《机械能守恒定律》教学设计

编号 100708 高一物理 编写 李沛录 日期 5 月 11 日 5 月 17 日 1 第八节第八节 机械能守恒定律教学设计机械能守恒定律教学设计 一 学习目标一 学习目标 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 掌握机械能守恒定律的内容及得出过程 3 会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒 能运用机械能守恒定律解决有关问题 二 学习重点 二 学习重点 1 掌握机械能守恒定律的内容及其条件 2 能在具体问题中判断机械能是否守恒 并能运用机械能守恒定律解决问题 三 学习难点 三 学习难点 1 在具体问题中判断机械能是否守恒及机械能守恒定律的运用 四 学习方法 四 学习方法 讨论法 归纳法 讲授法 5 5 学法指导 学法指导 课下认真阅读教材 完成学案中设置的任务 课上小组探究交流发表自己的观 点完成本节内容 六 教学过程设计 六 教学过程设计 一 一 引入新课引入新课 1 1 小实验 单摆碰鼻尖实验 小实验 单摆碰鼻尖实验 2 2 思考提问 思考提问 1 前几节我们学习了哪几种形式的能 各怎么表示 2 机械能的概念及表达式 这些不同形式的能是可以相互转化的 那么在相互转化的过程中 他们的总量是否发 生变化 这节课我们就来探究这方面的问题 二 二 新课教学新课教学 任务一 探究动能与势能的相互转化任务一 探究动能与势能的相互转化 列举生活中的实例 多媒体放课件 让学生试着分析在不考虑阻力的情况下 下面几种情 况动能和势能是怎么转化的 猜想动能和势能的总和有何特点 编号 100708 高一物理 编写 李沛录 日期 5 月 11 日 5 月 17 日 2 学生活动学生活动 学生看完每一副图片后 相互讨论 然后由学生发言 阐述各自的观点 教师点评教师点评 上面几种情况都是动能和势能相互转化 如果在不考虑阻力的情况下 动能 和势能的总和保持不变 任务二 演示实验任务二 演示实验 实验一实验一 如图 用细线 小球 铁架台等做实验 把一个小球用细线悬挂起来 把小球拉到 一定高度的 A 点 然后放开 小球在摆动过程中 记住它向右能够达到的最大高度C点 如 果用尺子在某一点 P 挡住细线 看一看这种情况下小球所能达到的最大高度 B 点 观察实验现象 回答下面问题 观察实验现象 回答下面问题 第一次小球向右能够达到的最大高度 C 点与 A 点的高度有何关系 如果用尺子在 P 点挡 住细线 这种情况下小球所能达到的最大高度 B 点和 A 点的高度又有何关系 在运动过程中 都有哪些力做功 分析小球从 A 点到最低点 O 以及从最低点 O 到 C 点 或 B 点 的运动过程动能和重力势 能怎样转化 这个小实验说明了什么 学生活动学生活动 观察演示实验 思考问题 并选出学生说说自己见解 第一次小球向右能够达到的最大高度 C 点与 A 点的高度相同 如果用尺子在 P 点挡住细 线 达到的最大高度 B 点与 A 点的高度相同 只有重力做功 小球从 A 点到最低点 O 的运动过程中 重力势能减少 动能增加 从最低点 O 到 B 点的 A A C 甲乙 B P A A O P B 编号 100708 高一物理 编写 李沛录 日期 5 月 11 日 5 月 17 日 3 运动过程中 动能减少 重力势能增加 这个实验说明重力势能和动能的总和应该保持不变 教师点评教师点评 实验证明 小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化 在摆动过程中 小球总能回到原来的高度 可见 在只有重力做功的系统内 重力势能和动能的总和保持不 变 即机械能保持不变 实验二 实验二 如图 水平方向的弹簧振子 振子静止时在 o 点 把振子拉到 A 点放手后 用弹簧 振子演示动能和弹性势能的相互转化 观察实验现象 回答下面问题 观察实验现象 回答下面问题 每次小球是否都能回到 A 点 都有哪些力做功 小球从 A 点到 0 点以及从 0 点到 A 点的运动过程中 动能和弹性势能是怎样转化的 这 个小实验说明了什么 N AA0 G F 学生活动学生活动 观察演示实验 思考并回答问题 小球在往复运动过程中 每次小球都能回到 A 点 只有弹力做功 小球从 A 点到 0 点的运动过程中 弹性势能减少 动能增加 从 0 点到 A 点的运动过程 中 弹性势能增加 动能减少 这个实验说明弹性势能和动能的总和应该保持不变 教师点评教师点评 小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化 小球在往复运动过程中 总能回到原来的位置 A 点 可见 只有弹力做功的系统内 弹性势能和动能的总和保持不变 