為什么？老師：你對“額定功率和實際功率以及平均功率和瞬時功率”是怎樣理解的？①額定功率：指動力機械在長時間正常工作時最大輸出功率。也是機械發(fā)動機銘牌上的標稱值。額定功率是動力機械重要的性能指標，一個動力機械的額定功率是確定的，機器不確定都在額定功率下工作。②實際功率：機械在運行過程中實際輸出的功率是實際功率。實際功率可以小于額定功率，可以等于其額定功率（稱滿負荷運行），但不能大于額定功率，否則簡潔將機械損壞。機車啟動過程中，發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。③平均功率：物體在一段時間內(nèi)做功功率的平均值叫平均功率。通常用定義式P=W/t描述，只有當物體勻速運動時，才等于瞬時功率。④瞬時功率：物體在某一時刻的功率叫做瞬時功率。通常用P=Fv表示，必需留意F、v與P的同時性。很多機械的銘牌上都標有這臺機器的額定功率，請同學將家里的電器設備上的額定功率都記錄下來，計算家里的每部機器每天要做多少功？要消耗多少電能？哪一部機器最耗電？并與同學進行溝通。老師：（1）當牽引力F確定時，功率P和速度v之間有什么關(guān)系？（2）當速度v確定時，牽引力F和功率P之間關(guān)系如何？（3）當輸出功率P確定時，牽引力F和速度v之間有什么關(guān)系？依據(jù)公式P=Fv可知，物體的運動速度v與牽引力F成反比，假如汽車須要較大的牽引力，就必需減小運動速度。3.推廣式：P=Fvcosα（α為力F與瞬時速度v方向間的夾角）說明：（1）當F為合外力時，P為合外力做功的功率；當F為某一外力時，P為該力做功的功率；（2）在汽車等交通工具一類問題中，式中P為發(fā)動機的實際功率，F(xiàn)為發(fā)動機的牽引力，v為汽車的瞬時速度。板書設計一、功率的含義1.功率的定義：功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率2.功率的公式：P=（適用求平均功率）3.功率的物理意義：功率是表示做功快慢的物理量國際單位：瓦（w）4.功率的單位：常用單位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s）換算關(guān)系：1kw=1000w=1000J/s5.功率是標量，表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢二、功率與力、速度的關(guān)系1.功率與力、速度的關(guān)系的推導2.公式：P=Fv（F與位移s或v同方向）v是平均速度，P是平均功率（F為恒力，且F與同向）P=Fvv是瞬時速度，P是瞬時功率F確定時，P∝v據(jù)P=Fv可得v確定時，P∝FP確定時，F(xiàn)∝3.推廣式：P=Fvcosα（α為力F與瞬時速度v方向間的夾角）教學反思：第一章第四節(jié)人與機械[三維目標][教學過程]學問和技能1．鞏固機械功的原理；2．能嫻熟計算機械效率，并知道其代表的物理意義；3．理解功率和機械效率是從不同方面反映機械性能的兩個物理量，它們之間無必定的聯(lián)系；4．了解現(xiàn)代機械的發(fā)展水平。過程和方法留意初中舊學問的擴展、遷移。通過舉例和分析來解決重點，突破難點。理解功率和機械效率的不同物理意義。情感看法與價值觀1．通過對機械效率的學習，領(lǐng)悟到不論什么狀況下提高機械效率都是特別重要的，它不僅有很高的經(jīng)濟價值，還能提高人們的效率意識，而講究效率正是現(xiàn)代人必需具備的基本素養(yǎng)之一。2．樹立崇高的志向，大膽地獨創(chuàng)、創(chuàng)建，以不斷改造人類自己的生存條件，最終達到人與自然的和諧發(fā)展?！窘虒W重點】1．能嫻熟計算機械效率，并知道其代表的物理意義；2．理解功率和機械效率是從不同方面反映機械性能的兩個物理量，它們之間無必定的聯(lián)系?！窘虒W難點】1．理解功率和機械效率是從不同方面反映機械性能的兩個物理量，它們之間無必定的聯(lián)系；2．辨證相識智能化機械運用的利與弊。【教學時數(shù)】1課時【教學過程】新課導入老師：前面我們已經(jīng)學習了功率的概念，請同學們回顧一下引入功率這一概念的物理意義是什么？預料學生的回答可能有：1、功率是描述做功快慢的物理量；2、功率大就意味著單位時間內(nèi)做的功就越多；老師：機械是不是可以隨意地增大自己的功率呢？預料學生的回答可能有：1、不行以隨意地增大自己的功率，任何機械都有一個最大的輸出功率，即額定功率2、可以增大自己的功率，只要加大油門；3、可以增大自己的功率，只要換個發(fā)動機就行了；新課推動一、功率與機械效率老師：功率的大小是衡量一個機械做功實力的重要物理量，功率越大說明該機械單位時間內(nèi)做的功就越多，那是不是功率越大的機械就越好呢？[來源:Z*xx*k.Com]大家不妨思索這樣一個我們熟識的例子：是不是學習時間越長的同學，學習成果就越好呢？事實是不確定的，為什么呢？除了要有時間保證，還要有科學的學習方法，有較高的學習效率才可以。由此聯(lián)想到機械做功是否也有一個效率問題呢？（提出懸念，引發(fā)思索，讓學生在初中學習的機械效率基礎(chǔ)上，通過閱讀教材P16內(nèi)容，經(jīng)過思索、整理、歸納得出結(jié)論，實現(xiàn)初、中學物理學問的連接和平穩(wěn)過渡。）