高中物理 《机械能守恒定律》教学设计方案 新人教版必修2

Comment 微微微微1 由视频引入 吸 引学生注意 激发学习兴趣 专心 爱心 用心1 机械能守恒定律机械能守恒定律 教学设计方案教学设计方案 课题名称课题名称 机械能守恒定律机械能守恒定律 科科 目目物理年级年级高一 教学时间教学时间1 课时 4 分钟 学习者分学习者分 析析 在初中学生已经学习过有关机械能的概念 对机械能不陌生 接受起来 较为容易 在本章的第一节和第二节学习了动能和势能的基础上 对机械能 的理解较初中有了更深的认识 在此基础上学习机械能守恒学生比较容易理 解 学生通过第一章的学习 对判断一个力是否做功 掌握的程度较好 为 判断机械能是否守恒打下了坚实的基础 一 情感态度与价值观一 情感态度与价值观 1 通过能量守恒的教学 使学生树立科学观点 2 使学生养成良好的分析问题 解决问题的能力 3 养成遇到难题不退缩 能将复杂的问题分解为若干个小问题 逐一克服 逐一解决 二 过程与方法二 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 教学目标教学目标 三 知识与技能三 知识与技能 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 会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒 理解机械能守恒 定律的内容 知道它的含义和适用条件 3 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的方程式 教学重点 教学重点 难点难点 1 掌握机械能守恒定律的推导 建立过程 理解机械能守恒定律的内容 2 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 教学资源教学资源多媒体课件 细线 小球 带标尺的铁架台 斜轨 机械能守恒定律 的教学过程描述教学过程 教教学学活活动动 1 1 一 导入新课一 导入新课 引入课题 我们已学习了重力势能 弹性势能 动能 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 播放视频 请学生认真观察荡秋千和撑杆跳高运动 吸引学生的注意力 激发学习兴趣 播放课件 自行车下坡的过程 分析车的动能和势能的变化 以及总量 的变化 提出问题 Comment 微微微微2 从实验开始 推 导机械能守恒定律 引出条件和公式 并对公式加以运用 专心 爱心 用心2 教教学学活活动动 2 2 二二 新新课课教教学学 一 机械能 1 概念 物体的动能 势能的总和 即 E EK K EP P 机械能是标量 具有相对性 需要设定势能参考平面 机械能之间可以相互转化 二 机械能守恒定律的推导 演示实验 演示实验 如图所示 用细线 小球 带有标尺的铁架台等做实验 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 我们看到 小球可以摆 到跟 A 点等高的 C 点 如图甲 如果用尺子在某一点挡住细线 小球虽然不能摆到 C 点 但摆到 另一侧时 也能达到跟 A 点相同 的高度 如图乙 问题 这个小实验中 小球的受力情况如何 各个力的做功情况如何 这个小实验说明了什么 学生思考 学生回答后小结 小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用 拉力和速度方向总垂 直 对小球不做功 只有重力对小球能做功 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 重力势能和动 能的总和 即机械能应该保持不变 提问 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 动能和势能的转化过程中 动能和势能的和是否真的保持不变 下面我们就 来定量讨论这个问题 播放视频播放视频 小球从高处自由下落 如图所示 一个质量为 m 的物体从高处自由下落 经过离地面高度为 h1 的 A 点时速度为 V1 下落到高度为 h2 的 B 点时速度为 V2 试写出物体在 A 点时的机械能和在 B 点时的机械能 并找到这两个机械能之间的数量关系 理论推导过程理论推导过程 物体只有重力做功 根据动能定理得 1 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmvW 又据重力做功与重力势能的关系得到 2 21 mghmghWG 由 1 2 两式可得 3 21 2 1 2 2 2 1 2 1 mghmghmvmv 移项得 4 2 2 12 2 2 2 1 2 1 mghmvmghmv 专心 爱心 用心3 结论 只有重力做功时 动能和重力势能相互转化 但机械能守恒 三 机械能守恒定律 三 机械能守恒定律 1 1 内容 在只有重力做功时 动能和重力势能相互转化 但机械能总量保 内容 在只有重力做功时 动能和重力势能相互转化 但机械能总量保 持不变持不变 2 2 理解 理解 1 1 条件 只有重力做功 条件 只有重力做功 2 2 表达式 表达式 2 2 12 2 2 2 1 2 1 mghmvmghmv 四 机械能守恒定律的应用 机械能守恒定律在抛体运动中的应用 多媒体课件多媒体课件 做抛体运动的篮球 提问 篮球在空中运动时 机械能是否守恒 忽略空气阻力 学生回答后小结 篮球在空中运动时 只有重力做功 机械能守恒 机械能守恒定律在圆周运动中的应用 实验活动实验活动 小球从斜轨上滚下 将小球从距斜轨底面 h 高处释放 使其沿坚直 的圆形轨道 半径为 R 的内侧运动 若 h2R 小球能否一定通过圆形轨道最高点 解答 由机械能守恒可知 若 h2R 小球一定能通过圆形轨道 最高点 机械能守恒定律在生活中的应用 课本例题 上海 明珠线 某轻轨车站 与站台连接的轨道有一个坡度 电车进站时要上坡 出站时要下坡 如果坡高 米 电车到 A 点时速度是 25 2km h 此后便切断电源 不计电车所受摩擦力 电车能否冲上电台 如果能冲上 到达 B 点的速度为多大 g 10m s2 Comment 微微微微3 课堂练习 加深 对知识的理解 并能灵活运用 Comment 微微微微4 回顾知识点 布 置作业 学会对知识的分析和运用 专心 爱心 用心4 教教学学活活动动 3 3 三 课堂练习 三 课堂练习 如图所示 下列四个选项的图中 木块均在固定的斜面上运动 其中图 A B C 中的斜面是光滑的 图 D 中的斜面是粗糙的 图 A B 中的 F 为木块 所受的外力 方向如图中箭头所示 图 A B D 中的木块向下运动 图 C 中 的木块向上运动 在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 解析 解析 机械能守恒的条件是 物体只受重力或弹力的作用 或者