《機械能守恒定律的應用》]習題課[教學設計

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1、 人民教育出版社、物理（高一年級）必須2 《機械能守恒定律的應用》（習題課）教學設計 教學目標：1、進一步理解機械能守恒定律的內容和守恒條件。 2、能準確判斷具體問題中機械能是否守恒。 3、熟練運用機械能守恒定律分析生活中實際問題。 4、體會探究中抽象物理模型的科學方法，體驗解決實際問題的快樂。 教學重點：1、準確判斷具體的物理過程中機械能是否守恒。 2、熟練應用機械能守恒定律解決實際問題。 教學難點：1、科學探究過程中抽象物理模型，應用物理規(guī)律解決實際問題的能力。 2、兩個

2、或多個物體組成的系統(tǒng)機械能守恒的運用。 教學思路：在學生已初步形成對機械能守恒定律內容和守恒條件的知識基礎上，通過習題的編排設計由淺入深，一步步引導學生積極探究物理過程，形成分析解決物理問題的能力，全方位鞏固機械能守恒定律。 教學方法：例題解答→歸納知識，總結規(guī)律，形成能力→拓展探究，深化知識，提高能力。 教學手段：實物模型、多媒體輔助教學、分組競賽 教學步驟：單個物體機械能守恒→兩個或多個物體機械能守恒→生活中遵循機械能守恒定律的物理現(xiàn)象 教學內容： 一．復習引入新課 復習機械能守恒定律的內容和守恒條件。 導入新課——機械能守恒定律的應用（習題課） 例1、在離地面高h的地方

3、，以的速度水平拋出一石塊，若空氣阻力不計，求石塊剛落至地面時速度的大小。 分析：結合運動過程分析。對石塊，——①從被拋出到剛落至地面，只有重力做功，機械能守恒?！谶x地面為參考平面。由機械能守恒定律建立方程：——③，可解得： 歸納小結：應用機械能守恒定律解題的一般步驟：①找對象；②分析判斷是否滿足機械能守恒條件；③選擇恰當?shù)膮⒖计矫?，確定初狀態(tài)和末狀態(tài)的機械能，建立方程進行求解。 拓展練習：將例1中“水平”二字刪除，結果如何？ 學生求解后進一步認識體會機械能守恒定律的條件：只有重力做功。 鞏固練習：如圖所示，質量為m的物體以某一初速度從A點向下沿光滑的軌道運動

4、，軌道半徑為R，不計空氣阻力，若物體在A處的速度為，求：(1)物體在B點時的速度；(2)物體離開C點后還能上升多高． 學生分析后利用機械能守恒定律可解得:。 二、兩個或多個物體組成的系統(tǒng)機械能守恒 例2、如圖所示，小球A、B、Ｃ質量相等，都為m，用細繩連接。繩長l＞h，不計摩擦，小球Ａ受輕微擾動下滑，如小球觸地后不反彈。試求：（１）小球Ａ觸地時，小球Ｃ的速度；（２）小球Ｂ觸地時，小球Ｃ的速度。 分析:繩繃緊時，繩連接的各個小球速度大小相等，A、B、C三小球構成的系統(tǒng)機械能守恒即解得；A著地不反彈，B、C繼續(xù)運動直到B著地。B、C機械能守恒即可解得。 鞏固練習：如圖兩物體質量

5、分別為m和2m，滑輪的質量和摩擦都不計，開始時用手托住2m的物體，釋放后，當2m的物體從靜止開始下降h后的速度是多少? 學生分析后可求得。 拓展練習：上題中2m的物體開始離地面高ｈ，觸地后不反彈，求m繼續(xù)上升的高度。（答案:） 例3、如圖所示，長為2L的輕桿OB，O端裝有轉軸，B端固定一個質量為m的小球B，OB中點A固定一個質量為m的小球A，若OB桿從水平位置靜止開始釋放轉到豎直位置的過程中，求 （1）A、B球擺到最低點的速度大小各是多少？ （2）輕桿對A、B球各做功多少？ （3）輕桿對A、B球所做的總功為多少？

