机械能守恒定律人教版物理

高中物理人教版·必修2

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课件编辑说明1.追寻守恒量——能量2.功3.功率4.重力势能5.探究弹性势能的表达式6.实验：探究功与速度变化的关系7.动能和动能定理8.机械能守恒定律9.实验：验证机械能守恒定律10.能量守恒定律与能源本章总结提升第七章机械能守恒定律目录第七章机械能守恒定律1.追寻守恒量——能量1.追寻守恒量——能量1.追寻守恒量——能量

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)理解动能、势能及能量的概念与意义。(2)能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系。(3)能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例。2．过程与方法(1)体会伽利略分析问题的精妙，学习分析事物本质的方法。(2)在列举事例过程中体会费恩曼所说的话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性。3．情感态度与价值观(1)通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。(2)通过“追寻守恒量”，使学生了解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观点，学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法。(3)通过学习，要善于把实际问题理想化。1.追寻守恒量——能量

│三维目标1.追寻守恒量——能量

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重点难点

[重点]理解动能、势能的含义。

[难点]在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。重点难点1.追寻守恒量——能量

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教学建议教学建议学生是知识的主动建构者，学生对所研究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪直接影响教学的效果。本节利用学生生活中常见的秋千、海盗船、由静止下落的乒乓球等引入新课，用伽利略理想斜面实验引发学生的思考，使学生产生求知的兴趣与热情。通过感悟斜面实验的科学现象重走追寻守恒量的科学之路，完成教学目标的情感态度这一难度要求。继而通过滚摆、单摆的视频资源调动探求动能与势能转化的关系，体会能量的守恒思想。1.追寻守恒量——能量

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新课导入[导入一]如图7－1－1所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度，然后用一把直尺在P点挡住摆线，看一看这种情况下小球所能达到的高度。新课导入图7－1－1这个实验现象说明了什么？它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的？这种“东西”会是什么？通过本节课的学习，同学们就能理解这一实验现象了。1.追寻守恒量——能量

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新课导入[导入二]新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了。中国、日本和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录。从电视画面可看出，骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观，其间显示的图案丰富多彩，令人惊叹。其中蕴含着一定的科学道理，这就是“多米诺骨牌效应”。该效应产生的能量是十分巨大的。这种效应的物理道理是：骨牌竖着时，重心较高，倒下时重心下降，倒下过程中，将其重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，1.追寻守恒量——能量

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新课导入这个动能的一部分就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候，虽然有部分能量损失，但具有的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依次推倒的能量一个比一个大。你可以设想一下，如果牌的个数足够多，那么最后一个牌的速度将是怎样的大！场面又是何等的壮观！故事中应用到了动能、势能及其转化。今天，我们就来学习追寻守恒量这节课，学习问题中展示的能量问题，探索其中的奥秘。1.追寻守恒量——能量

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新课导入2.功2.功2.功

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)理解功的概念，知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素。(2)理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功。(3)知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)；知道功是标量。(4)掌握合力做功的意义和总功的含义。(5)掌握公式W＝Flcosα的应用条件，并能进行有关计算。2．过程与方法(1)能从现实生活中发现与功有关的问题。(2)体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用。(3)能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题。3．情感态度与价值观功与生活联系非常密切，通过探究功来探究生活实例。2.功

│三维目标2.功

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重点难点

[重点]使学生在理解力对物体做功的两个要素基础上掌握功的概念和功的计算公式。

[难点]引导学生深刻理解正、负功的物理意义，会判定各个力做功的正负和求解各个力所做的总功。重点难点2.功

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教学建议教学建议本节课的内容相对简单，应当充分利用学生对于功的感性经验，调动学生的积极性，启发学生积极参与小组讨论，培养学生的表达能力。在判断做功条件时，位移应当强调是对地位移，学生对于正功、负功，以及阻力做功特点的理解需要进一步强化。2.功

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新课导入[导入一]教师活动：初中我们学过做功的两个因素是什么？学生思考并回答：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。新课导入2.功

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新课导入一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。[导入二]应用实物器材，让几位学生到台上动手操作将物体从一个位置移动到另一位置。例如：1．出示茶杯，要求学生动手将茶杯从讲台桌的一端移动到另外一端(或移到窗台上)。2．将一桶水从教室左端提到右端。3．将放有重物并带有拉绳的小车从教室的前排拉到后排。让学生动手操作上述几种过程并将操作过程用示意图展示在黑板上。2.功

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新课导入预测：学生可以采用不同的方法，如平推、上提、斜拉等搬运方法达到搬运的目的。教师提出问题：几位同学在上述操作过程中，他们对物体的作用力在哪些阶段做了功？若做功，所做的功如何计算？2.功

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新课导入2.功

│温故知新温故知新1．我们在初中就已经学习过功的概念：功是________________________________________________．2．做功的两个必要因素是：一是__________________；二是____________________________．荡秋千是一种常见的娱乐活动．如果空气阻力和秋千各部分的摩擦力可以忽略，秋千就会不停地摆动下去，这说明秋千在运动过程当中有一个保持不变的“东西”．你认为这个“东西”是什么？力的大小与力的方向上发生的位移大小的乘积作用在物体上的力物体在力的方向上发生的位移2.功

│自主探究自主探究►知识点一能量1．伽利略在斜面小球实验中发现一个具有启发性的事实：无论斜面陡或缓，小球的速度总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度________．在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是________的”，并且把这个量叫做能量或能．相同守恒2.功

