《機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用》]習(xí)題課[教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、 人民教育出版社、物理（高一年級(jí)）必須2 《機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用》（習(xí)題課）教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)目標(biāo)：1、進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和守恒條件。 2、能準(zhǔn)確判斷具體問(wèn)題中機(jī)械能是否守恒。 3、熟練運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析生活中實(shí)際問(wèn)題。 4、體會(huì)探究中抽象物理模型的科學(xué)方法，體驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題的快樂(lè)。 教學(xué)重點(diǎn)：1、準(zhǔn)確判斷具體的物理過(guò)程中機(jī)械能是否守恒。 2、熟練應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題。 教學(xué)難點(diǎn)：1、科學(xué)探究過(guò)程中抽象物理模型，應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 2、兩個(gè)

2、或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的運(yùn)用。 教學(xué)思路：在學(xué)生已初步形成對(duì)機(jī)械能守恒定律內(nèi)容和守恒條件的知識(shí)基礎(chǔ)上，通過(guò)習(xí)題的編排設(shè)計(jì)由淺入深，一步步引導(dǎo)學(xué)生積極探究物理過(guò)程，形成分析解決物理問(wèn)題的能力，全方位鞏固機(jī)械能守恒定律。 教學(xué)方法：例題解答→歸納知識(shí)，總結(jié)規(guī)律，形成能力→拓展探究，深化知識(shí)，提高能力。 教學(xué)手段：實(shí)物模型、多媒體輔助教學(xué)、分組競(jìng)賽 教學(xué)步驟：?jiǎn)蝹€(gè)物體機(jī)械能守恒→兩個(gè)或多個(gè)物體機(jī)械能守恒→生活中遵循機(jī)械能守恒定律的物理現(xiàn)象 教學(xué)內(nèi)容： 一．復(fù)習(xí)引入新課 復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和守恒條件。 導(dǎo)入新課——機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用（習(xí)題課） 例1、在離地面高h(yuǎn)的地方

3、，以的速度水平拋出一石塊，若空氣阻力不計(jì)，求石塊剛落至地面時(shí)速度的大小。 分析：結(jié)合運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析。對(duì)石塊，——①?gòu)谋粧伋龅絼偮渲恋孛?，只有重力做功，機(jī)械能守恒。——②選地面為參考平面。由機(jī)械能守恒定律建立方程：——③，可解得： 歸納小結(jié)：應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟：①找對(duì)象；②分析判斷是否滿足機(jī)械能守恒條件；③選擇恰當(dāng)?shù)膮⒖计矫?，確定初狀態(tài)和末狀態(tài)的機(jī)械能，建立方程進(jìn)行求解。 拓展練習(xí)：將例1中“水平”二字刪除，結(jié)果如何？ 學(xué)生求解后進(jìn)一步認(rèn)識(shí)體會(huì)機(jī)械能守恒定律的條件：只有重力做功。 鞏固練習(xí)：如圖所示，質(zhì)量為m的物體以某一初速度從A點(diǎn)向下沿光滑的軌道運(yùn)動(dòng)

4、，軌道半徑為R，不計(jì)空氣阻力，若物體在A處的速度為，求：(1)物體在B點(diǎn)時(shí)的速度；(2)物體離開(kāi)C點(diǎn)后還能上升多高． 學(xué)生分析后利用機(jī)械能守恒定律可解得:。 二、兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 例2、如圖所示，小球A、B、Ｃ質(zhì)量相等，都為m，用細(xì)繩連接。繩長(zhǎng)l＞h，不計(jì)摩擦，小球Ａ受輕微擾動(dòng)下滑，如小球觸地后不反彈。試求：（１）小球Ａ觸地時(shí)，小球Ｃ的速度；（２）小球Ｂ觸地時(shí)，小球Ｃ的速度。 分析:繩繃緊時(shí)，繩連接的各個(gè)小球速度大小相等，A、B、C三小球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒即解得；A著地不反彈，B、C繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到B著地。B、C機(jī)械能守恒即可解得。 鞏固練習(xí)：如圖兩物體質(zhì)量

5、分別為m和2m，滑輪的質(zhì)量和摩擦都不計(jì)，開(kāi)始時(shí)用手托住2m的物體，釋放后，當(dāng)2m的物體從靜止開(kāi)始下降h后的速度是多少? 學(xué)生分析后可求得。 拓展練習(xí)：上題中2m的物體開(kāi)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(zhǎng)為2L的輕桿OB，O端裝有轉(zhuǎn)軸，B端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球B，OB中點(diǎn)A固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，若OB桿從水平位置靜止開(kāi)始釋放轉(zhuǎn)到豎直位置的過(guò)程中，求 （1）A、B球擺到最低點(diǎn)的速度大小各是多少？ （2）輕桿對(duì)A、B球各做功多少？ （3）輕桿對(duì)A、B球所做的總功為多少？

6、 分析：A、B擺至最低點(diǎn)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，解得。輕桿對(duì)A、B所做的功根據(jù)動(dòng)能定理求得：?？梢园l(fā)現(xiàn)單獨(dú)對(duì)A、B分析機(jī)械能并不守恒，桿對(duì)A、B做的總功為0，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 鞏固練習(xí)：如圖所示：ＡＢ兩物體用細(xì)繩相連，Ａ的質(zhì)量為４m,Ｂ的質(zhì)量為m，不計(jì)斜面和滑輪摩擦。斜面傾角為30，A無(wú)初速釋放，沿斜面下滑ｓ時(shí)繩斷裂，斜面足夠長(zhǎng)。試求：Ｂ上升的最大高度。 （答案：1.2s） 三、生活中的機(jī)械能守恒現(xiàn)象 例4、如圖所示是螺旋型翻滾過(guò)山車(chē)軌道，小車(chē)質(zhì)量為100kg，若它能安全通過(guò)半徑R為4m的豎直面圓軌道最高點(diǎn)A，小車(chē)至少要在離地面多高處滑下？（可把小車(chē)當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)，忽略阻力作用，）

7、 分析：翻滾過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng)常見(jiàn)的一種游樂(lè)項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)小車(chē)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(shí)際問(wèn)題時(shí)可抽象出右圖所示的物理過(guò)程模型。從開(kāi)始下滑到圓軌道最高點(diǎn)A，只有重力做功，機(jī)械能守恒。選最低點(diǎn)為零勢(shì)能面，，小車(chē)恰能過(guò)最高點(diǎn)可解至少。 鞏固練習(xí)：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(dāng)跳板高度h多大時(shí)，小球飛行的水平距離ｓ最大?這個(gè)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(bào)道：繼2008北京奧運(yùn)會(huì)我國(guó)運(yùn)動(dòng)員鄒凱獲取

8、體操單杠項(xiàng)目金牌，在2010年10月24日體操世錦賽上我國(guó)運(yùn)動(dòng)員張成龍?jiān)賷Z此項(xiàng)目桂冠。單杠上運(yùn)動(dòng)員表演“單臂大回環(huán)”。 對(duì)“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(jìn)行解釋，根據(jù)這些情景自己出一道有關(guān)機(jī)械能守恒方面的物理習(xí)題并解答。 教材設(shè)計(jì)理念：機(jī)械能守恒定律是全章知識(shí)鏈中重要的一環(huán)，教材中有兩節(jié)教學(xué)內(nèi)容：第8節(jié)機(jī)械能守恒，第9節(jié)實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。教學(xué)參考中建議安排3個(gè)課時(shí)，所以在學(xué)完前面兩節(jié)課后，安排一節(jié)習(xí)題課十分必要。 習(xí)題課教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中有十分重要的作用，通過(guò)習(xí)題課的教學(xué)可以幫助學(xué)生鞏固、活化、深化所學(xué)的知識(shí)；還可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)和教

9、學(xué)中的缺陷；并通過(guò)解一系列有序的問(wèn)題，幫助學(xué)生全面理解某一知識(shí) ，建構(gòu)完整的認(rèn)識(shí)。本習(xí)題課的教學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系和學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)習(xí)題教學(xué)的基本流程，力求達(dá)到最優(yōu)化的組合。針對(duì)學(xué)生剛對(duì)機(jī)械能守恒的新課學(xué)習(xí)，在習(xí)題的設(shè)計(jì)程序上由淺入深，層層推進(jìn)有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固和理解。通過(guò)生活實(shí)例，展示相關(guān)物理情景，使學(xué)生樹(shù)立模型意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生建模能力，提高了學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)探究生活中的物理現(xiàn)象，幫助學(xué)生樹(shù)立問(wèn)題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)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(xué)生的求知欲，提高科學(xué)素養(yǎng)。 （江西省泰和中學(xué) 曾湖賢） （本習(xí)題課教學(xué)設(shè)計(jì)思路受益于2010年江西省高中物理骨干教師培訓(xùn)李有安老師的專題講座，在此深表感謝?。?