聯系本站客服加+微信號15139388181 或QQ：983228566 |
視頻標簽：機械能守恒定律
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教課標版必修2第七章8.機械能守恒定律-重慶
本視頻配套資料的教學設計、課件 /課堂實錄及教案下載可聯本站系客服
高中物理人教課標版必修2第七章8.機械能守恒定律-重慶市綦江區東溪中學
《機械能守恒定律》教學設計
【教材分析】
機械能守恒定律一節的內容與本章的各節內容有緊密的邏輯關系，是全章知識鏈中重要的一環．機械能守恒定律的探究既建立在前面所學知識的基礎上，又是普遍的能量守恒定律的一種特殊情況，教材開始通過“演示”小實驗，聯系第一節中追尋守恒量．通過多個具體實例，先得到動能和勢能的相互轉化的關系，引出對機械能守恒定律及守恒條件的探究，聯系重力勢能和重力做功的關系的學習，由定性分析到定量計算，逐步深入，最后得出結論，并通過應用使學生領會機械能守恒定律在解決實際問題時的優越性。在教學設計時，要根據教材內在的邏輯關系和學生認知的發展規律來設計教學活動的基本流程，力求達到最優化的組合。
本設計力圖通過生活實例和物理實驗,展示相關情景，激發學生的求知欲，引出對機械能守恒定律的探究,體現從“生活走向物理”的理念,通過建立物理模型,由淺入深進行探究,讓學生領會科學的研究方法,并通過規律應用鞏固知識,體會物理規律對生活實踐的作用。
【教學目的】
㈠知識與技能
1、知道什么是機械能，理解物體的動能和勢能可以相互轉化；
2、理解機械能守恒定律的內容和適用條件；
3、會判定具體問題中機械能是否守恒，能運用機械能守恒定律分析實際問題。 ㈡過程與方法
1、學習從物理現象分析、推導機械能守恒定律及適用條件的研究方法；
2、初步掌握運用能量轉化和守恒來解釋物理現象及分析問題的方法。
㈢情感、態度與價值觀
體會科學探究中的守恒思想，養成探究自然規律的科學態度，領悟機械能守恒規律解決問題的優點，形成科學的價值觀。
【教學重點】
1、機械能守恒定律的推導與建立，以及機械能守恒定律含義的理解；
2、機械能守恒定律的條件和機械能守恒定律的實際應用。 【教學難點】
1、機械能守恒的條件及對機械能守恒定律的理解。
2、正確分析物體系統內所具有的機械能，判斷研究對象在所經歷的過程中機械能是否守恒。 【教學器材】
鋼球、細線、小球、釘子，鐵架臺、彈簧振子,氣墊導軌等。
【教學過程】 一、引入新課
1、小游戲：單擺碰鼻子實驗（鋼球用細繩懸起，請一同學靠近，將鋼球拉至同學鼻子處，然后放開）
先猜想，后觀察現象，分析：小球能記住原來的高度——說明這里面存在守恒量 師：今天我們一起來探究這個守恒量，請進入今天的課題“機械能守恒定律”
- 2 -
二、教學過程設計
（一）探究動能與勢能之間的轉化關系： （1）動能與重力勢能的相互轉化 播放視頻：奧運會上的跳水視頻。
師：運動員從最高點到最低點過程中，思考： 誰在做功？（忽略空氣阻力） 只有重力做功
運動員速度在怎么變化，高度在怎么變化？
能量在怎么轉化？—重力勢能轉化為動能 其原因：通過重力做功
師：重力勢能能轉化為動能，那動能能轉化為重力勢能嗎？請你舉例說明 （豎直上拋運動或者斜拋運動）
小結：通過重力做功，動能與重力勢能能夠相互轉化。 （2）動能與彈性勢能的相互轉化
金屬球套在光滑桿上與彈簧相連接，在球與彈簧相互作用過程中：
球壓縮彈簧的過程中，系統內能量在怎么變化？
球的動能轉化為彈簧的彈性勢能
彈簧恢復原長的過程中，系統內能量在怎么變化呢？ 彈簧的彈性勢能轉化為球的動能
通過彈力做功，物體的動能與彈簧的彈性勢能能相互轉化。 綜上所述：通過重力或彈力做功，動能與勢能能相互轉化。
減少
減少，增大
增大，P
KEhEV
- 3 -
師：在轉化過程中，若動能增加，則勢能減少，那它們的總量會怎么樣呢？ （二）機械能
1、總量 機械能：動能與勢能的統稱。 2、 機械能 動能
勢能 重力勢能）（相對參考平面的高度mghEP 彈性勢能
3、機械能：表示某一時刻某一位置物體所處的能量狀態。 師：在能量轉化中，機械能會怎么樣呢？ （三）機械能守恒定律
研究方法：在探究物理規律時，應該是由簡單到復雜，逐步深入，先對簡單的物理現象進行探究，然后加以推廣深化。在動能與勢能轉化的情景中，自由落體（只受重力）應該是比較簡單的。
⑴只受重力作用分析
引導學生自主探究，如圖所示，小球下落過程中經過高度h1的A點速度v1，經高度h2的B點時速度為v2，由同學用學習過的知識（牛頓定律或動能定理），分析下落過程中A、B兩位置的機械能之間的數量關系。
師：比如說，自由下落的小球，先后經過A、B，則從A到B過程中，小球的機械能會怎樣呢？
現以小組為單位，討論以下三個問題，完成導學案上的內容，找出E1與E2之間的關系。
A點到B點，物體所受合外力？其做了多少功？
重力，21mghmghWG
動能變化了多少？
2
122
2