│自主探究2．势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量．3．动能：物体由于________而具有的能量．注意：在伽利略的理想斜面实验中，小球的动能和势能相互转化，但二者的总量是保持不变的．运动►知识点二功1．定义：如果物体在力的作用下________发生了变化，那么这个力一定对物体做了功．2．做功的因素：________和物体在__________上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素．3．功的计算(1)若力的方向与位移的方向一致，则W＝________.(2)若力的方向与位移的方向所成的夹角为α，则W＝________.4．功的单位：国际单位制中，功的单位是________，简称________，符号是J.能量力力的方向Fl

Flcosα

焦耳焦2.功

│自主探究[想一想]物理学中的“做功”与日常生活中的“工作”含义相同吗？[想一想]力对物体做功必须具备两个因素：力和力的方向上发生的位移．日常生活中，人们在“工作”时并不一定在“做功”．例如，搬运工在搬运货物时，若扛着货物不动或匀速直线向进，则从物理学上看他不做功，而若他扛着货物向高处走则做功了．生活中还有很多例子可以说明“做功”和“工作”的含义并不相同．2.功

│自主探究►知识点三正功和负功1．设力F与位移l方向间的夹角为α，则由功的公式W＝Flcosα可得下表：不做功正负克服2.功

│自主探究2.合力的功功是标量，当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，等于各个力分别对物体所做功的________，也等于这几个力的________对这个物体所做的功．代数和合力2.功

│自主探究[想一想]“正功和负功方向相反”及“正功大于负功”这两种说法对吗？[想一想]这两种说法均不对．功是标量，没有方向．功的正、负只表示相反的作用效果，所以说“正功和负功方向相反”是错误的，其错误根源是把功当矢量了，并且误解了正功和负功的含义．“正功大于负功”的说法也不正确．例如－5J的功与＋3J的功哪个大呢？当然－5J的功大于＋3J的功．这里的“＋”、“－”号不表示大小，而表示做功的性质．“＋”、号表示动力对物体做功，“－”号表示阻力对物体做功，符号反映了做功的力的效果，与大小无关．2.功

│自主探究2.功

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典例类析►类型一能量的转化与守恒能量的转化与守恒问题解题方法如下：1．分析对应的转化过程是哪些．2．看清有几种形式的能量参与转化．3．用能量总量不变的原理判断一种能量变化时，另一种能量怎样变．典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析2.功

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典例类析3.功率3.功率3.功率

│三维目标三维目标2．过程与方法(1)通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。(2)从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。(3)理解功率与力和速度的关系，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。3．情感态度与价值观(1)通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己观点、坚持原则、善于合作的良好习惯。(2)通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生学以致用的思想。3.功率

│三维目标3.功率

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重点难点

[重点]理解功率的概念。

[难点]理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。重点难点3.功率

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教学建议“功率”概念的建立采用了物理学中经常使用的比值定义法，所以本节课的教学应立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，使学生学会思考问题。在机车启动过程的分析中着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量机械功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。教学建议3.功率

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新课导入[导入一]师：在学习了功之后，我们来回忆一下这样的问题：力对物体所做的功的求解公式是什么？生：功的定义式是W＝Flcosα。师：那么只用这一个式子就可以完全描述物体做功这个问题吗？现在我们来看这样一个例子。(多媒体分别演示两幅画面，并进行对比)新课导入3.功率

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新课导入画面一：一台起重机在1min内把1t重的货物匀速提到预定的高度。画面二：另一台起重机在30s内把1t货物匀速提到相同的高度。师：这两台起重机做的功是不是一样呢？生：两台起重机对物体做功的大小相同。师：那么这两台起重机做功有没有区别呢？区别是什么？生：这两台起重机做功还是有区别的。区别就在于他们做功的快慢不一样。师：为了进一步研究力对物体做功的快慢，我们进入这一节课的主题：功率。3.功率

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新课导入[导入二]教师指导学生回忆日常生活中人们劳动时的情景，并分组让学生举例，讨论分析人和机械做功有什么区别，教师归纳。1．挖土机与人要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多。2．建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上，起重机和搬运工相比，起重机要比工人快得多。3．从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多。4．家住在高楼(如9层)，乘电梯比走路要快得多。5．拖拉机耕地比牛耕地要快得多。3.功率

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新课导入列举生产、生活中发生的实例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，研究功率具有重要的现实意义。引出本节课的学习内容——功率。大屏幕投影有关功率的几幅图片，并提供相应的性能参数，让同学们仔细观察，体会即将学习的物理量——功率，是衡量机械的重要参数。自行车长时间前进功率约70W；优秀运动员短时间功率可达到1kW；韶山型电力机车输出功率为4200kW。通过观察图片，引导学生体会，在不同的机械装置中，功率这一参数的数值是不同的，它就是用来描述物体做功快慢的。学习了本节课，我们会对“功率”这一参数有更加深刻的理解。3.功率

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温故知新温故知新1．加速度的物理意义：，表示速度变化_______，其大小由Δv和Δt共同决定．2．牛顿第二定律：物体运动的加速度与物体所受的________成正比，与物体的________成反比，加速度的方向与与物体所受的________的方向一致．3．功是力和______________________________的乘积，是一过程量．快慢合外力质量合外力在力的方向上发生的位移3.功率