1.機械效率的計算：η=（板書）老師：如何理解“機械效率”呢？請舉例說明有用功、額外功和總功。預料學生結(jié)合初中所學可能列舉的實例有：（1）利用滑輪組在豎直方向提高重物，克服重物的重力所做的功是有用功，即W有用=G物h；克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功、克服動滑輪及繩子重力所做的功是額外功。（2）利用滑輪組在水平方向勻速移動物體，克服物體所受阻力做的功是有用功，即W有用=f阻s；克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功是額外功。（3）利用滑輪組在斜面上移動重物，克服重物的重力所做的功是有用功，即W有用=G物h；克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功、克服動滑輪及繩子重力所做的功是額外功。老師：上述實例中，我們把重物提高到確定高度，或在水平、斜面上使重物移動確定的距離，就是我們運用簡潔機械的目的，對運用機械是有利用價值的，所做的功是有用功；而滑輪組克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功、提升重物過程中克服動滑輪及繩子重力所做的功等是額外功；作用在機械上的動力對機械做的功就是總功，即W總=F動s，或W總=W有用+W額外。老師：機械效率是不是總小于1？學生經(jīng)分析不難得出正確的答案：是的，因為W有用總是要小于W總。老師：引入機械效率的物理意義是什么？它和功率又有什么區(qū)分呢？2.功率和機械效率的區(qū)分：功率是表示做功的快慢；機械效率是表示機械對總能量的利用率。它們之間沒有什么必定的聯(lián)系。（板書）老師：機械效率是表示機械做功或利用機械實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的有效程度的物理量，機械效率越高，有用功所占的比例就越多，額外功所占的比例就越少，同學們能否找到提高機械效率的例子呢？（讓學生列舉例子，并歸類總結(jié)）預料學生可能列舉的實例有：（1）在建筑工地上把一車水泥運到樓頂，采納吊車比工人用手搬運省時、省力，提高工作效率。（2）用水泵抽水比人工提水澆灌農(nóng)田省時、省力，提高工作效率。（3）乘自動扶梯或電梯上樓比干脆走上樓更省時、更輕松。二、機械的運用1、機械運用的意義老師：我們生活中無處不在運用著機械，可以說人類已經(jīng)很難離開機械了，那么人類運用機械的目的是什么呢？預料學生的回答可能有：（1）可以代替人力做功（2）可以完成超越人力的工作（3）可以使人們的工作變得更輕松更有效率2．學生進行溝通活動老師：同學們能聯(lián)系實際說說運用機械的好處嗎？將學生分為若干小組，每組各找一個熟識的機械為探討對象，并進行溝通總結(jié)所探討的機械運用的妙處，最終每組選一個代表總結(jié)小組探討的成果。3．學問拓展接著老師播放視頻介紹現(xiàn)代機械的發(fā)展，播放結(jié)束后進行總結(jié)：毫無疑問，智能化機械的運用給人類帶來了很多的便利，但假如不能合理地利用這些成就，也同樣會給人類帶來危害。你能想象嗎？在醫(yī)院的手術(shù)臺前，機器人在為病人做開顱手術(shù)；在遠離地球的月球表面，機器人在代替人類采集月球標本；在將來的戰(zhàn)場上，可能有一種體積猶如昆蟲的武器，竟能使一座城市的電力全部癱瘓……這些并非是科學幻想，而是正在或?qū)⒁蔀楝F(xiàn)實。機器人是人類創(chuàng)建的一種機器，也是人類創(chuàng)建的一個宏大奇跡，機器人的出現(xiàn)滿意了人類的一種幻想。這就是說，在某些方面，機器人具有超人的實力。那么，目前世界上機器人技術(shù)發(fā)展到了一個什么樣的水平，又在哪些領(lǐng)域得到應用？在機器人時代向我們走來的同時，讓我們走進機器人，了解一下機器人的世界吧！被稱為人類生活和生產(chǎn)“最忠實的伴侶”的機器人，近幾年來取得飛速發(fā)展，引起世人的關(guān)注。機器人是人類創(chuàng)建的一種特殊機器，在生產(chǎn)和生活等方面，特殊是在危急和極限環(huán)境作業(yè)中，有著廣泛的應用前景。機器人正發(fā)展成為一個浩大的家族，代替人們從事各種各樣的工作。1．核事故機器人（板書）2．仿朝氣器人（板書）3．昆蟲機器人（板書）4．飛行機器人（板書）5.太空機器人（板書）6.機器人醫(yī)生（板書）7.替身機器人（板書）8.微型機器人（板書）9.納米機器人（板書）10.消防機器人（板書）三、小結(jié)1.功率和機械效率是從兩個不同方面反映機械性能的兩個物理量，它們之間沒有必定的聯(lián)系，前者表示做功的快慢，后者表示機械對總能量的利用率。2.機械的運用給人類帶來了很多的便利，但假如不能合理地利用，也同樣會給人類帶來危害。總之，我們要不斷主動地去探究自然規(guī)律，并應用這些規(guī)律大膽地獨創(chuàng)和創(chuàng)建，不斷改善人類自己的生存，并最終達到和自然和諧發(fā)展。板書設計一、功率與機械效率1.機械效率的計算：η=2.功率和機械效率的區(qū)分：功率是表示做功的快慢；機械效率是表示機械對總能量的利用率。它們之間沒有什么必定的聯(lián)系。