机械能守恒定律(梁华冲).doc

市直属学校2013年优秀教学设计参评表类别（中学或小学）： 中学 学校：茂名市第一中学姓名梁华冲参评学科物理教学设计课题名称机械能守恒定律（粤教版必修2第四章第四节）职称中学一级职务教师联系方式固定电话手子邮箱Lhc_学校意见（盖章） 2013年6月20日 第四节 机械能守恒定律课 题4.4机械能守恒定律课 型新授课（第1课时）教 学 目 标1、知识和能力（1）、知道什么是机械能，知道动能和势能可以相互转化。（2）、掌握机械能守恒的条件，在具体问题中能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒定律的表达式。2过程与方法（1）、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； （2）、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。3情感、态度与价值观（1）、培养学生发现和提出问题，并利用已有知识探索学习新知识的能力。 （2）、通过教学过程中各个教学环节的设计，如：观察、实验等，充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣。（3）、通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。重点、难点1教学重点在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。2教学难点（1）从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。（2）能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 教学策略及教法设计通过例题分析，实验探究，认识高压输电的必要性。熟知输电线路中的一个流程，明确三个回路，抓住两个关系，掌握两种损耗。教 学方 法实验探究+启发式讲授、讨论+练习教 学手 段视频、学生参与演示实验、多媒体课件“过山车”视频引入新课生活中动能与势能之间的相互转化实例分析理论推导机械能守恒定律通过实验，采用情景问题分析总结得出机械能守恒的条件由例题总结解机械能守恒问题的分析思路和步骤在实际问题中判断机械能守恒机械能守恒定律在实际问题中的应用，进一步巩固本节的内容小结教学流程图一、教学过程设计与分析教学环节教 学 活 动设计意图“过山车”视频引入新课知识回顾生活中动能与势能之间的相互转化实例分析理论推导机械能守恒定律总结定律内容实验在具体问题中判断机械能守恒课本例题评讲总结解题思路边练边讲演示过山车实验板书设计作业播放“过山车”视频过山车从高处往下运动的过程中有哪些能发生了转化？ 学生回答（重力势能减少，动能增加） 过山车下到最低点时具有多大的速度呢？要从多高下来才可以安全通过圆轨道？通过本节的学习，我们就可以解决些问题了。板书：第四节、机械能守恒定律提问1本章中我们学习了哪几种形式的能？动能定理的内容和表达式是什么？重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系?学生回答：（1）动能、重力势能、弹性势能，统称机械能。（2）合力对物体所做的功等于物体动能的变化，（3）重力做功等于重力势能变化的负值生活中动能与势能之间相互转化的例子：（1）“蹦床”视频（2）“瀑布”视频（3）“撑杆跳高”视频 “蹦床”视频，下落过程：重力势能动能弹性势能“瀑布”视频：重力势能动能“撑杆跳高”视频：动能弹性势能重力势能提问2（1）动能和势能之间的相互转化是通过什么来实现的？学生回答（重力做功）（2）你还能举出生活中其他动能和势能之间相互转化的实例吗？滑板比赛 蹦极活动动能与势能之间的相互转化遵循什么规律呢？现在我们以小球自由下落为例，从理论上探究这个问题。习题 设一个质量为m的小球自A点开始自由下落，下落到高度为h1的B点（初位置）的速度为V1；下落到高度为h2的C点（未位置）时速度为V2，则：、 设重力所做的功为WG，则由动能定理可得：、 WG = 、根据重力做功与重力势能的关系得到：WG = 学生回答： 有：=即：或：EK1+Ep1=EK2+EP2 结论：只有重力做功，机械能守恒表示：小球在自由落体运动过程中，动能与重力势能之和不变，亦即机械能保持不变。如果有阻力，克服阻力做功为机械能总量减少了 机械能守恒定律内容板书：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，而机械能的总量保持不变，这个结论为机械能守恒定律。（弹力做功和系统机械能守恒的内容在下一节课讲，本节课学习只有重力做功的情形）表达形式： 或 实验如图所示，将一小球用绳子将它悬挂在铁架台上，叫一学生站在旁边，将小球拉离竖直方向，使它凑近自已的鼻子，然后松手，小球将向前摆去，接着又反向摆回来，当小球再一次接近学生的鼻子时，你敢不敢镇定自若地站在哪里不动？（叫个女学生参与，由于胆小，球迎面飞过来时会躲闪，增加实验的惊险性。）注意观察，发现球只能回到原来的高度。说明：虽然受到绳子的拉力，但拉力不做功，小球运动过程机械能守恒。实验表明：在势能与动能之间的转化满足机械能守恒，小球只能回到原来的位置。 讨论与交流 判断下列各题中物体的机械能是否守恒？1、 将小球斜抛出去到落地前(不计阻力)2、木块沿光滑固定斜面下滑3、小球在绳子牵引下在竖直平面内做圆周运动4、降落伞匀速下降例题一跳水运动员站在 h10m 的高台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台时速度v05m/s ，求运动员落至水面时速度v的大小，忽略运动员身高的影响和空气阻力（） 解：以运动员为研究对象，从跳离跳台到落至水面，因为只有重力做功，机械能守恒，所以有：所以运动员落至水面时速度v的大小为： 、基本解题思路：选取研究对象和物理过程。进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初末时刻的机械能根据机械能守恒定律列方程，进行求解练习1.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。小球运动到最低点的速度为多大？在最低点时细绳对小球的拉力为多大？练习2.如图为翻滚过山车示意图，圆轨道的半径为10m，为了安全通过轨道最高点而不落下来，则过山车至少应从多高处由静止开始滑下？过山车滑到最低点时对轨道的压力为多大？（不考虑空气阻力和摩擦阻力）练习3：如图所示，是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。车站站台建得高些，电车进站时要上坡，出站时要下坡，如果站台高度为2m，电车到a点时速度是25.2km/h，此时切断电动机的电源，不考虑电车所受到的摩擦力。（1）电车能否冲上站台bc？（2）如果能冲上，它到达站台上的速度是多大？板书及课堂小结：1.机械能守恒定律只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。表达形式： 或2.机械能守恒是有条件的：只有重力或弹力做功。只有系统内动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化课本P82 4，5视频引入，引起学生的兴趣复习旧知识，为学习新知识作铺垫通过实例分析，让学生知道动能与势能相互转化是生活中常见的现象从理论上探究机械能总量的关系，由学生推导，加深印象通过有阻力情况下的分析，明确有阻力做功机械能不守恒从实验上进行探究机械能不变的条件，使学生明确“只有重力做功”不是“只受重力”运用学生身边的材料将物理知识与生