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温故知新不论是人力直接做功，还是使用牛、马等畜力做功，或者是利用机械来做功，人们不仅关注做功的多少，还十分关注做功的快慢．例如，用挖掘机来挖土，与人工挖土相比，在同样的时间内，挖掘机挖的土比人工多得多，因此用挖掘机做功比人工快得多．这一节我们就来探究做功快慢的问题．3.功率

│自主探究自主探究瓦特瓦W3.功率

│自主探究实际输出3.功率

│自主探究力运动速度Fv

平均瞬时3.功率

│自主探究减小匀速减小匀速3.功率

│自主探究3.功率

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典例类析典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析3.功率

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典例类析4重力势能4重力势能4重力势能

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。(2)理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。(3)知道重力势能的相对性。(4)了解弹性势能。2．过程与方法(1)根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式。(2)学会从功和能的关系上解释和分析物理现象。(3)通过实验，使学生掌握科学的研究方法——控制变量法；培养学生的实际操作能力。(4)通过对结果的分析，培养学生发散性思维及分析、推理、归纳的能力。4重力势能

│三维目标3．情感态度与价值观(1)通过对实验操作、观察、讨论以及得出本节课物理知识的过程和方法，激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神。(2)渗透从对生活中有关物理现象的观察得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。4重力势能

│三维目标4重力势能

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重点难点

[重点]重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

[难点]重力势能的系统性和相对性。重点难点重力势能及其相对性是本节的主要教学内容。从分析重力做功与路径无关入手来建立重力势能的概念，在这一环节，要让学生亲自动手算一算这两种情况下重力对物体做了多少功，以加深对探究过程的理解。正是因为重力做功有这样的特点，才引入重力势能的概念，对这一点学生会感觉比较困难。这一认知是逐渐建立起来的，在“追寻守恒量”一节中，给出了势能的定义，“物体的势能是物体凭借其位置而具有的能量。”启发学生思考，请学生说一说重力势能应该与哪些物理量有关。经过讨论，学生会得出，重力势能应跟物体在地球的相对位置有教学建议4重力势能

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教学建议关，还应与物体受到的重力有关。本节重点讲述重力势能及其相对性、重力势能的变化与重力做功的关系。重力做正功时，重力势能减少，克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加。关于这个关系，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从能量转化的角度分析，解开学生的困惑，例如可举在自由落体运动中，重力做正功，重力势能减少，同时由动能定理可知，动能增加，重力势能转化为动能，这样做，也可以为下一节讲解机械能守恒定律做好准备。4重力势能

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教学建议4重力势能

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新课导入[导入一]1994年7月7日，苏梅克·列维9号彗星以60km/s的速度向木星飞驰而去。第一颗彗核撞上了木星，紧接着，其余的彗核也接二连三地向木星撞击，这一壮烈的天体碰撞持续了5天才宣告结束。碰撞产生了相当于20亿颗原子弹爆炸的威力，产生的火球直径达10km，温度达到7000℃，产生的光亮在数亿千米外也能拍到，腾起的蘑菇云极为壮观，形成的尘埃云团与地球同样大小，并存在了几个月之久。教师引导学生思考讨论：为什么彗星撞击木星时会产生如此大的能量呢？新课导入[导入二](多媒体投影演示。引发学生关注，引导学生进入状态)打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里；苹果自高处下落；飞机投弹等等。师：从刚才的画面中，同学们想到了什么？从做功和能量转化的角度分析问题。生：重锤把水泥桩打进地里、苹果自高处下落、飞机投下的炸弹等物体下落过程中它们受到的重力对它们做了功。据功和能的关系，既然重力做了功，表明这些物体在没有下落之前具有能。因为一个物体能够对外做功，所以这个物体具有能量。4重力势能

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新课导入师：这个能量与什么因素有关？生：与物体所处的高度有关。师：由于物体被举高而使物体具有的能量是什么能？生：在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。师：那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢？本节课我们就来研究这个问题。4重力势能

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新课导入温故知新1．势能：相互作用的物体凭借其________而具有的能量．2．重力势能：物体由于________而具有的能量．3．水力发电站是利用了________来发电的．4．功是力与________________________的乘积．我们在初中学过，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能．怎样定量地表示物体重力势能的大小呢？4重力势能

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温故知新位置被举高重力势能在力的方向上发生的位移自主探究4重力势能

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自主探究►知识点一重力做的功1．判断重力做功(1)由于重力的方向是__________的，所以当物体在水平方向运动时，重力________．(2)当物体向下运动时，无论物体的运动方向是竖直向下还是斜向下，重力一定________．(3)当物体向上运动时，无论物体的运动方向是竖直向上还是斜向上，重力一定________．竖直向下不做功做正功做负功4重力势能

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自主探究2．重力做功的大小(1)重力做功的大小与物体的__________无关，只与物体的重力以及初末位置的________有关．(2)公式：WG＝mgh＝____________.运动路径高度差mgh1－mgh2

4重力势能

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自主探究►知识点二重力势能1．定义：由于mgh这个量既与__________密切相关，又恰与________的基本特征(与重力、高度有关)一致，所以我们把物理量mgh叫做物体的重力势能Ep，即Ep＝__________.2．相对性：由于物体的高度h总是相对某一水平面说的，所以重力势能是________．3．正负：重力势能是____量，但有正、负之分，其正、负不表示方向，而表示物体位于参考平面(零势能面)的上方还是下方，也就表示了重力势能的大小．重力做功势能mgh