二、機械的運用極大地豐富和改善了我們的生活，但要留意機械的合理運用，最終達到與大自然的和諧共處。教學反思：其次章第一節(jié)動能的變更[三維目標]學問和技能1.理解什么是動能；2.知道動能的定義式，會用動能的定義式進行計算；3.理解動能定理及其推導過程，知道動能定理的適用范圍；4.鞏固用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的即時速度；5.學習利用物理圖象探究功與物體動能變更的關(guān)系.過程和方法1.通過用紙帶與打點計時器來探究功與速度的關(guān)系，體驗學問的探究過程和物理學的探討方法；2.運用演繹推導方式推導動能定理的表達式；3.理論聯(lián)系實際，培育學生分析問題的實力.情感看法與價值觀1.通過試驗探究，體會學習的歡樂，激發(fā)學習的愛好；通過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學觀；2.通過動能定理的演繹推導，培育學生對科學探討的愛好.【教學重點】1.動能的概念；2.動能定理及其應用；3.學習探究恒力做功與物體動能變更關(guān)系的物理方法，并會利用圖象法處理數(shù)據(jù).【教學難點】1.對動能定理的理解和應用；2.試驗數(shù)據(jù)的處理方法——圖象法.【教學時數(shù)】1課時【教學過程】導入新課老師提問：什么是物體的動能？物體的動能與什么因素有關(guān)？學生回答：物體由于運動而具有的能叫動能；物體的動能跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)系.老師活動：物體的動能跟物體的質(zhì)量、速度有什么關(guān)系呢？本節(jié)課我們就來探討這個問題.板書：動能的變更推動新課一、動能老師活動：從功能關(guān)系定性分析得到：物體的質(zhì)量越大，速度越大，它的動能就越大.在物理學中就用這個量來表示物體的動能.板書：a.物體的動能等于物體質(zhì)量與物體速度的二次方的乘積的一半.b.公式：c.動能是標量d.動能的單位：與功的單位相同，在國際制中都是焦（J）思索：一架飛機在牽引力的作用下（不計阻力），在起飛跑道上加速運動，分析：1.飛機的動能如何變更？2.飛機的動能變更的緣由是什么？學生活動：分析并探討上述問題：1.因為飛機的速度越來越大，所以飛機的動能在不斷增大.2.由于牽引力對飛機做功，導致飛機的動能不斷增大.老師活動：由于牽引力做功導致飛機動能增大，我們知道物體的動能和速度有關(guān)，我們還不能立刻得出力對物體做的功和動能的關(guān)系，我們先來探討恒力對物體做的功和速度變更的關(guān)系.【方法引導】由于牽引力所做的功和動能變更之間的等量關(guān)系，我們可以依據(jù)恒力做功的多少，來定量地確定動能和恒力做功多少之間的關(guān)系.二、恒力做功與動能變更之間的關(guān)系【合作探究】老師活動：指導學生閱讀教材“試驗與探究”部分，回答問題：（1）探究過程中，我們是否須要測出砝碼的詳細重力數(shù)值？是否須要測出各次小車速度的詳細數(shù)值？可以怎么做？（2）每次試驗中砝碼的放置有什么要求？為什么？（3）小車獲得的速度怎樣計算？（4）試驗完畢后，我們用什么方法分析砝碼的重力對小車做的功和小車動能的關(guān)系？學生活動：細致閱讀教材，思索問題并回答.老師活動：傾聽學生回答，幫助學生解決疑難，回答學生可能提出的問題.點評：培育學生在試驗探究前要養(yǎng)成思索的習慣.有了正確的探究思路，才會避開探究的盲目性.老師活動：指導學生分組試驗，并引導學生思索下面的問題：（1）小車在木板上運動時會受到阻力，可以采納什么方法進行補償？（2）紙帶上的點距并不都是勻稱的，應當采納哪些點距來計算小車的速度？為什么？學生活動：分組試驗（依據(jù)條件狀況，可兩人一組，可四人一組）.老師活動：巡察、指導，解答學生提出的問題，處理即發(fā)事務.重點指導一兩個組順當完成試驗，以便后面試驗數(shù)據(jù)的處理.……老師活動：學生試驗完畢后，指導學生進行數(shù)據(jù)處理.問題：依據(jù)測出的數(shù)據(jù)，怎樣預料恒力的功與動能的關(guān)系？用圖象法探討功與動能的關(guān)系時怎樣使探討過程簡便直觀？學生活動：思索老師提出的問題，并在坐標紙上建立坐標系，作出W-v2曲線，找尋功與動能的關(guān)系.三、動能定理老師活動：通過上面的試驗與探究，我們已經(jīng)知道了恒力對物體所做的功與物體動能變更之間的關(guān)系，那么能不能從理論上證明物體的動能變更與恒力做功的關(guān)系呢？接下來我們就來探討這個問題.點評：通過學問的遷移，找到探究規(guī)律的思想方法，形成良好的思維習慣.老師活動：在以下簡化的情景下求出力對物體做功的表達式.設物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒定外力F的作用下發(fā)生一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示.試用牛頓運動定律和運動學公式，推導出力F對物體做功的表達式.學生活動：在練習本上獨立推導，求出力對物體做功的表達式.老師活動：投影學生的推導過程.功的表達式為：老師活動：干脆給出動能定理的表達式：有了動能的表達式后，前面我們推出的，就可以寫成W=Ek2-Ek1其中Ek2表示一個過程的末動能，Ek1表示一個過程的初動能.