121mvmvEK WG 與∆EK之間的關系？（動能定理）
2122212
121mvmvmghmgh 整理可得： 2211kPkPEEEE
21EE
引導學生討論表達式的含義是什么？老師總結。
師：在表達式中左邊是物體在初位置時的機械能，右邊是物體在末位置時的機械能，該式表示：只受重力作用，動能和勢能之和即總的機械能保持不變。
22
1mvEK
- 4 -
同樣的，通過彈力做功，物體的動能與彈簧的彈性勢能能相互轉化，則機械能也保持不變。
總結起來，就是我們學習的重點—機械能守恒定律。 （2）機械能守恒定律
1、內容：在只有重力或彈力做功的物體系統內，物體的動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。
2、表達式：2211kPkPEEEE/21EE
3、請你判斷幾下幾種情況機械能能否守恒？ 做平拋運動的小球
物體機械能守恒—只有重力做功 用手托著書勻速上升/勻速下降
物體機械能不守恒——摩擦力做功粗糙
小球在光滑水平面上與彈簧相互作用，小球機械能是否守恒？ 不守恒，原因：當物體壓縮彈簧時，物體動能在減少！ （小球與彈簧）系統機械能是否守恒呢？ 守恒，系統內只有彈力做功 平面若是粗糙的呢？
系統機械不守恒——摩擦力做功 歸納總結：機械能守恒的條件
（1）只有重力或彈力做功的物體系統內（從力做功） （2）系統內只存在動能與勢能的相互轉化（從能量轉化） 4、其他機械能守恒的表達式：
試一試：利用所學知識寫出機械能守恒的其他表達式
2211
KPKPE
EEE 表達式 （守恒觀點）需要選定參考平面
（能量轉化觀點）不需要選定參考平面
師：自由下落的小球，其動能增加，重力勢能在減少，而機械能保持不變，說明減少的勢能與增加的動能相等。 （四）、機械能守恒定律應用
（1）回到小游戲，請你解釋其物理現象。 1、為什么小球記得原來的高度？ 機械能守恒 （2）練習
師：若忽略空氣阻力，咱們來計算出小球在最低點的速度。
1、 已知擺長為l, 最大偏角為θ ,小球運動到最低位置時的
A l
C O
增減減
增PKPKEEEE
- 5 -
速度是多大？
2、思考并討論以下幾個問題：
以誰為研究對象，研究的是哪個過程？
研究過程中，小球受力情況和做功情況，機械能是否守恒？ 根據機械能守恒定律列方程求解 分小組用不同的表達式解出答案
3、需注意：表達式的應用可能需要選定參考平面。 師：解題時，需要考慮過程嗎？
學生回答：不需要，只需要考慮初狀態與末狀態。
在應用的基礎上，歸納使用機械能守恒定律解題的一般步驟： 1、確定研究對象 2、受力分析；
3、判斷是否符合機械能守恒定律的條件——只有重力或彈力做功物體系統內； 4、根據機械能守恒定律列出等式求解； (四)課堂小結
（六）板書設計
一、動能與勢能能相互轉化
二、機械能：物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能。
PKEEE
三、機械能守恒定律
1.內容： 在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能和彈性勢能 可以相互轉化，而總
的機械能保持不變。 2.表達式： 21EE
或 K2P2K1P1EEEE
機械能守恒定律
內容：在只有重力和彈簧彈力對物體做功的情況下，物體的動能和勢能可以相互轉化，物體機械能總量保持不變。
表達式：E2=E1或△Ek增=△Ep減。
使用條件（判斷方法）：①只受重力或彈力；
②系統內只存在動能和勢能的相互轉化
研究對象：物體與地球組成的系統（或物體與彈簧組成的系統）
- 6 -
或
增
減減
增PKPKEEEE
3、守恒條件：a、只有重力或系統內彈簧彈力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功為零）
b、只發生動能和勢能間的相互轉化。
第七章 機械能
第8節 機械能守恒定律
【學習目標】
1．知道機械能的各種形式，能夠分析動能和勢能之間的相互轉化問題；
2．能夠推導出“機械能守恒定律”，學會判定物體的機械能是否守恒；
3．能從能量轉化的角度理解機械能守恒的條件，領會機械能守恒定律解題的優越性；
【重點】機械能守恒定律的理解和應用
【難點】機械能守恒條件的判斷
【學習過程】
一、動能與勢能的相互轉化
1、跳水過程： 轉化為 ，通過 。
2、豎直上拋： 轉化為 ，通過 。
小結：通過 ， 與 相互轉化。
3、彈簧與滑塊的相互作用過程中：
 |
A點到B點，物體所受合外力？其做了多少功？
_______________________________________________________________________________
________
____
_________ 視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