相对的标4重力势能

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自主探究4．系统共有：由于重力是属于物体和地球所组成的系统的，因此重力势能也是属于这个系统的，通常我们会简单地说，某个物体具有势能．4重力势能

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自主探究[想一想]青山绿水，这是人们对自然风光的描述，但如果出现山体滑坡，将会给人们带来巨大的灾难．静止的山哪来如此大的能量？[想一想]滑坡时，山石的重力势能转化为动能．4重力势能

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自主探究►知识点三重力做功与重力势能变化的关系1．当重力对物体做正功时，物体的重力势能_________；当重力对物体做负功时，物体的重力势能________．2．重力对物体做多少功，物体的重力势能就____________．3．重力做功与重力势能的关系为WG＝Ep1－Ep2.减少增加变化多少►类型一对重力做功特点的理解1．重力做功与物体的运动路径无关，只与初末位置的高度差有关，利用这一点在解一些往复运动或多个运动过程的复杂问题时，可省去大量中间过程，根据高度差，由功的公式一步求解，尤为方便．2．重力做的功利用重力mg乘以物体在竖直方向上的位移h进行计算．典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析4重力势能

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典例类析5探究弹性势能的表达式5探究弹性势能的表达式5探究弹性势能的表达式

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)理解拉力做功与弹簧弹性势能变化的关系。(2)掌握利用力－位移图象进行微元求和的方法。2．过程与方法(1)仿照重力势能表达式的得出方法探究弹性势能表达式，让学生体会物理学中这种类比迁移的研究方法。(2)猜测弹性势能表达式与什么有关，培养学生科学推断能力。(3)应用分割、求和、逼近的方法求变力的功，体会这种微积分思想在物理中的应用。(4)体会理论探究这种科学方法。5探究弹性势能的表达式

│三维目标3．情感态度与价值观(1)培养运用类比思想进行知识迁移的能力。(2)培养探究活动中的合作意识与团队精神。5探究弹性势能的表达式

│三维目标5探究弹性势能的表达式

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重点难点

[重点]

1．利用微元法和图象法计算变力做功的问题。2．运用逻辑推理得出弹力做功与弹性势能的关系。

[难点]

1．理解微元法把变力做功转化为恒力做功。2．理解利用力－位移的图象计算变力做功的依据。重点难点本节课先通过图片展示和演示实验，给学生感性认识，让学生对弹性势能的决定因素进行猜想，并回顾曾经的探究活动，制定设计方案，进行初步的定性探究，为定量探究打下基础。引导学生通过类比重力做功与重力势能的关系引出弹簧的弹性势能与弹簧的弹力做功的关系，但弹力做功和重力做功的特点不相同，要鼓励学生大胆思考，开发学生的创造潜能，启发学生思维，使学生参与到教与学的活动中去。活动中教师适时点拨，启发学生寻找解决问题的方法，最终探究出弹性势能的表达式，让学生切身体验到探索自然规律的艰辛和喜悦。教学建议5探究弹性势能的表达式

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教学建议5探究弹性势能的表达式

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新课导入[导入一][实验演示]一个弹簧自然伸长，一个小车在光滑的水平面上从弹簧的左侧向弹簧运动，当它遇到弹簧后减速，让学生注意观察实验现象。师：刚才大家观察到什么样的实验现象呢？生：小车速度减小了。师：小车速度为什么减小了？生1：这是因为它遇到了弹簧，弹簧对它的作用力的方向与物体运动方向相反，所以它的速度减小了。新课导入生2：从能量的角度来讲，物体运动的速度减小，也就是物体的动能减小，物体动能的减小应该对应一种能量的增加。师：这种能量与什么因素有关？生：与弹簧弹力做功有关。师：通过上一节课的学习我们知道，物体重力做功对应着重力势能的变化，那么弹簧弹力做功也应该对应着一种能量的变化，我们把这种能量叫做什么能呢？生：我们可以把这种能量叫做弹簧的弹性势能。师：(总结)发生弹性形变的物体各部分之间，由于弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。我们今天这节课就来研究一下与弹簧弹性势能有关的因素。5探究弹性势能的表达式

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新课导入[导入二]2004年8月20日举行的奥运会女子蹦床比赛，让中国观众认识了这项既好看又惊险的运动。中国选手黄珊汕摘取铜牌后，国家蹦床队总教练卓贤麟表示，尽管中国开展蹦床运动只有6年的时间，但是中国已经确立了在2008年奥运会上冲击男女两块金牌的目标，黄姗汕的铜牌则成为实现这一目标的第一步。蹦床的核心部件就是一张四周都固定的弹簧网。1．运动员在网上是怎样跳起来的？2．对同一运动员的同一个动作来说，弹簧网下陷的“深度”与哪些因素有关？3．运动员能被弹到较高的高度，这说明形变的肌肉和形变的弹簧床具有什么性质？5探究弹性势能的表达式

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新课导入温故知新1．势能：相互作用的物体凭借其________而具有的能量．2．胡克定律：实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧________(或________)的长度x成正比，即F＝kx.拉开弦的弯弓在恢复原状时，可以将利箭发射出去，也就是对利箭做功，因而拉开弦的弓箭具有能量．上紧的发条能够驱动表针走动，也是因为具有能量．我们把这种能量叫做弹性势能．那么弹性势能的大小和哪些因素有关系呢？这一节，我们就来探究这个问题．5探究弹性势能的表达式