上式表明，力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變更,這個結(jié)論，叫做動能定理.提出問題：（1）假如物體受到幾個力的作用，動能定理中的W表示什么意義？結(jié)合生活實際，舉例說明.（2）動能定理，我們是在物體受恒力作用且做直線運動的狀況下推出的.動能定理是否可以應用于變力做功或物體做曲線運動的狀況？學生活動：閱讀教材，思索問題，列舉實例；選出代表發(fā)表自己的見解.動能定理的適用條件：動能定理既適合于恒力做功，也適合于變力做功，既適用于直線運動，也適用于曲線運動.【例題剖析】一架噴氣式飛機，質(zhì)量ｍ＝5×103kg，起飛過程中從靜止起先滑行的路程為s＝5.3×102ｍ時，達到起飛速度v＝60ｍ/s，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重力的0.02倍(解法一：以飛機為探討對象，對它受力分析：重力、支持力、牽引力和阻力作用.F合＝F－kmg＝ｍa①又v2-02＝２as，②由①和②得：所以=0.02×5×103×10N+5×103×N=1.8×104N.解法二：以飛機為探討對象，它受到重力、支持力、牽引力和阻力作用，這四個力做的功分別為WＧ＝０，W支＝０，W牽＝Fs，W阻＝－kmgs.據(jù)動能定理得：代入數(shù)據(jù)，解得F＝1.8×104Ｎ.學生活動：（學生講解自己的解答，并相互探討；老師幫助學生總結(jié)用動能定理解題的要點、步驟，體會應用動能定理解題的優(yōu)越性）1.動能定理不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律便利.2.用動能定理解題，必需明確初末動能，要分析受力及外力做的總功.3.要留意：當合力對物體做正功時，末動能大于初動能，動能增加；當合力對物體做負功時，末動能小于初動能，動能減小.老師活動：解法一采納牛頓運動定律和勻變速直線運動的公式求解，要假定牽引力是恒力，而實際中牽引力不確定是恒力.解法二采納動能定理求解.因為動能定理適用于變力，用它可以處理牽引力是變力的狀況.概括用動能定理解題的方法和步驟：①確定探討對象;②分析物體的受力狀況，明確各個力是否做功，做正功還是做負功，明確合外力的功;③明確物體在始末狀態(tài)的動能;④依據(jù)動能定理列方程求解.合外力做功：各個力做功的代數(shù)和.要比求合力便利得多.點評：通過實例分析，培育學生進行情景分析，加深對物理規(guī)律的理解實力，加強物理與生活實踐的聯(lián)系.學生活動：獨立完成教材例題，鞏固學問.【學問拓展】動能定理的應用如圖所示，質(zhì)量為m的鋼珠從高出地面h處由靜止自由下落，落到地面進入沙坑h/10停止，則（1）鋼珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（2）若讓鋼珠進入沙坑h/8，則鋼珠在h處的動能應為多少？設鋼珠在沙坑中所受平均阻力大小不隨深度變更.解析：（1）取鋼珠為探討對象，對它的整個運動過程，由動能定理得W=WF+WG=ΔEk=0.取鋼珠停止處所在水平面為重力勢能的零參考平面，則重力的功，阻力的功，代入得，故有Ff/mg=11.即所求倍數(shù)為11.（2）設鋼珠在h處的動能為Ek，則對鋼珠的整個運動過程，由動能定理得W=WF+WG=ΔEk=0-Ek，進一步綻開為9mgh/8—Ffh/8=-Ek，得Ek=mgh/4.點評：對第（2）問，有的學生這樣做，h/8—h/10=h/40，在h/40中阻力所做的功為Ffh/40=11mgh/40，因而鋼珠在h處的動能Ek=11mgh/40.這樣做對嗎？請思索.課堂小結(jié)本節(jié)我們學習了動能和動能定理，重點是動能定理，難點是如何正確相識合力做功等于物體動能的增量.動能定理是力學中的一條重要規(guī)律，常常用來解決有關(guān)的力學問題，由于動能定理不涉及物體運動過程中的加速度和時間，因此應用動能定理解題往往特別便利.布置作業(yè)課本P26作業(yè)1、2、3.板書設計教學反思：其次章其次節(jié)勢能的變更[三維目標]學問和技能1.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算；2.理解重力勢能的變更和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)；3.知道重力勢能的相對性；4.了解彈性勢能.過程和方法1.依據(jù)功和能的關(guān)系，推導出重力勢能的表達式；2.學會從功和能的關(guān)系上分析和說明物理現(xiàn)象.情感看法與價值觀滲透從對生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的視察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培育學生探究自然規(guī)律的愛好.教學重點重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能變更的關(guān)系.教學難點重力勢能的系統(tǒng)性和相對性.教具打算球(大小相同的一個鋼球，一個木球)兩個、透亮玻璃容器、沙子、投影片等.