2024-2025学年高中物理第四章机械能和能源第4节机械能守恒定律教案2粤教版必修2

PAGE3-机械能守恒定律教学目标：1．学问与技能（1）了解动能与重力势能之间的相互转化，初步领悟机械能守恒定律的内容。（2）正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件，并能推断物体机械能守恒的条件，会合理选择零势面。（3）分析实际生活中的事例，进一步理解机械能守恒定律的含义及适用条件。能应用机械能守恒定律解决有关问题。2．过程与方法(1)通过探讨与沟通，使学生知道物体的动能和势能之间是如何实现相互转化的.(2)通过理论推导，驾驭机械能守恒定律的推导方法与过程。(3)通过例题的讲解，驾驭应用机械能守恒定律解题的一般步骤，知道利用机械能守恒定律解题的优点。3．情感、看法与价值观(1)通过探讨与沟通，培育学生勤于思索的习惯、主动合作的看法、敢于提出问题的胆识、精确的表述实力。(2)经验理论推导机械能守恒定律的过程，体会科学思维和方法的作用。教学重点：1．推导机械能守恒定律。2．正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件。教学难点：1、从能的转化和功能关系动身理解机械能守恒的条件。2、能正确推断探讨对象在所经验的过程中机械能是否守恒。教学过程：一、复习引入1、本章中我们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、重力所做的功与物体重力势能的改变之间有什么关系?二、新课教学1、机械能动能和势能（包括重力势能和弹性势能）统称为机械能。2、动能和势能之间的相互转化。观看视频1，了解生活中动能和势能之间相互转化的例子。3、重力势能和动能之间的相互转化。观看视频2，引导学生分析出哪个过程是动能向重力势能转化，哪个过程是重力势能向动能转化。弹性势能和动能之间的相互转化。观看视频3，引导学生分析出哪个过程是动能向弹性势能转化，哪个过程是弹性势能向动能转化。探讨与沟通：动能和势能之间的相互转化是通过什么来实现的？重力或弹力做功机械能守恒定律的理论推导动能和势能之间的相互转化遵循什么规律呢？现在我们以小球的自由落体为例，从理论上探究这个问题。如图4所示，设一个质量为m的物体自由下落，经过高为h1的B点（初位置）时速度为V1。下落到高度为h2的C点（末位置）时速度为V2，在自由落体运动中，物体只受重力G=mg的作用，重力做正功，设重力所做的功为WG，则由动能定理可得：(1)（1）式表示，重力所做的功等于动能的增加。另一方面，由重力做功与重力势能改变的关系知道：WG=mgh1-mgh2(2)（2）式表示，重力所做的功等于重力势能的削减。由（1）式和（2）式可得：（3）由（3）式可知，在自由落体运动中，重力做了多少功，就有多少重力势能转化为等量的动能。通过对（3）式移项后可得：即EK2+EP2=EK1+EP1（4）（4）式表明，在自由落体运动中，动能和重力势能之和即总机械能保持不变。同样，我们还可以分析物体做竖直上抛运动及平抛运动几种状况下的受力状况、做功状况及能量转化状况，归纳总结出：在只有重力做功的状况下，不论物体做直线运动还是曲线运动（如竖直上抛运动、平抛等），物体的机械能总量保持不变。7、机械能守恒定律（1）内容：在只有重力做功的状况下，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。（2）条件：只有重力做功8、推断机械能是否守恒不计空气阻力，下列物体运动过程中满意机械能守恒的是（BCEF）A.电梯匀速下降B.物体自由下落C.物体沿光滑斜面顶端滑到斜面底端D.物体沿着斜面匀速下滑E.铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前F.人造卫星绕地球做匀速圆周运动机械能守恒定律的应用例：一跳水运动员站在h＝10m的高台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台时速度v0=5m/s，求运动员落至水面时速度v的大小，忽视运动员身高的影响和空气阻力。（g=10m/s2）总结利用机械能守恒定律解题的步骤：①选取探讨对象。②依据探讨对象所经验的物理过程，进行受力、做功分析，推断