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温故知新位置伸长缩短自主探究5探究弹性势能的表达式

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自主探究►知识点一弹性势能发生弹性形变的物体各部分之间由于存在着__________的相互作用而具有的势能，称为弹性势能．弹力5探究弹性势能的表达式

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自主探究►知识点二弹性势能的表达式与哪些因素有关1．我们可以将弹性势能与重力势能作一个类比：重力势能与物体被举起的________有关，则弹性势能可能与弹簧被拉伸的______有关；重力势能与物体被举起的高度成_______，弹性势能与弹簧被拉伸的长度__________，理由是：物体被举高时，其重力为定值，而弹簧被拉伸时，其弹力是个_________．2．我们可以很容易地发现：弹性势能与弹簧的劲度系数有关，理由是：在拉伸相同长度的情况下，劲度系数越大，所需的拉力也______．高度长度正比不成正比变力越大5探究弹性势能的表达式

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自主探究►知识点三弹力做功的计算弹簧的弹力是变力，所以计算弹力的功不能直接利用功的公式，但我们可以把整个过程分成很多的小段，使每小段中的弹力可以看成是恒力，再将每小段的功累加起来就可以得到全程的功了．5探究弹性势能的表达式

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自主探究[想一想]重力做功可以直接应用公式W＝Flcosα来求，弹力做功可以用此公式求吗？为什么？[想一想]不可以，因为弹力是变力．►类型一对弹性势能的理解1．弹性势能如图7－5－1所示，弹簧的劲度系数为k，左端固定，不加外力时，右端在A处，今用力F缓慢向右拉弹簧，使弹簧伸长到B处，若规定弹簧自由长度的弹性势能为零，则手克服弹簧弹力所做的功等于弹簧的弹性势能．典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析图7－5－15探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析图7－5－35探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析5探究弹性势能的表达式

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典例类析6实验：探究功与速度变化的关系6实验：探究功与速度变化的关系6实验：探究功与速度变化的关系

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。(2)学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。2．过程与方法通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。3．情感态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。

[重点]学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。

[难点]实验数据的处理方法——图象法。重点难点6实验：探究功与速度变化的关系

│重点难点本节是一节探究实验课。在进行实验探索、收集数据时，需要考虑什么是有价值的数据、用什么方法来获得数据以及如何证明这些数据是可靠的。在进行实验时，操作应规范；在收集数据时，应实事求是，坚持严谨认真的科学态度。对实验所得到的结论要会判断是否科学，判断的标准就是看其是否具有重复性，即不论由哪位同学来做这个实验，也不论做几次，在允许的误差范围内结果都应该是相同的。教学建议6实验：探究功与速度变化的关系

│教学建议过去我们强调的实验主要指操作技能，现在强调的实验除了操作技能外，希望学生更加重视实验中的科学思想与技能的学习。比如在探究功与速度变化的关系时，并不需要计算功的具体数值，原因是什么？在探究之前，要重点掌握本实验中的探究方法。另外用图象处理数据比较形象、直观，而且误差也小，所以这种方法必须能够熟练应用。6实验：探究功与速度变化的关系

│教学建议[导入一]教师活动：前面几节课研究了重力做功与重力势能的关系，从而确立了重力势能的表达式；探究了弹力做功与弹性势能的关系，从而确立了弹性势能的表达式。这一节和下一节我们来探究功与物体动能的关系。我们知道物体的动能和速度有关，我们还不能马上研究力对物体做的功和动能的关系，我们先来研究力对物体做的功和速度变化的关系。新课导入6实验：探究功与速度变化的关系

│新课导入[导入二]“在很早的时候人们就认识到，使物体运动是要付出代价的”，在现实社会中我们也经常遇到这样的例子：要想使汽车运动起来，需要消耗汽油；要想使火箭获得一个很大的速度，从而飞向太空，这同样要消耗大量的燃料；要想使铅球、铁饼等物体获得初速度从而把它们投掷出去，这也需要运动员耗费大量的体力。以上各种现象中，要使物体获得的速度越大，需要付出的代价越高，这说明了什么物理问题。6实验：探究功与速度变化的关系

│新课导入7动能和动能定理7动能和动能定理7动能和动能定理

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。(2)结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练。(3)理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。2．过程与方法(1)运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。(2)理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。3．情感态度与价值观通过动能定理的演绎推导、感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。7动能和动能定理

│

重点难点

[重点]动能定理及其应用。

[难点]对动能定理的理解和动能定理的应用。重点难点本节在讲述动能和动能定理时，没有把二者分开讲述，而是以功能关系为线索，同时引入了动能的定义式和动能定理，这样叙述，思路简明，能充分体现功能关系这一线索，同时考虑到初中已经学过动能的概念，这样叙述，学生容易接受。通过本节的学习，应使学生理解动能定理的推导过程，清楚动能定理的适用条件，通过对比分析使学生体会到应用动能定理解题较牛顿运动定律与运动学公式解题的不同点，即运用动能定理解题由于不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题有时比较方便。教学建议7动能和动能定理

│

教学建议7动能和动能定理

│

新课导入[导入一]师：在前几节我们学过，当力对一个物体做功时，一定对应于某种能量形式的变化，例如重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化，本节来探究寻找动能的表达式。在本章“1.追寻守恒量”中，已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能，大家先猜想一下动能与什么因素有关？新课导入生：应该与物体的质量和速度有关。我们现在通过实验粗略验证一下物体的动能与物体的质量和速度有什么样的关系。(实验演示或举例说明)让滑块从光滑的导轨上滑下，与静止的木块相碰，推动木块做功。师：让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到什么现象？生：让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多。7动能和动能定理