課時支配1課時【教學過程】導入新課老師提問：為什么看起來特別美麗的雪花會有如此大的破壞力呢？學生回答：由于具有巨大的能量.學生活動：接著觀看錄像，思索問題.重錘把水泥樁打進地里，說明重錘對水泥樁做了功.據(jù)功和能的關(guān)系，既然重錘可以對水泥樁做功，表明重錘具有能.推動新課在初中，我們已經(jīng)學過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能.那么重力勢能的大小與什么有關(guān)，又如何定量表示呢？除了重力勢能以外還有其他形式的勢能嗎？本節(jié)課我們就來探討解決這些問題.一、重力勢能【試驗探究】1.重力勢能與什么因素有關(guān)［程序一］演示試驗［演示一］在一個玻璃容器內(nèi)放入沙子，拿一個鐵球分別從不同的高度釋放，使其落到沙子中，測量鐵球落入的深度.［演示二］把大小相同、質(zhì)量不同的兩個球從同一高度釋放，測量它們落入沙子中的深度.［程序二］學生敘述試驗現(xiàn)象：（1）當鐵球質(zhì)量確定時，釋放點越高，鐵球落入沙子中越深；（2）當釋放高度確定時，鐵球質(zhì)量大，鐵球落入沙子中越深.［程序三］據(jù)試驗現(xiàn)象總結(jié)：物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大.在物理學中我們就用mgh這個物理量來表示物體的重力勢能.板書：Ep=mghm物體的質(zhì)量千克（kg）g重力加速度米/秒2（m/s2）h物體的高度米（m）Ep物體的重力勢能焦耳（J）重力勢能是標量，單位：J2.重力勢能的相對性和系統(tǒng)性老師活動：引導學生閱讀課文相關(guān)內(nèi)容.投影閱讀思索題：（1）為什么說重力勢能具有相對性？（2）什么是參考平面？參考平面的選取是唯一確定的嗎？（3）選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是否相同？是否會影響有關(guān)重力勢能問題的探討？（4）假如物體在參考平面的上方，重力勢能取什么值？表示什么含義？（5）假如物體在參考平面的下方，重力勢能取什么值？表示什么含義？學生活動：帶著問題閱讀教材，然后選出代表發(fā)言.老師活動：聽取學生匯報，總結(jié)點評：1.重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面.參考平面選取不同，重力勢能的數(shù)值就不同.可見，重力勢能具有相對性.選擇哪個水平面作為參考平面，可視詳細狀況而定，通常選擇地面作為參考平面.2.選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但并不影響探討有關(guān)重力勢能的問題，因為在有關(guān)的問題中，有確定意義的是重力勢能的差值，這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同.3.對選定的參考平面而言，在參考平面上方的物體，高度是正值，重力勢能也是正值，表示物體在該位置具有的重力勢能比在參考平面具有的重力勢能要大.4.在參考平面下方的物體，高度是負值，物體具有負的重力勢能，表示物體在該位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能要少.【學問拓展】重力勢能和重力有關(guān)，而重力是地球施加給物體的，沒有地球，也就談不上重力勢能.可見，重力勢能是“地球和物體”這個系統(tǒng)共有的.學生活動：探討對重力勢能“系統(tǒng)性”的理解，并發(fā)表各自的觀點.二、重力做功與重力勢能的變更［程序一］定性探討：1.把一個物體舉高，重力做什么功？重力勢能如何變更？2.一個物體從高處下落，重力做什么功？重力勢能如何變更？［程序二］學生匯報探討結(jié)果：把一個物體舉高，重力做負功，即物體克服重力做功，物體的重力勢能增大；一個物體從高處下落，重力做正功，重力勢能減小.［程序三］老師總結(jié)：從剛才的探討中可知：重力做正功，重力勢能減小；重力做負功，重力勢能增加.把功和能的關(guān)系用到此處得到：1.重力勢能的變更跟重力做功有親密聯(lián)系.2.重力做了多少功，重力勢能就變更多少.［過渡］由此我們可以借助于重力做功來定量探討重力勢能.［程序四］推導重力勢能的定量表示式.［投影］一個質(zhì)量為m的物體從距地高為h1的A點下落到距地高為h2的B點，求重力做的功.在該下落過程中，重力做的功為：WG=mgΔh=mgh1－mgh2.［程序五］探討重力做的功與重力勢能變更之間的關(guān)系.投影公式：WG=Ep1－Ep2［說明］WG表示重力做的功；Ep1表示物體初位置的重力勢能；Ep2表示物體末位置的重力勢能.探討得到：1.當物體由高處運動到低處時，重力做正功，則WG>0,Ep1>Ep2,表示重力做正功時，重力勢能削減，削減的重力勢能等于重力所做的功.2.當物體由低處運動到高處時，重力做負功，WG<0，Ep1<Ep2，表示物體克服重力做功（重力做負功）時，重力勢能增加，增加的重力勢能等于克服重力所做的功.［推理］物體從A運動到B，路徑有多數(shù)條，但不論沿哪條路徑，從A到B重力做的功都等于物體重力勢能的削減量.而物體重力勢能的削減量mgΔh是確定的，所以沿不同的路徑把物體從一位置移動到另一位置，重力所做的功是確定的.