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1、2022年高中物理 《機(jī)械能守恒定律》教案 滬科版必修2
教學(xué)目標(biāo)
知識技能
1、知道什么是機(jī)械能,知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
2、理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。
3、在具體問題中,能判定機(jī)械能是否守恒。
過程方法
1、學(xué)會在具體的問題中判這定物體的機(jī)械能是否守恒;
2、初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象,分析問題。
情感態(tài)度價值觀
1、通過在幾種不同運(yùn)動的研究基礎(chǔ)建立機(jī)械能守恒定律的過程,增強(qiáng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2、通過自主推導(dǎo)、DIS實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的過程,激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性、能動性。
3、在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問題的過程中,體驗(yàn)學(xué)有所得的快樂,并
2、感悟物理與社會生活的緊密聯(lián)系。
教學(xué)重 點(diǎn)
1、理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。
2、在具體問題中能判定機(jī)械能是否守恒。
教學(xué)難 點(diǎn)
1、得出機(jī)械能守恒定律得探究過程。
2、能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒。
教學(xué)方 法
1、關(guān)于機(jī)械能守恒定律的得出,采用師生共同演繹推導(dǎo)的方法,明確該定律數(shù)學(xué)表達(dá)式公式的來龍去脈。
2、關(guān)于機(jī)械能守恒的條件,在教學(xué)時采用列舉實(shí)例,具體情況具體分析的方法。
教學(xué)用 具
多媒體課件 DIS---驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 砝碼(懸掛)
教學(xué)過程
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
1、觀看視頻(過山車
3、)
2、復(fù)習(xí)回顧
教師提問;
①本章中我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能?它們各是如何定義的?它們的表達(dá)式如何?
②動能定理的內(nèi)容和表達(dá)式是什么?
學(xué)生回答:
①本章我們學(xué)習(xí)了以下幾種能:動能、重力勢能、彈性勢能。
②動能定理的內(nèi)容是:物體所受合外力所做的功等于物體動能的改變,即:W=WK2-WK1。
在老師的引導(dǎo)下學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)
設(shè)置情境
復(fù)習(xí)回顧,順利推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律奠定基礎(chǔ)
講授新課
一.機(jī)械能:講述機(jī)械能的概念及其計(jì)算公式.
1.機(jī)械能概念:動能、重力勢能、彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能
2.計(jì)算公式:E=EK+EP
3.機(jī)械能是標(biāo)量,
4.具有相對性(
4、需要設(shè)定零勢能面)
◆過渡:在很多情況下物體的動能、勢能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。
舉例說明并分析能量的轉(zhuǎn)化過程:
1豎直上拋的物體.在運(yùn)動過程中能量的轉(zhuǎn)化過程.
提問:
2. 滑雪運(yùn)動員能量的轉(zhuǎn)化過程.視頻演示
3. 撐桿跳運(yùn)動員在起跳到落地的過程中能量的轉(zhuǎn)化過程.視頻演示
實(shí)例分析:
明珠線輕軌設(shè)計(jì)方案
◆過渡:通過上面實(shí)例的分析,發(fā)現(xiàn)各種形式的能量之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,且在轉(zhuǎn)化過程當(dāng)一種形式的能量增加時另外一種形式的能量減少,
那么在整個過程小球的機(jī)械能如何變化?
二.機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo).
自主活動:“提桶會不會碰鼻”
◆過渡:動能和勢能的轉(zhuǎn)化是有規(guī)律的,下面
5、我們用DIS實(shí)驗(yàn)來研究一下。
DIS實(shí)驗(yàn):用DIS研究機(jī)械能守恒定律
(實(shí)驗(yàn)過程)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:小球在擺動過程中機(jī)械能保持不變,既守恒。
◆過渡:剛才通過實(shí)驗(yàn),我們對物體的機(jī)械能守恒有了感性的認(rèn)識,下面我們通過一個實(shí)例來驗(yàn)證一下。
小組活動,參閱學(xué)案
實(shí)例分析:質(zhì)量為1Kg的物體作自由落體運(yùn)動,高度足夠高,分組計(jì)算1s未、2s未、3s未、4s未的動能、重力勢能以及機(jī)械能并作比較(以開始下落點(diǎn)為參考平面,g=10m/s2)
理論推導(dǎo):
h1
h2
A
B
v1
v2
如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體自由下落,取任意兩點(diǎn)A,B,經(jīng)過A點(diǎn)時的高度為h1、速度為v1,
6、下落到B點(diǎn)時的高度為h2,速度為v2,
(1).試寫出物體在A點(diǎn)時的機(jī)械能和在B點(diǎn)時的機(jī)械能.
(2).分析在此過程機(jī)械能是如何變化的。
2.引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)在此過程中機(jī)械能的變化情況
推導(dǎo)過程
★板書:
解:(1)∵機(jī)械能等于物體的動能和勢能之和
∴A點(diǎn)的機(jī)械能等于
B點(diǎn)的機(jī)械能等于
(2)證明EA=EB
由動能定理得: W合=WG=
又據(jù)重力做功得到: WG=
由分析可知,重力勢能的減少量等于物體動能的增加量,所以A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能相等.
即:
由于A、B是任意兩點(diǎn),所以可以得出如下結(jié)論:做自由落體運(yùn)動的物體在下落過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,但總的機(jī)械能始終保持
7、不變,即守恒.
三.機(jī)械能守恒定律
1.內(nèi)容:物體在只受重力的情況下,動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程中,動能和重力勢能的總量保持不變,即機(jī)械能守恒.
2.表達(dá)式:
三. 機(jī)械能守恒定律的條件
提出問題:
在任何條件下機(jī)械能都守恒嗎?需不需要滿足一定的條件?
分析擺球和自由落體的小球的受力情況和做功情況,得出條件:只有重力做功。
對只有重力做功的理解:
a、物體只受重力,不受其他的力。
b、物體除重力外還受其他的力,但其他力不做功。
實(shí)例分析:下列情況機(jī)械能是否守恒
1.跳傘員利用降落傘在空中勻速下落
2.拋出的籃球在空中運(yùn)動(不計(jì)阻力)
3.用繩拉著一個物體沿著光滑的
8、斜面勻速上升
分析各個實(shí)例中能量的轉(zhuǎn)化過程
學(xué)生參與游戲
學(xué)生以小組為單位,分別從實(shí)例和理論探究自由落體過程中機(jī)械能的變化情況.
聽講并熟悉證明是否守恒的方法.
分析在這兩種情況下機(jī)械能是否守恒,并歸納總結(jié)機(jī)械能守恒的條件
知道機(jī)械能的概念和表達(dá)式,
通過分析,強(qiáng)化不同形式之間的能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化
價值觀滲透:
9、節(jié)約能源
在實(shí)踐中體驗(yàn)與感悟物理知識,體會生活中物理無處不在
認(rèn)識DIS實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)研究的重要途徑
培養(yǎng)學(xué)生間合作精神,體會科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)
課堂練習(xí)
利用電腦出示練習(xí)題
學(xué)生做相關(guān)練習(xí)
課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律
1.文字描述:在只受重力(或彈力)做功的情況下,物體的動能和重力勢能(或彈性勢能)相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變.
2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:
3.機(jī)械能守恒的條件:只有重力做功
a、物體只受重力,不受其他的力。
b、物體除重力外還受其他的力,但其他力不做功。
作業(yè)布置:
課后反思: