2019-2020年高中物理 《机械能守恒定律》教案 沪科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 《机械能守恒定律》教案 沪科版必修2 教学目标 知识技能 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、理解机械能守恒定律的内容。 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒。 过程方法 1、学会在具体的问题中判这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，分析问题。 情感态度价值观 1、通过在几种不同运动的研究基础建立机械能守恒定律的过程，增强严谨的科学态度。 2、通过自主推导、DIS实验验证机械能守恒的过程，激发学习的积极性、能动性。 3、在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中，体验学有所得的快乐，并感悟物理与社会生活的紧密联系。 教学重 点 1、理解机械能守恒定律的内容。 2、在具体问题中能判定机械能是否守恒。 教学难 点 1、得出机械能守恒定律得探究过程。 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。 教学方 法 1、关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达式公式的来龙去脉。 2、关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法。 教学用 具 多媒体课件 DIS---验证机械能守恒实验系统 砝码（悬挂） 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1、观看视频（过山车） 2、复习回顾 教师提问； ①本章中我们学习了哪几种形式的能？它们各是如何定义的？它们的表达式如何？ ②动能定理的内容和表达式是什么？ 学生回答： ①本章我们学习了以下几种能：动能、重力势能、弹性势能。 ②动能定理的内容是：物体所受合外力所做的功等于物体动能的改变，即：Ｗ＝ＷＫ２－ＷＫ１。 在老师的引导下学生进行复习 设置情境 复习回顾，顺利推导机械能守恒定律奠定基础 讲授新课 一.机械能：讲述机械能的概念及其计算公式. 1.机械能概念：动能、重力势能、弹性势能统称为机械能 2.计算公式：E＝EK+EP 3.机械能是标量， 4.具有相对性（需要设定零势能面） ◆过渡：在很多情况下物体的动能、势能之间可以发生相互转化。 举例说明并分析能量的转化过程： 1竖直上抛的物体.在运动过程中能量的转化过程. 提问： 2. 滑雪运动员能量的转化过程.视频演示 3. 撑杆跳运动员在起跳到落地的过程中能量的转化过程.视频演示 实例分析： 明珠线轻轨设计方案 ◆过渡：通过上面实例的分析，发现各种形式的能量之间可以发生相互转化，且在转化过程当一种形式的能量增加时另外一种形式的能量减少， 那么在整个过程小球的机械能如何变化？ 二.机械能守恒定律的推导. 自主活动：“提桶会不会碰鼻” ◆过渡：动能和势能的转化是有规律的，下面我们用DIS实验来研究一下。 DIS实验：用DIS研究机械能守恒定律 （实验过程） 实验结论：小球在摆动过程中机械能保持不变，既守恒。 ◆过渡：刚才通过实验，我们对物体的机械能守恒有了感性的认识，下面我们通过一个实例来验证一下。 小组活动，参阅学案 实例分析：质量为1Kg的物体作自由落体运动，高度足够高，分组计算1s未、2s未、3s未、4s未的动能、重力势能以及机械能并作比较（以开始下落点为参考平面，g=10m/s2） 理论推导： h1 h2 A B v1 v2 如图所示，一个质量为m的物体自由下落，取任意两点A，B，经过A点时的高度为h1、速度为v1，下落到B点时的高度为h2，速度为v2， （1）.试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能. （2）.分析在此过程机械能是如何变化的。 2.引导学生推导在此过程中机械能的变化情况 推导过程 ★板书： 解：（1）∵机械能等于物体的动能和势能之和 ∴A点的机械能等于 B点的机械能等于 （2）证明EA=EB 由动能定理得： W合=WG= 又据重力做功得到： WG= 由分析可知，重力势能的减少量等于物体动能的增加量，所以A、B两点的机械能相等. 即： 由于A、B是任意两点，所以可以得出如下结论：做自由落体运动的物体在下落过程中，重力势能转化为动能，但总的机械能始终保持不变，即守恒. 三.机械能守恒定律 1.内容：物体在只受重力的情况下，动能和势能发生相互转化的过程中，动能和重力势能的总量保持不变，即机械能守恒. 2.表达式： 三. 机械能守恒定律的条件 提出问题： 在任何条件下机械能都守恒吗？需不需要满足一定的条件？ 分析摆球和自由落体的小球的受力情况和做功情况，得出条件：只有重力做功。 对只有重力做功的理解： a、物体只受重力，不受其他的力。 b、物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功。 实例分析：下列情况机械能是否守恒 1．跳伞员利用降落伞在空中匀速下落 2．抛出的篮球在空中运动（不计阻力） 3．用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升 分析各个实例中能量的转化过程 学生参与游戏 学生以小组为单位，分别从实例和理论探究自由落体过程中机械能的变化情况. 听讲并熟悉证明是否守恒的方法. 分析在这两种情况下机械能是否守恒，并归纳总结机械能守恒的条件 知道机械能的概念和表达式， 通过分析，强化不同形式之间的能之间可以发生相互转化 价值观渗透：节约能源 在实践中体验与感悟物理知识，体会生活中物理无处不在 认识DIS实验是现代实验研究的重要途径 培养学生间合作精神，体会科学研究的严谨 课堂练习 利用电脑出示练习题 学生做相关练习 课堂小结 本节课我们学习了机械能守恒定律 1.文字描述：在只受重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）相互转化，但机械能的总量保持不变. 2.数学表达式： 3.机械能守恒的条件：只有重力做功 a、物体只受重力，不受其他的力。 b、物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功。 作业布置： 课后反思：