2019-2020年高中物理 《機械能守恒定律》教案 滬科版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 《機械能守恒定律》教案 滬科版必修2 教學目標 知識技能 1、知道什么是機械能，知道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(nèi)容。 3、在具體問題中，能判定機械能是否守恒。 過程方法 1、學會在具體的問題中判這定物體的機械能是否守恒； 2、初步學會從能量轉化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。 情感態(tài)度價值觀 1、通過在幾種不同運動的研究基礎建立機械能守恒定律的過程，增強嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。 2、通過自主推導、DIS實驗驗證機械能守恒的過程，激發(fā)學習的積極性、能動性。 3、在運用機械能守恒定律解決實際問題的過程中，體驗學有所得的快樂，并感悟物理與社會生活的緊密聯(lián)系。 教學重 點 1、理解機械能守恒定律的內(nèi)容。 2、在具體問題中能判定機械能是否守恒。 教學難 點 1、得出機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)歷的過程中機械能是否守恒。 教學方 法 1、關于機械能守恒定律的得出，采用師生共同演繹推導的方法，明確該定律數(shù)學表達式公式的來龍去脈。 2、關于機械能守恒的條件，在教學時采用列舉實例，具體情況具體分析的方法。 教學用 具 多媒體課件 DIS---驗證機械能守恒實驗系統(tǒng) 砝碼（懸掛） 教學過程 教師活動 學生活動 設計意圖 導入新課 1、觀看視頻（過山車） 2、復習回顧 教師提問； ①本章中我們學習了哪幾種形式的能？它們各是如何定義的？它們的表達式如何？ ②動能定理的內(nèi)容和表達式是什么？ 學生回答： ①本章我們學習了以下幾種能：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。 在老師的引導下學生進行復習 設置情境 復習回顧，順利推導機械能守恒定律奠定基礎 講授新課 一.機械能：講述機械能的概念及其計算公式. 1.機械能概念：動能、重力勢能、彈性勢能統(tǒng)稱為機械能 2.計算公式：E＝EK+EP 3.機械能是標量， 4.具有相對性（需要設定零勢能面） ◆過渡：在很多情況下物體的動能、勢能之間可以發(fā)生相互轉化。 舉例說明并分析能量的轉化過程： 1豎直上拋的物體.在運動過程中能量的轉化過程. 提問： 2. 滑雪運動員能量的轉化過程.視頻演示 3. 撐桿跳運動員在起跳到落地的過程中能量的轉化過程.視頻演示 實例分析： 明珠線輕軌設計方案 ◆過渡：通過上面實例的分析，發(fā)現(xiàn)各種形式的能量之間可以發(fā)生相互轉化，且在轉化過程當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械能如何變化？ 二.機械能守恒定律的推導. 自主活動：“提桶會不會碰鼻” ◆過渡：動能和勢能的轉化是有規(guī)律的，下面我們用DIS實驗來研究一下。 DIS實驗：用DIS研究機械能守恒定律 （實驗過程） 實驗結論：小球在擺動過程中機械能保持不變，既守恒。 ◆過渡：剛才通過實驗，我們對物體的機械能守恒有了感性的認識，下面我們通過一個實例來驗證一下。 小組活動，參閱學案 實例分析：質量為1Kg的物體作自由落體運動，高度足夠高，分組計算1s未、2s未、3s未、4s未的動能、重力勢能以及機械能并作比較（以開始下落點為參考平面，g=10m/s2） 理論推導： h1 h2 A B v1 v2 如圖所示，一個質量為m的物體自由下落，取任意兩點A，B，經(jīng)過A點時的高度為h1、速度為v1，下落到B點時的高度為h2，速度為v2， （1）.試寫出物體在A點時的機械能和在B點時的機械能. （2）.分析在此過程機械能是如何變化的。 2.引導學生推導在此過程中機械能的變化情況 推導過程 ★板書： 解：（1）∵機械能等于物體的動能和勢能之和 ∴A點的機械能等于 B點的機械能等于 （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兩點的機械能相等. 即： 由于A、B是任意兩點，所以可以得出如下結論：做自由落體運動的物體在下落過程中，重力勢能轉化為動能，但總的機械能始終保持不變，即守恒. 三.機械能守恒定律 1.內(nèi)容：物體在只受重力的情況下，動能和勢能發(fā)生相互轉化的過程中，動能和重力勢能的總量保持不變，即機械能守恒. 2.表達式： 三. 機械能守恒定律的條件 提出問題： 在任何條件下機械能都守恒嗎？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。 實例分析：下列情況機械能是否守恒 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動（不計阻力） 3．用繩拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升 分析各個實例中能量的轉化過程 學生參與游戲 學生以小組為單位，分別從實例和理論探究自由落體過程中機械能的變化情況. 聽講并熟悉證明是否守恒的方法. 分析在這兩種情況下機械能是否守恒，并歸納總結機械能守恒的條件 知道機械能的概念和表達式， 通過分析，強化不同形式之間的能之間可以發(fā)生相互轉化 價值觀滲透：節(jié)約能源 在實踐中體驗與感悟物理知識，體會生活中物理無處不在 認識DIS實驗是現(xiàn)代實驗研究的重要途徑 培養(yǎng)學生間合作精神，體會科學研究的嚴謹 課堂練習 利用電腦出示練習題 學生做相關練習 課堂小結 本節(jié)課我們學習了機械能守恒定律 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）相互轉化，但機械能的總量保持不變. 2.數(shù)學表達式： 3.機械能守恒的條件：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：