板書：重力所做的功只跟初位置的高度h1和末位置的高度h2有關(guān)，跟物體運動的路徑無關(guān).三、彈性勢能的變更【演示】裝置如圖所示：將一木塊靠在彈簧上，壓縮后松手，彈簧將木塊彈出.分別用一個硬彈簧和一個軟彈簧做上述試驗，分別把它們壓縮后松手，視察現(xiàn)象.學生活動：視察并敘述試驗現(xiàn)象.現(xiàn)象一：同一根彈簧，壓縮程度越大時，彈簧把木塊推得越遠.現(xiàn)象二：兩根等長的軟、硬彈簧，壓縮相同程度時，硬彈簧把木塊彈出得遠.師生共同分析，得出結(jié)論：上述試驗中，彈簧被壓縮時，要發(fā)生形變，在復原原狀時能夠?qū)δ緣K做功，因而具有能量，這種能量叫做彈性勢能.老師活動：請同學們再舉幾個物體具有彈性勢能的例子.學生活動：思索并舉例：a.卷緊的發(fā)條b.被拉伸或壓縮的彈簧c.擊球的網(wǎng)球拍d.拉開的弓.老師活動：彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)？彈性勢能的表達式應當是怎樣的？我們就來探究這些問題.我們在學習重力勢能時，是從哪里起先入手進行分析的？這對我們探討彈性勢能有何啟示？學生活動：思索后回答：學習重力勢能時，是從重力做功起先入手分析的，探討彈性勢能應當從彈力做功的分析入手.老師活動：當彈簧的長度為原長時，它的彈性勢能為零，彈簧被拉長或被壓縮后，就具有了彈性勢能，我們只探討彈簧拉長的狀況.在探究的過程中，我們要依次解決哪幾個問題呢？請同學們快速閱讀課本，把這幾個問題找出來.學生活動：閱讀教材，找出探究過程中要依次解決的問題，從總體上把握探究的思路.老師活動：傾聽學生回答，進一步引導.（1）重力勢能與高度h成正比，彈性勢能是否也與彈簧的伸長量（或縮短量）成正比？說出你的理由.（2）在高度h相同的狀況下，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大，對于不同的彈簧，其彈性勢能是否也有類似的情形？（3）對彈性勢能的揣測，并不能告知我們彈性勢能的表達式，這樣的揣測有沒有實際意義？學生活動：思索問題，學生代表發(fā)言.老師活動：聽取學生匯報，點評，解答學生可能提出的問題.提出問題：重力做功，重力勢能發(fā)生變更，重力做功在數(shù)值上等于重力勢能的變更量.那么，彈力做功與彈性勢能的變更之間的關(guān)系是怎樣的？學生活動：思索問題，學生代表發(fā)言.老師活動：聽取學生匯報，點評，解答學生可能提出的問題.提出問題：重力是恒力，重力做功等于重力與物體在豎直方向移動距離的乘積.那么，拉伸彈簧時，拉力做功該怎樣計算？并在練習本上自己畫圖，寫出拉力在整個過程中做功的表達式.學生活動：思索拉力做功的計算方法，選出代表發(fā)表自己的見解.老師活動：聽取學生匯報，投影學生的求解過程，解答學生可能提出的問題.提出問題：怎樣計算拉力做功的求和式？是否可以用F-l圖象下梯形的面積來代表功？學生活動：在練習本上作F-l圖象，推導拉力做功的表達式.老師活動：聽取學生匯報，解答學生可能提出的問題.課堂小結(jié)1.勢能由物體間的相互作用而產(chǎn)生，由它們的相對位置而確定.2.勢能是標量，單位是焦耳.3.重力對物體所做的功與物體的運動路徑無關(guān)，只跟物體運動的始、末位置有關(guān)，重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢能之差.4.重力勢能是地球和地面上的物體共同具有的，一個物體的重力勢能的大小與參考平面的選取有關(guān).板書設計教學反思:其次章第三節(jié)能量守恒定律[三維目標]學問和技能1.知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；2.理解機械能守恒定律的內(nèi)容；3.在詳細問題中，能判定機械能是否守恒，并能列出機械能守恒的方程式；4.理解能量守恒定律，能列舉、分析生活中能量轉(zhuǎn)化和守恒的例子.過程和方法1.初步學會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點說明現(xiàn)象、分析問題；2.通過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恒定律，體驗驗證過程和物理學的探討方法.情感看法與價值觀1.通過能量守恒的教學，使學生樹立科學觀點，理解和運用自然規(guī)律，并用來解決實際問題；2.通過試驗驗證，體會學習的歡樂，激發(fā)學習的愛好；通過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學觀.培育學生的視察和實踐實力，培育學生實事求是的科學看法.教學重點1.理解機械能守恒定律的內(nèi)容；2.在詳細的問題中能判定機械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學表達式；3.理解能量轉(zhuǎn)化和守恒定律.教學難點1.從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系動身理解機械能守恒的條件；2.能正確推斷探討對象在所經(jīng)驗的過程中機械能是否守恒.