│

新课导入师：说明了什么问题？生：高度越大，滑到底端时速度越大，在质量相同的情况下，速度越大，对外做功的本领越强，说明物体由于运动而具有的能量越多。师：让质量不同的木块从同一高度滑下，可以看到什么现象？生：让质量不同的木块从同一高度滑下，可以看到：质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多。7动能和动能定理

│

新课导入师：说明了什么问题？生：从相同的高度滑下，具有的末速度是相同的(可在物体后面连接纸带通过打点计时器验证)，之所以对外做功的本领不同，是因为物体的质量不同，在速度相同的情况下，质量越大，物体对外做功的能力越强，也就是说物体由于运动而具有的能量越多。师：那么把这个问题总结一下，得出的结论是什么呢？7动能和动能定理

│

新课导入[导入二]教师活动：通过上节课的探究，我们已经知道了力对物体所做的功与速度变化的关系，那么物体的动能应该怎样表达？力对物体所做的功与物体的动能之间又有什么关系呢？这节课我们就来研究这些问题。7动能和动能定理

│

新课导入温故知新1．前面我们学过的势能有________势能和________势能，它们的变化分别与________做功和________做功有关．2．功有两个要素：力和在________________________．功的定义式W＝__________.3．动能：物体由于________而具有的能量．4．匀速直线运动的基本规律：速度公式：v＝________；位移公式：x＝____________；推论公式：____________.7动能和动能定理

│

温故知新重力弹性重力弹力力的方向上的位移Flcosα

运动v0＋at

v2－v＝2ax

5．功是能量转化的________．在初中我们已经学习了动能的概念，知道物体的动能与物体的速度密切相关，而物体速度的变化又与力对它做功有关．例如，人对保龄球做功时，保龄球的速度变大，当保龄球的对外做功时，保龄球的速度减小．功与速度变化有什么定量关系呢？7动能和动能定理

│

温故知新量度自主探究7动能和动能定理

│

自主探究►知识点一“探究功与速度变化的关系”的实验探究思路1．在用橡皮筋拉动小车的装置来探究做功与物体速度变化的关系的活动中，小车的________应保持一定；实验中，将长滑板稍微倾斜的目的是用重力的下滑分力平衡_________，对倾斜角度的要求是，小车无橡皮筋拉时恰能在滑板上___________．质量摩擦力匀速下滑7动能和动能定理

│

自主探究2．在设计本实验时，选择橡皮筋来拉动小车做功，是因为橡皮筋的拉力对小车做的功与橡皮筋的________相对应；因此实验时，小车每次要被拉到________位置松手；改变橡皮筋弹力做功的办法是靠增加系在小车上的相同橡皮筋的_______．伸长量同一条数7动能和动能定理

│

自主探究►知识点二“探究功与速度变化的关系”的实验数据分析在本实验中，需要探究的是功与物体速度变化的关系，在上面的这个设计方案中，巧妙地避开了功的计算．实际上由于橡皮筋的弹力是个变力，也不便于测出橡皮筋对小车做功的大小．我们只需要测出每次的功是第一次的功的多少倍就可以了．事实上，对于小车的速度，我们也可以只需要测出每次的数值是第一次的多少倍就可以了．在具体的数据分析中，第一步是选取适当的纸带——在摩擦力得到平衡的情况下，小车最终的运动应该是匀速运动，这就是我们选取纸带的依据．7动能和动能定理

│

自主探究7动能和动能定理

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自主探究►知识点三“探究功与速度变化的关系”的实验注意事项1．在本实验中，当用2条、3条以至更多条的橡皮筋进行第二次、第三次以至更多次的实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都必须和第一次拉伸的长度__________，这才能保证第二次、第三次和后面的更多次实验时橡皮筋的功是第一次的2倍、3倍等等．2．为了减小小车运动过程中由于阻力而引起的误差，应该使木板__________，使摩擦力与重力在沿斜面方向上的分力__________．3．计算速度时，在纸带上应选用那些间距较大，且分布均匀的点来确定小车的速度．保持一致略微倾斜恰好平衡7动能和动能定理

│

自主探究►知识点四动能1．定义：物体由于________而具有的能量叫做动能．2．表达式：Ek＝________.3．标量性：动能是________量，且只有________，与运动方向________．4．相对性：动能具有相对性，参考系不同，动能就不同，一般选________为参考系．运动标正值无关地面7动能和动能定理

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自主探究►知识点五动能定理1．内容：力在一个过程中对物体所做的功等于物体在这个过程中______________．2．表达式：W＝_______________.如果物体同时受到几个力的作用，则W为______________．3．动能定理既适用于恒力的情况，也适用于________的情况；既适用于直线运动，也适用于__________运动．动能的变化合力的功变力曲线7动能和动能定理

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自主探究[想一想]在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、平抛三种不同方式抛出，落地时的速度、动能是否相同？[想一想]重力做功相同，动能的改变量相同，落地时的动能、速度大小相同，但速度方向不同．7动能和动能定理

