山东省高青一中高中物理 7.8 机械能守恒定律教学设计 新人教版必修.docx

7.8 机械能守恒定律教学设计复习引入：在前面的学习过程中我们学习重力势能、弹性势能、动能几种形式的能量，它们的表达式分别是什么？（采用快速抢答的方式回答）（学生）重力势能：物体由于被举高而具有的能量，与m、h有关；弹性势能：物体由于形变而具有的能量，与形变程度有关；动能：物体由于运动而具有的能量，与m、v有关；能量转化与做功之间的关系有哪些？（学生）动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化公式： 重力做功重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量公式： 强调、总结：功是能量转化的量度过渡：在我们的实际生活中存在很多涉及能力转化的现象，展示视频：08奥运蹦床冠军何雯娜蹦床视频。思考：上升和下落过程中力的做功情况；能量的变化情况。（学生）1.(离开蹦床)上升过程：有初速度重力做负功，重力势能增加，动能减少 动能重力势能2.下落到接近蹦床的过程：重力做正功，重力势能减少，动能增加 重力势能动能展示少数民族射箭的图片。总结： 总结：这几种能量之间可以相互转化、关系密切机械能：将动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。符号：E公式：单位：J（焦耳）（板书）练一练：质量为2Kg的小球在距离地面10m高处瞬时速度是10m/s，求出此刻小球的机械能?(g=10m/s2) （以地面为参考面） (以10m高处为参考平面) 从例题对比引出：机械能是标量，具有相对性小游戏：钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球拉至同学鼻子处，摆回时观察该同学的反应，并进行分析。试分析：（小球摆动实验） 1.小球受哪些力的作用？（重力、拉力） 2.哪些力对小球做功？（重力） 3.能量之间有转化吗？（重力势能与动能） 小球摆到另一侧相同高度说明了什么？（只有重力势能和动能的相互转化，在该过程中机械能保持不变。）对小球下落的三种情况涉及的能量变化进行详细分析：h1h2ABv1v2情景1.一个自由下落的物体，由A位置运动到B位置,可以得到以下能量关系: 情景2. 小球，由A位置运动到B位置,可以得到以下能量关系:情景3.小球从任意曲面上运动：由A位置运动到B位置，可以得到一下能量关系结论：在只有重力做功的情况下，无论直线运动还是曲线运动总的机械能保持不变。能量之间有转化吗？如何转化？（有转化：动能转化为弹性势能）对于小球来说机械能守恒吗？（不守恒）存在守恒吗？谁的能量是守恒的？小球与弹簧组成的系统机械能守恒结论：系统内只有弹力做功时，系统机械能守恒连一练：如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ）A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变总结：机械能守恒定律的内容：（板书）在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。表达式：（注意：需要确定参考平面）练习1.下列所述实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（）（多选） A.石块自由下落的过程 B.人乘电梯加速上升的过程 C.投出的铅球在空中运动的过程 D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程练习2.把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为L，最大偏角为。小球运动到最底位置时的速度是多大？练习3.如图所示，质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球A和B（可以当做质点），杆长为L，将轻杆从静止开始释放，不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时，求：小球A、B的速度各是多少？总结：应用机械能守恒定律的一般步骤：1. 选取研究对象（单个物体或系统）2.确定研究过程，分析各力做功及能量转化情况，判断机械能是否守恒3.确定研究对象在始末状态的机械能（需确定参考平面）或机械能的变化情况4.选择合适的表达式列式求解练习4.如图所示，在一长为2L的不可伸长的轻杆的两端，各固定一质量为2m与m的A、B两小球，系统可绕过杆的中点O且垂直纸面的固定转轴转动.初始时轻杆处于水平状态，无初速释放后，轻杆转动.当轻杆转至竖直位置时，小球A的速率多大？小结：课后作业