教科版高中物理必修2《机械能和能源》教学设计

本文格式为Word版，下载可任意编辑——教科版高中物理必修2《机械能和能源》教学设计《教科版高中物理必修2《机械能和能源》教学设计》这是优秀的教学设计文章，梦想可以对您的学习工作中带来扶助！

教学目标：

学识与技能

1、理解功、功率的概念、掌管功、功率的计算公式。

2、掌管动能、重力势能、弹性势能等概念及其物理意义。

3、掌管动能定理，并能运用动能定理分析与解决相关的力学问题。

4、掌管机械能守恒定律、理解机械能守恒的条件，并能运用机械能守恒定律分析与解决相关的力学问题。

过程与方法

通过构建本章的学识网络，了解本章的学识体系、重点和难点，然后对重难点的学识举行解剖和分析，加深对这些学识的理解。

情感态度与价值观

培养将所学学识应用于生活和生产实际的意识(学以致用的思想);

教学重点

动能定理、机械能守恒定律

教学难点

动能定理、机械能守恒定律的应用。

设计思想:

通过典型例题的分析，让学生掌管两种思想方法：1、能关系法：即应用"功是能量转化的量度'观点来解题、2、守恒观点：即应用机械能守恒或能量守恒观点来解题、

整章学识网络：

教学设计

学识归纳

1、功的四个根本问题：涉及到功的概念的根本问题，往往会从如下四个方面提出。

(1)做功与否的判断问题：

(2)做功多少的计算问题：涉及恒力与变力

(3)做功快慢的描述问题：P=W/tP=Fv

(4)做功意义的理解问题：做功意味着能量的转移与转化，做多少功，就意味着有多少能量发生了转移或转化。

2、重力做功的特点与重力势能

(1)重力做功的特点：

(2)重力势能：

(3)重力做功与重势能变化间的关系：

3、动能和动能定理

(1)动能概念的理解：

(2)动能定理：外力所做的总功等物体动能的变化量。

4、机械能守恒定律

(1)机械能：

(2)机械能守恒守律：

(3)机械能守恒的条件：

问题1

小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上(如下图)，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力。

A、垂直于接触面，做功为零;B、垂直于接触面，做功不为零;

C、不垂直于接触面，做功不为零;D、不垂于接触面，做功不为零。

教师：功的计算公式中，S为力的作用点移动的位移，它是一个相对量，与参照物选取有关，通常都取地球为参照物，这一点也是学生往往忽略的，致使发生错误。

问题2

如下图，在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球，杆可绕无摩擦的轴O转动，使杆从水平位置无初速释放摆下。求当杆转到竖直位置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功?

教师：混淆"杆的弹力方向'与"绳的弹力方向'。绳的弹力是确定沿绳的方向的，而杆的弹力不确定沿杆的方向。所以当物体的速度与杆垂直时，杆的弹力可以对物体做功。

问题3、

如下图，光滑圆柱O被固定在水平平台上，质量为m的小球用轻绳跨过柱体与质量为M(Mm)的小球相连，开头时，m与平台接触，两边绳伸直，然后两球从静止开头运动，M下降，m上升，当上升到圆柱的最高点时，绳子突然断了，察觉m恰好做平抛运动，那么M是m的多少倍?

教师：在处理此类问题时应抓住两个关系：下降与上升的高度关系和物体间的速度大小关系。

问题4

如图12所示，一个滑块质量为2kg，从斜面上A点由静止下滑，经过BC平面又冲上另一斜面到达最高点D。已知AB=100cm，CD=60cm，=30，=37，(g取10m/s2)试求：滑块在A和D点所具有的重力势能是多少?(以BC面为零势面)

⑵若AB、CD均光滑，而只有BC面粗糙，BC=28cm且BC面上各处粗糙程度一致，那么滑块最终停在BC面上什么位置?

教师：对于多过程问题，理应优先选择全过程动能定理。

课堂反应

1、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达成额定功率，之后保持以额定功率运动、其t图象如下图、已知汽车的质量为m=2103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0、1倍，那么以下说法不正确的是()

A、汽车在前5s内的牵引力为4103N

B、汽车在前5s内的牵引力为6103N

C、汽车的额定功率为60kW

D、汽车的最大速度为30m/s

2、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能举行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开头运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为t图象，如下图(除2～10s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线)、已知小车运动的过程中，2～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末中断遥控而让小车自由滑行、小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变、求:

(1)小车所受到的阻力大小及0～2s时间内电动机供给的牵引力大小、

(2)小车匀速行驶阶段的功率、

(3)小车在0～10s运动过程中位移的大小、

3、一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳PQ提升井中质量为m的物体，如下图，绳的P端拴在车后的挂钩上、设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都疏忽不计、开头时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长为H、提升时，车向左加速运动，沿水平方向从A经过B驶向C、设A到B的距离也为H，车过B点时速度为B、求车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功是多少?

4、如下图，一物块以6m/s的初速度从曲面A点下滑，运动到B点速度仍为6m/s、若物体以5m/s的初速度仍由A点下滑，那么它运动到B点时的速度()

A、大于5m/sB、等于5m/s

C、小于5m/sD、条件缺乏，无法计算

5、如下图，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点贯穿，导轨半径为R，一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧，在弹力的作用下获得某一向右速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点、求:

(1)弹簧对物体的弹力做的功、

(2)物块从B至C抑制阻力做的功、

(3)物块离开C点后落回水平面时动能的大小、

参考答案：1、A2、(1)1、25N(2)2、25W(3)19、7m3、

4、A5、(1)3mgR(2)0、5mgR(3)2、5mgR

课后测评

1、如下图，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h、若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()

A、mgh裁减mg(H-h)B、mgh增加mg(H+h)

C、-mgh增加mg(H-h)D、-mgh裁减mg(H+h)

2、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开头做匀加速运动，到t1秒末撤去拉力F，物体做匀减速运动，到t2秒末静止、其速度图象如下图，且、若拉力F做的功为W，平均功率为P;物体在加速和减速过程中抑制摩擦阻力做的功分别为W1和W2，它们的平均功率分别为P1和P2，那么以下选项正确的是()

A、W=W1+W2B、W1=W2C、P=P1+P2D、P1=P2

3、如下图，小球从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开头下滑，用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速度、时间和竖直高度、下面的vt图象和v2h图象中可能正确的是()

4、如下图，一个质量为m的物体(可视为质点)，以某一初速度由A点冲上倾角为30的固定斜面，其加速度大小为g，物体在斜面上运动的最高点为B，B点与A点的高度差为h，那么从A点到B点的过程中，以下说法正确的是()

A、物体动能损失了

B、物体动能损失了2mgh

C、系统机械能损失了mgh

D、系统机械能损失了

5、一个质量m=0、20kg的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑树立的圆环上，弹簧的另一端固定于环的最高点A，环的半径R=0、5m，弹簧的原长L0=0、50m，如下图、若小球从图中所示位置B点由静止开头滑动到最低点C时，弹簧的弹性势能Ep=0、60J、(g=10m/s2)、求：

(1)小球到C点时的速度C的大小、

(2)若弹簧的劲度系数为4、8N/m，小球在C点时对环的作用力的大小和方向、

6、运鼓动跳伞将体验加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，以下说法正确的是()

A、阻力对系统始终做负功

B、系统受到的合外力始终向下

C、重力做功使系统的重力势能增加

D、任意相等的时间内重力做的功相等

7、倾斜雪道的长为25m，顶端高为15m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接、如下图，一滑雪运鼓动在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8m/s飞出、在落到倾斜雪道上时，运鼓动靠变更模样举行缓冲使自己只留存