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自主探究►知识点六动能定理的应用应用动能定理解题时的一般步骤：(1)明确对象(研究对象可以是一个物体，也可以是多个物体构成的系统)；(2)分析受力(着重分析研究对象所受的各力中，做功的有哪些，做正功的有哪些，做负功的有哪些等等)；(3)确定状态(确定初状态物体的动能是多少，末状态物体的动能是多少等)；(4)建立方程(利用动能定理建立方程，注意方程的左边是总功，方程的右边是动能的变化)；(5)求解讨论(解出需要的值，在适当的情况下做些必要的讨论)．►类型一实验原理分析小车在橡皮筋的作用下弹出，使小车获得了一定速度，发生一段位移，通过改变橡皮筋的条数，改变橡皮筋做功的大小，探究功的大小与物体速度变化的关系．典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析7动能和动能定理

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典例类析8机械能守恒定律8机械能守恒定律8机械能守恒定律

│三维目标三维目标1．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。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和分析问题。3．情感态度与价值观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。8机械能守恒定律

│三维目标8机械能守恒定律

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重点难点

[重点]

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。

[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，能正确分析系统所具有的机械能。重点难点机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件，能够正确分析物体系统所具有的机械能，能够应用机械能守恒定律解决有关问题。分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一。在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面(零势面)有关，而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面。能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让学教学建议8机械能守恒定律

│

教学建议生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。8机械能守恒定律

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教学建议8机械能守恒定律

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新课导入[导入一]1、提出课题——机械能守恒定律。(板书)2、力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，物体的动能和势能的总和称为机械能，举例：通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化。(展示图片和视频)瀑布(自由落体)：重力势能―→动能荡秋千动能重力势能过山车：动能―→重力势能―→动能撑竿跳高动能―→弹性势能、重力势能―→动能……新课导入分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况。实验：(质疑)钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球贴至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同学反应。释放钢球后，学生联系到伽利略理想实验中的判断，认识到若无空气阻力，应该摆到等高处，不会碰到鼻子。8机械能守恒定律

│

新课导入[导入二]前面我们学习了动能、势能和机械能的知识。在初中学习时我们就了解到，在一定条件下，物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，下面我们观察演示实验中物体动能与势能转化的情况。[演示实验]依次演示麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子，提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。8机械能守恒定律

│

新课导入通过观察演示实验，学生回答物体运动中动能、势能变化情况，教师小结：物体运动过程中，随动能增大，物体的势能减小；反之，随动能减小，物体的势能增大。提出问题：上述运动过程中，物体的机械能是否变化呢？这是我们本节要学习的主要内容。8机械能守恒定律

│

新课导入温故知新1．本章中学习了哪几种形式的能？______________________________.2．动能定理的内容和表达式是什么？____________________________________________________.3．重力做功与物体重力势能的变化之间有什么关系？____________________________________________________.8机械能守恒定律

│

温故知新动能、重力势能、弹性势能物体所受的合外力所做的功等于物体动能的变化，即W＝Ek2－Ek1

重力所做的功与物体重力势能的变化之间的关系为：WG＝Ep1－Ep2

4．我们在初中学习时知道，在一定条件下，物体的动能和势能可以__________．你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、奔驰着，紧张、惊险、刺激．同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么做一圆圈的转动而不需要动力？8机械能守恒定律

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温故知新相互转化自主探究8机械能守恒定律

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自主探究►知识点一动能与势能的相互转化1．动能与重力势能间的转化(1)通过重力做功，可实现动能和________能间的相互转化．(2)在只有重力做功的情况下，若重力做正功，则________能转化为_____能；若重力做负功，则______能转化为________能．重力势重力势动动重力势8机械能守恒定律

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自主探究2．动能与弹性势能间的转化(1)通过弹力做功，可实现动能和________能间的相互转化．(2)在只有弹力做功的情况下，若弹力做正功，则________能转化为_____能；若弹力做负功，则_____能转化为________能．3．机械能________、________和________统称为机械能，通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式．弹性势弹性势动动弹性势重力势能弹性势能动能8机械能守恒定律

│

自主探究►知识点二机械能守恒定律1．推导(1)如图7－8－1所示，物体沿光滑曲面下滑，某时刻处于位置A时，它的动能为Ek1，重力势能为Ep1，总机械能E1＝________.图7－8－1Ek1＋Ep1

8机械能守恒定律

│

自主探究(2)运动到位置B时，它的动能是Ek2，重力势能为Ep2，总机械能E2＝__________.(3)由动能定理知，由A到B的过程中，只有重力做功，所以重力所做的功W＝________，由重力的功与重力势能的关系知W＝________，所以有Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2，整理得Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，即E1＝E2.Ek2＋Ep2

Ek2－Ek1

Ep1－Ep2

8机械能守恒定律

│

自主探究2．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__________．这叫做机械能守恒定律．3．表达式：____________________或________．4．机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功．保持不变Ek2＋Ep1＝Ek2＋Ep2

E1＝E2

8机械能守恒定律

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自主探究[想一想]在以下两种条件下机械能是否守恒？并说明这两种条件的含义是否相同．(1)只受重力．(2)只有重力做功．[想一想]两种条件下机械能守恒，但两种条件的含义不同．只有重力做功时可能物体只受重力，也可能还受其他力，但其他力都不做功．8机械能守恒定律

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自主探究►知识点三机械能守恒定律的应用应用机械能守恒定律解题时的一般步骤：(1)根据题意选取研究对象．(2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．(3)恰当地选取零势能面，确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能．(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程，并求解结果．►类型一系统机械能守恒的判断物体系统内只有重力或弹力做功，机械能守恒．对于该条件可具体理解如下：1．系统不受外力．2．系统受外力，但所有外力均不做功．3．系统受外力，而且外力做功，但外力做功的代数和为零．典例类析8机械能守恒定律

