机械能守恒定律教案.doc

2007-2008学年度物理“汇报课”教案-刘晓娜第五章 F 机械能守恒定律教学目标知识技能1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；2、理解机械能守恒定律，知道机械能守恒的条件；3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒。过程方法1、通过对机械能守恒定律的理论推导和实验探究，感受学习和研究物理的科学方法；2、通过练习初步认识从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题的思想方法。情感态度价值观1、通过在几种不同运动的研究基础建立机械能守恒定律的过程，增强严谨的科学态度；2、通过自主推导、DIS实验验证机械能守恒的过程，激发学习的积极性、能动性；3、在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中，体验学有所得的快乐，并感悟物理与社会生活的紧密联系。教学重 点理解机械能守恒定律。教学难 点能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。教学方 法1、利用DIS实验探究在摆球的运动中机械能是否守恒,采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达式公式的来龙去脉；2、关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法。教学用 具多媒体课件 DIS-验证机械能守恒实验系统 小桶（悬挂）教学过程教师活动学生活动设计意图导入新课1、观看视频（过山车）思考：过山车在翻滚的过程中没有受到任何动力的作用，为什么却总能完成一连串有惊无险的动作呢？2、复习回顾教师提问；本章中我们学习了哪几种形式的能？它们各是如何定义的？它们的表达式如何？回到画面，高速运转的过山车都具有哪些能量？观察思考学生回答设置情境，激发学生的学习兴趣讲授新课一.机械能：讲述机械能的概念及其计算公式.1.机械能概念：动能、重力势能、弹性势能统称为机械能2.计算公式：EEK+EP过渡：在很多情况下物体的动能、势能之间可以发生相互转化。举例说明并分析能量的转化过程：1竖直上抛的物体.在运动过程中能量的转化过程.提问：2. 滑雪运动员能量的转化过程.视频演示3. 撑杆跳运动员在起跳到落地的过程中能量的转化过程.视频演示实例分析：明珠线轻轨设计方案过渡：通过上面实例的分析，发现各种形式的能量之间可以发生相互转化，且在转化过程当一种形式的能量增加时另外一种形式的能量减少，那么在整个过程小球的机械能如何变化？二.机械能守恒定律的推导.自主活动：“提桶会不会碰鼻”过渡：动能和势能的转化是有规律的，下面我们用DIS实验来研究一下。DIS实验：用DIS研究机械能守恒定律回顾DIS组成部分实验过程：略实验结论：在实验误差允许的范围内，小球在摆动过程中机械能保持不变，即机械能守恒。过渡：刚才通过实验，我们知道了单摆运动的小球机械能是守恒的，那么做其他运动的物体机械能是否也守恒呢？小组活动，参阅学案实例分析：质量为1Kg的物体作自由落体运动，高度足够高，分组计算1s未、2s未、3s未、4s未的动能、重力势能以及机械能并作比较（以开始下落点为参考平面，g=9.8m/s2）理论推导：h1h2ABv1v2如图所示，一个质量为m的物体自由下落，取任意两点A，B，经过A点时的高度为h1、速度为v1，下落到B点时的高度为h2，速度为v2，（1）.试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能.（2）.分析在此过程机械能是如何变化的。2.引导学生推导在此过程中机械能的变化情况推导过程板书：解：（1）机械能等于物体的动能和势能之和A点的机械能等于B点的机械能等于（2）证明EA=EB由动能定理得： W合=WG=mv2/2-mv1/2 （1） 又据重力做功得到： WG=mg(h2-h1) （2） 由（1）式（2）式左侧相等得：mv2/2-mv1/2=mg(h2-h1) 由分析可知，重力势能的减少量等于物体动能的增加量，所以A、B两点的机械能相等.即：由于A、B是任意两点，所以可以得出如下结论：做自由落体运动的物体在下落过程中，重力势能转化为动能，但总的机械能始终保持不变，即守恒.三.机械能守恒定律1.内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒.2.表达式：三. 机械能守恒定律的条件提出问题：在任何条件下机械能都守恒吗？需不需要满足一定的条件？分析摆球和自由落体的小球的受力情况和做功情况，得出条件：只有重力做功。对只有重力做功的理解：a、物体只受重力，不受其它的力。b、物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功。实例分析：下列情况机械能是否守恒1跳伞员利用降落伞在空中匀速下落2抛出的篮球在空中运动（不计阻力）3用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升学生分析各个中能量的转化过程小组讨论分析学生参与游戏学生观察实验数据，总结实验结论学生以小组为单位，分别从实例和理论探究自由落体过程中机械能的变化情况.学生自己动手推导证明听讲并熟悉证明是否守恒的方法.分析在这两种情况下机械能是否守恒，并归纳总结机械能守恒的条件从视频和问题中，引出在运动过程中物体可同时具有动能和势能，建立机械能的概念通过分析，强化不同形式之间的能之间可以发生相互转化价值观渗透：节约能源在实践中体验与感悟物理知识，体会生活中物理无处不在认识DIS实验是现代实验研究的重要途径培养学生间合作精神，体会科学研究的严谨通过自主推导，激发学生学习的积极性，主动性课堂练习利用电脑出示练习题学生做相关练习练习巩固强化课堂小结本节课我们学习了机械能守恒定律1.文字描述：在只受重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重