課時支配1課時【教學過程】導入新課［試驗演示］動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化老師活動：演示試驗1：如下圖，用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做試驗.把一個小球用細線懸掛起來，把小球拉到確定高度的A點，然后放開，小球在搖擺過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化.我們看到，小球可以擺到跟A點等高的C點，如圖甲.假如用尺子在某一點攔住細線，小球雖然不能擺到C點，但擺到另一側(cè)時，也能達到跟A點相同的高度，如圖乙.問題：這個小試驗中，小球的受力狀況如何？各個力的做功狀況如何？這個小試驗說明白什么？學生活動：視察演示試驗，思索問題，選出代表發(fā)表見解.小球在搖擺過程中受重力和繩的拉力作用.拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有重力對小球做功.試驗表明，小球在搖擺過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化.在搖擺過程中，小球總能回到原來的高度.可見，重力勢能和動能的總和，即機械能應當保持不變.老師活動：演示試驗2：如圖，水平方向的彈簧振子.用彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化.問題：這個試驗中，小球的受力狀況如何？各個力的做功狀況如何？這個試驗說明白什么？學生活動：視察演示試驗，思索問題，選出代表發(fā)表見解.小球在往復運動過程中，豎直方向上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，對小球不做功；只有彈簧的彈力對小球做功.試驗表明，小球在往復運動過程中彈性勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化.小球在往復運動過程中總能回到原來的位置，可見，彈性勢能和動能的總和，即機械能應當保持不變.老師活動：總結(jié)、過渡：通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就用試驗來探究這個問題.推動新課一、機械能的轉(zhuǎn)化和守恒的試驗探究在學生起先做試驗之前，老師應強調(diào)如下幾個問題：1.該試驗中選取被打點紙帶應留意兩點：一是第一點O為計時起點，O點的速度應為零.怎樣判別呢？2.是否須要測量重物的質(zhì)量？3.在架設打點計時器時應留意什么？為什么？4.試驗時，接通電源和釋放紙帶的依次怎樣？為什么？5.測量下落高度時，某同學認為都必需從起始點算起，不能弄錯.他的看法正確嗎？為了減小測量h值的相對誤差，選取的各個計數(shù)點要離起始點適當遠些好，還是近些好？學生活動：思索老師的問題，探討、溝通，選出代表發(fā)表見解.1.因為打點計時器每隔0.02s打點一次，在最初的0.02s內(nèi)物體下落距離應為0.002m，所以應從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進行測量；二是在紙帶上所選的點就是連續(xù)相鄰的點，每相鄰兩點時間間隔t2.因為不須要知道物體在某點動能和勢能的詳細數(shù)值，所以不必測量物體的質(zhì)量m，而只需驗證就行了.3.打點計時器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)，以盡量削減重物帶著紙帶下落時所受到的阻力作用.4.必需先接通電源，讓打點計時器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落.5.這個同學的看法是正確的.為了減小測量h值的相對誤差，選取的各個計數(shù)點要離起始點適當遠些好.老師活動：聽取學生匯報，點評，幫助學生解決困難.二、機械能守恒定律機械能守恒定律的推導：老師活動：在自由落體運動中機械能守恒一個質(zhì)量為m的物體自由下落，經(jīng)過高度為h1的A點（初位置）時速度為v1，下落到高度為h2的B點（末位置）時速度為v2.學生活動：思索并證明如右圖所示，設一個質(zhì)量為m的物體自由下落，經(jīng)過高度為h1的A點（初位置）時速度為v1，下落到高度為h2的B點（末位置）時速度為v2.在自由落體運動中，物體只受重力G=mg的作用，重力做正功.設重力所做的功為WG，則由動能定理可得①上式表示，重力所做的功等于動能的增量.另一方面，由重力做功與重力勢能的關(guān)系知道，WG＝mgh1-mgh2②上式表示，重力所做的功等于重力勢能的削減.由①式和②式可得.③小結(jié)：在自由落體運動中，重力做了多少功，就有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為等量的動能，移項后可得或者Ek1+Ep1=Ek2+Ep2④上式表示，在自由落體運動中，動能和重力勢能之和即總的機械能保持不變.【老師精講】上述結(jié)論不僅對自由落體運動是正確的，可以證明，在只有重力做功的情形下，不論物體做直線運動還是曲線運動，上述結(jié)論都是正確的.所謂只有重力做功，是指：物體只受重力，不受其他的力，如自由落體運動和其他方向運動；或者除重力外還受其他的力，但其他力不做功，如物體沿光滑斜面的運動.