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典例类析例1试分析图7－8－2甲、乙、丙中各物体以及相关系统的机械能是否守恒，其中乙图中无摩擦，各图中均不计空气阻力．8机械能守恒定律

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典例类析图7－8－28机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析8机械能守恒定律

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典例类析9实验：验证机械能守恒定律9实验：验证机械能守恒定律9实验：验证机械能守恒定律

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。(2)掌握验证机械能守恒定律的实验原理。2．过程与方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。3．情感态度与价值观通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。培养学生的观察和实验能力，培养学生实事求是的科学态度。9实验：验证机械能守恒定律

│三维目标

[重点]掌握验证机械能守恒定律的实验原理。

[难点]验证机械能守恒定律的误差分析及减小实验误差的方法。重点难点9实验：验证机械能守恒定律

│重点难点本实验是一个综合性实验，综合前面所涉及的纸带处理、瞬时速度的计算、阻力对结果的影响和误差分析等内容。误差主要来源于纸带数据的处理上的误差及点与点测量的读数上的误差和各种阻力产生的误差。实验时注意必须先接通电源后放开纸带。通过实验引导学生自行分析误差的产生原因和减小误差的方法，培养学生自行探究问题，处理数据的能力。教学建议9实验：验证机械能守恒定律

│教学建议[导入一]师：上一节课我们学习了机械能守恒定律，我们首先复习一下什么叫做机械能守恒定律。生：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，这叫做机械能守恒定律。师：上一节我们分别根据牛顿运动定律和动能定理推导出机械能守恒定律，今天我们通过实验探究一下理论推导结果和实际情况是否一致。新课导入9实验：验证机械能守恒定律

│新课导入[导入二]回顾：动能和重力势能的概念。提问：什么是机械能？情景创设(视频)：瀑布、跳高请同学们根据提供的情景，描述它们的动能、重力势能是如何变化和转化的？生：水从高处下落，水的重力势能转化为动能。跳高：运动员向上跳高的过程中，动能减小，重力势能增加；减小的动能转化为增加的重力势能。向下则反之。9实验：验证机械能守恒定律

│新课导入通过以上事例的分析，结合上节的学习，我们知道减小的重力势能与增加的动能应该相等，是不是真正相等呢？学生猜想：……现在就通过探究来验证我们的猜想是否正确！提问：要探究一个物理问题，可以从几方面来探究？9实验：验证机械能守恒定律

│新课导入温故知新1．机械能守恒定律的条件是什么？________________________________.2．回顾以前学过的运动，哪种运动形式符合验证机械能守恒定律的条件？______________________________________.用细绳把铁锁吊在高处，并把铁锁拉到鼻子尖前释放，保持头的位置不动，铁锁摆回来时，会打着鼻子吗？试试看，并解释为什么．9实验：验证机械能守恒定律

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温故知新物体系统内只有重力或弹力做功自由落体运动只受重力，符合验证条件自主探究9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究►知识点一实验的基本内容1．实验目的：验证机械能守恒定律．2．实验原理：机械能守恒定律．(1)当只有重力做功时，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量______________．(2)做自由落体运动的物体，只受________作用，其机械能是________的．3．实验器材：铁架台(带铁夹)、______________、重锤(带纸带夹子)、纸带、复写纸片、导线、________、_____________.保持不变重力守恒电磁打点计时器刻度尺低压交流电源9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究4．实验步骤(1)安装置：将打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器与低压交流电源相连接．(2)接电源，打纸带：把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落．重复几次，打下3～5条纸带．(3)选纸带：选取点迹较为清晰的，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带，从距起始点O较远的点开始计数，并依次标上1、2、3…9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究[想一想]质量是否为本实验必须测量的量？[想一想]重物下落的过程中，除受重力外，还要受空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力．安装打点计时器时注意保持竖直，重物要选择质量和密度大一些的．9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究►知识点三实验注意事项

1.安装打点计时器时，必须使两个限位孔的中线严格竖直，以减小摩擦阻力．2．应选用质量和密度较大的重物．增大重力可使阻力的影响相对减小；增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．3．实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带，以保证第一点是一个清晰的点．4．测量高度h时，应从起始点算起．为减小h的相对误差，选取的计数点要离起始点远些，纸带也不宜过长，有效长度可在60～80cm.9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究►知识点四实验误差分析1．偶然误差测量长度时会带来误差，减小误差的办法是：(1)测距离时都从第一个打点O点量起；(2)多测几次取平均值．2．系统误差实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功，故动能的增加量ΔEk必然稍小于势能的减少量ΔEp.9实验：验证机械能守恒定律

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自主探究[想一想]重物下落的过程中除受重力外，还受到哪些阻力？怎样减小这些阻力对实验的影响？[想一想]重物下落的过程中，除受重力外，还要受空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力．安装打点计时器时注意保持竖直，重物要选择质量和密度大一些的．►类型一对实验原理的理解做自由落体运动的物体，只受重力作用，其机械能是守恒的，故可用其来验证机械能守恒定律．典例类析9实验：验证机械能守恒定律

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典例类析9实验：验证机械能守恒定律

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典例类析9实验：验证机械能守恒定律

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典例类析9实验：验证机械能守恒定律

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典例类析9实验：验证机械能守恒定律

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典例类析9实验：验证机械能守恒定律

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典例类析9实验：验证机械能守恒定律

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