即机械能保持不变 通过上述分析 我们得到动能和势能之间可以相互转化 那么在弹力和重力做功的系统 编号 100708 高一物理 编写 李沛录 日期 5 月 11 日 5 月 17 日 4 内 动能和势能的转化过程中 动能和势能的总和是否真的保持不变 下面我们就来定量讨 论这个问题 任务三 探究机械能守恒定律的表达式任务三 探究机械能守恒定律的表达式 1 如图 一个质量为m的小球做自由落体运动运动 经过某高度为h 的A点时速度为v 到某高度为h2的B点时速度为v2 试分析在运动过程中小球受什么力 哪些力做功 并写 出小球在A点时的机械能EA和在B点时的机械能EB 由动能定理 重力做功与重力势能变 化的关系探究EA和EB的关系 为学生创设问题情境 引导学生运用所学知识独立推导出机械能守恒定律 让学生亲历知 识的获得过程 学生活动学生活动 学生根据教师的引导 在练习本上进行推导 推完后相互交流意见 教师巡视指导 及时解决学生可能遇到的困难 教师让两名学生在黑板上一步一步写出推 导 过程 其余学生根据自己的推导过程进行对比交流 发表自己的见解 改正并指 出错误 分析推理分析推理 A 点机械能 2 11 1 2 AKAPA EEEmvmgh B 点机械能 2 22 1 2 BKBPB EEEmvmgh 由动能定理得 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvWG 由重力做功与重力势能变化的关系得 12G Wmghmgh 编号 100708 高一物理 编写 李沛录 日期 5 月 11 日 5 月 17 日 5 由以上两式可以得到 22 2211 11 22 mvmghmvmgh 即 KBPBKAPA EEEE 即 BA EE 教师总结教师总结 在只有重力做功的物体系统内 物体的动能和重力势能可以相互转化 而总 的机械能保持不变 同样在只有弹力做功的物体系统内 动能和弹性势能也可以相互转化 总的机械能也保持不变 思考与讨论思考与讨论 上面例子小球仅受重力 假如物体除了受重力外 还受其它力 而其它力不 做功 机械能是否守恒 例如 质量为m的物体从光滑斜面上滑下的过程中 小球的机械能是否守恒 讨论与交流 小组讨论 讨论后选取代表发表各自的意见 进行交流 教师点评教师点评 根据学生的意见 教师帮助学生总结机械能守恒定律的条件是不论物体受几 个力 只要只有重力 或弹力 做功 物体的机械能就守恒 2 机械能守恒定律 1 1 内容 在只有重力或弹力做功的物体系统内 动能与势能可以相互转化 而总 的机械能保持不变 2 2 表达式 即 2211KPKP EEEE 21 EE 22 2211 11 22 mvmghmvmgh 4 4 条件 只有重力 或弹力 做功的物体系统内 教师点评教师点评 对机械能守恒定律条件的理解 1 只受重力或弹力 2 除受重力或弹力外 还受其它力 但其它力不做功或其它力所做功代数和为 零 任务四 机械能守恒定律解题的一般步骤 任务四 机械能守恒定律解题的一般步骤 师生共同总结 编号 100708 高一物理 编写 李沛录 日期 5 月 11 日 5 月 17 日 6 1 选对象 定过程 2 分析力 判守恒 3 明两态 列方程 课堂练习课堂练习 1 1 说一说说一说 放多媒体课件 放多媒体课件 放多媒体课件 下列实例中哪些情况机械能是守恒的 1 跳伞员用降落伞在空中匀速下落 答案 不守恒 2 抛出的篮球在空中运动 不计阻力 答案 守恒 3 光滑水平面上运动的小球 把弹簧压缩后又被弹回来 答案 守恒 4 用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升 答案 不守恒 学生活动学生活动 选几个学生起来回答上面的问题 并说明为什么 教师点评教师点评 判断机械能是否守恒 关键看系统是否只有重力 或弹力 做功 2 2 如图所示 一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮 绳两端各系一小球a和b a球质量为 m 静置于地面 b球质量为 3m 用手托住 高度为h 此时轻绳刚好拉紧 松手后 b 球落地之前 a b 组成的系统机械能守恒吗 你是如何判断的 小球 a 和小球 b 的机械能分别 如何变化 请你计算出 b 球落地前瞬时的速度 学生活动学生活动 选几个学生起来回答上面的问题 并说明为什么 守恒 系统只有重力做功机械能守恒 a 球增加 b 球减少 v gh v 编号 100708 高一物理 编写 李沛录 日期 5 月 11 日 5 月 17 日 7 教师点评教师点评 在应用机械能守恒定律时首先要判断守恒 只有守恒时才能应用机械能守恒 定律 确定两态机械能时要先选零势能参考平面 七 板书设计 七 板书设计 一 机