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，但機械能的總量保持不變.這個結(jié)論叫做機械能守恒定律，它是力學中的一條重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一種特殊狀況.不僅重力勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化，彈性勢能和動能也可以相互轉(zhuǎn)化.放開被壓縮的彈簧，可以把跟它接觸的小球彈出去，這時彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能.在彈性勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化中，假如只有彈力做功，動能和彈性勢能之和保持不變，即機械能守恒.【方法引導】解決某些力學問題，從能量的觀點來分析，應用機械能守恒定律求解，往往比較便利.應用機械能守恒定律解決力學問題，要分析物體的受力狀況.在動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化中，假如只有重力做功，就可以應用機械能守恒定律求解.（二）機械能守恒定律的應用［例］一個物體從光滑斜面頂端由靜止起先滑下（如圖），斜面高1m，長2物體沿光滑斜面下滑時機械能守恒分析：斜面是光滑的，不計摩擦，又不計空氣阻力，物體所受的力有重力和斜面的支持力，支持力與物體的運動方向垂直，不做功.物體在下滑過程中只有重力做功，所以可用機械能守恒定律求解.解析：題中沒有給出物體的質(zhì)量，可設物體的質(zhì)量為m.物體在起先下滑到達斜面底端時的速度為v,則有Ep2=0,,末狀態(tài)的機械能.此時，Ep1=mgh，Ek1=0，初狀態(tài)的機械能Ek1＋Ep1=mgh.依據(jù)機械能守恒定律有Ek2+Ep2=Ek1+Ep1，所以.【方法引導】這個問題也可以應用牛頓其次定律和運動學公式求解，但是應用機械能守恒定律求解，在思路和步驟上比較簡潔.在這個例題中，假如把斜面換成光滑的曲面（如圖），同樣可以應用機械能守恒定律求解，要干脆用牛頓其次定律求解，由于物體在斜面上所受的力是變力，處理起來就困難得多.物體沿光滑曲面下滑時機械能守恒［例］把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺.擺長為L，最大偏角為θ.小球運動到最低位置時的速度是多大？分析：小球受兩個力：重力和懸線的拉力.懸線的拉力始終垂直于小球的運動方向，不做功.小球在搖擺過程中，只有重力做功，所以可用機械能守恒定律求解.解析：選擇小球在最低位置時所在的水平面為參考平面.小球在最高點時為初狀態(tài)，初狀態(tài)的動能Ek1＝0，重力勢能Ep1=mg（L-Lcosθ），機械能Ek1＋Ep1=mg（L-Lcosθ）.小球在最低點時為末狀態(tài)，末狀態(tài)的動能,重力勢能Ep2=0,末狀態(tài)的機械能為.依據(jù)機械能守恒定律有Ek2+Ep2=Ek1+Ep1所以.三、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律老師活動：提出問題：我們已學習了多種形式的能，請同學們說出你所知道的能量形式.我們還知道不同能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，請你舉幾個能量轉(zhuǎn)化的例子.學生活動：思索并回答問題，列舉實例.老師活動：演示試驗1：在一個玻璃容器內(nèi)放入沙子，拿一個小鐵球分別從某一高度釋放，使其落到沙子中.思索：小球運動過程中機械能是否守恒？請說出小球運動過程中能量的轉(zhuǎn)化狀況.演示試驗2：在盛有水的玻璃容器中放一小木塊，讓小木塊在水中上下浮動，過一段時間，小木塊停止運動.思索：小木塊運動過程中機械能是否守恒？請說出小木塊運動過程中能量的轉(zhuǎn)化狀況.學生活動：視察試驗并主動思索探討后，選出代表發(fā)表見解.老師活動：聽取學生匯報，總結(jié)點評，回答學生可能提出的問題.通過學生舉例和演示試驗，說明各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，增加學生的感性相識，并激發(fā)學生的學習愛好，喚起學生劇烈的求知欲.以上試驗表明，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種能量削減，必有其他能量增加，一個物體的能量削減，必定其他物體的能量增加，能量的總和并沒有變更.這就是大自然的一條普遍規(guī)律，而機械能守恒定律只是這一條規(guī)律的一種特殊狀況.學生活動：列舉生活中不同能量之間相互轉(zhuǎn)化的例子.老師活動：引導學生閱讀教材，說出能量守恒定律的內(nèi)容，并引導學生說明能量守恒定律的建立有何重大意義.歷史上曾有人設想制造一種不須要消耗任何能源就可以不斷做功的機器，即永動機，這樣的機器能不能制成？為什么？學生活動：細致閱讀教材，思索并回答問題.課堂小結(jié)本節(jié)課我們學習了機械能守恒定律，重點是機械能守恒定律的內(nèi)容和表達式，難點是推斷物體的機械能是否守