6、 分析：A、B擺至最低點系統(tǒng)機械能守恒，解得。輕桿對A、B所做的功根據(jù)動能定理求得：。可以發(fā)現(xiàn)單獨對A、B分析機械能并不守恒，桿對A、B做的總功為0，所以系統(tǒng)機械能守恒。 鞏固練習：如圖所示：ＡＢ兩物體用細繩相連，Ａ的質量為４m,Ｂ的質量為m，不計斜面和滑輪摩擦。斜面傾角為30，A無初速釋放，沿斜面下滑ｓ時繩斷裂，斜面足夠長。試求：Ｂ上升的最大高度。 （答案：1.2s） 三、生活中的機械能守恒現(xiàn)象 例4、如圖所示是螺旋型翻滾過山車軌道，小車質量為100kg，若它能安全通過半徑R為4m的豎直面圓軌道最高點A，小車至少要在離地面多高處滑下？（可把小車當成質點，忽略阻力作用，）

7、 分析：翻滾過山車是游樂場常見的一種游樂項目，運動小車與軌道間的摩擦總是存在的，空氣阻力的作用也不能不考慮。在處理實際問題時可抽象出右圖所示的物理過程模型。從開始下滑到圓軌道最高點A，只有重力做功，機械能守恒。選最低點為零勢能面，，小車恰能過最高點可解至少。 鞏固練習：如圖所示，以速度＝12m/s沿光滑地面滑行的光滑小球，上升到頂部水平的跳板上后由跳板飛出，當跳板高度h多大時，小球飛行的水平距離ｓ最大?這個距離是多少?()（答案：h=3.6m,s=7.2m） 課外探究：1.雜技表演中的“水流星”。 2.據(jù)報道：繼2008北京奧運會我國運動員鄒凱獲取

8、體操單杠項目金牌，在2010年10月24日體操世錦賽上我國運動員張成龍再奪此項目桂冠。單杠上運動員表演“單臂大回環(huán)”。 對“水流星”和“單臂大回環(huán)”這些現(xiàn)象，猜想合適的物理模型進行解釋，根據(jù)這些情景自己出一道有關機械能守恒方面的物理習題并解答。 教材設計理念：機械能守恒定律是全章知識鏈中重要的一環(huán)，教材中有兩節(jié)教學內容：第8節(jié)機械能守恒，第9節(jié)實驗 驗證機械能守恒定律。教學參考中建議安排3個課時，所以在學完前面兩節(jié)課后，安排一節(jié)習題課十分必要。 習題課教學在中學物理教學中有十分重要的作用，通過習題課的教學可以幫助學生鞏固、活化、深化所學的知識；還可以發(fā)現(xiàn)學生學習和教

9、學中的缺陷；并通過解一系列有序的問題，幫助學生全面理解某一知識 ，建構完整的認識。本習題課的教學設計根據(jù)教學內容的內在邏輯關系和學生認知的發(fā)展規(guī)律來設計習題教學的基本流程，力求達到最優(yōu)化的組合。針對學生剛對機械能守恒的新課學習，在習題的設計程序上由淺入深，層層推進有利于學生對知識的鞏固和理解。通過生活實例，展示相關物理情景，使學生樹立模型意識，培養(yǎng)學生建模能力，提高了學生分析解決實際問題的能力。通過探究生活中的物理現(xiàn)象，幫助學生樹立問題意識，培養(yǎng)學生鉆研精神，體現(xiàn)了“從生活走向物理”的理念，有利于激發(fā)學生的求知欲，提高科學素養(yǎng)。 （江西省泰和中學 曾湖賢） （本習題課教學設計思路受益于2010年江西省高中物理骨干教師培訓李有安老師的專題講座，在此深表感謝?。?