机械能守恒定律(1)

E机械能守恒定律(1)执教：刘培新教学目标：1、知识和技能（1）知道机械能守恒的条件，掌握机械能守恒定律（2）学会验证机械能守恒的实验相关的实验方法（3）从理论分析和理论推导机械能守恒定律（4）应用机械能守恒定律解决基本问题2、过程和方法通过观察实验现象，学会定性分析重力势能和动能的相互转化关系，通过验证机械能守恒的实验，掌握探究机械能守恒的实验方法。3、情感、态度、价值观通过验证机械能守恒的实验，体验机械能守恒探究的次要因素的处理方法，建立理想过程模型的思想方法，感受物理规律的探究过程。教学重点：（1）机械能守恒定律教学难点：（1）机械能守恒定律的应用教学方法：讲授法和实验探究教学手段：教学器材：教学过程教学活动说明教学的主要内容思考及点评引入师：板书：想一想：生：提问：生：点评：说明：思考：思考：师：生：师：生：（提桶碰鼻试验）上课！同学们好！请坐！同学们首先我们共同做一个实验，瓶子会不会碰到下巴？请一个同学上来，看看这个同学的胆量够不够大？请冯静鹭同学上来试一试！（实验指导）放手！（同学们均感惊诧）我们再看看录像中的潘老师。（放录像，比较镇定）同学们掌握规律，将镇定自若！E机械能守恒定律（1）瓶子为什么越来越低？是由于受到空气阻力的影响。在连续摆动中，空气阻力的影响能不能忽略？在连续的摆动中，空气阻力是不能忽略。很好，说明瓶子在连续的摆动过程中，空气阻力的影响不可忽略。但在一次摆动的过程中，空气的影响很小；就可以忽略。我们仅研究没有空气阻力或空气阻力影响很小的情况。研究问题，从最简单的情况入手，空气阻力可以忽略。瓶子下摆的过程中，瓶子不会碰到下巴？在瓶子下摆的过程中（空气阻力可以忽略）：1.瓶子受到哪些力，有哪些力对瓶子做功？受到重力，拉力，只有重力对物体做正功。2.瓶子的哪些能量发生变化？这些能量如何变化？重力势能减小，动能增加。猜一猜：生：师：生：板书：板书：实验预测：师：提问：生：生：生：实验研究：提问与讲解：思考：生：动能+势能会如何变化可能不变。3.有什么能转化为什么能重力势能转变为动能。动能和势能统称机械能机械能=动能+势能1、动能和重力势能的相互转化（介绍实验）这是一个单摆（示意），我们把摆锤至于15cm这个位置，在悬点下方有一个钉子，将钉子的分别置于P、Q、R三点不同位置的情况下，释放摆锤，观察三次摆锤摆到的最大高度是否相同。1、你能否预测能观察到的实验现象？三次高度不同。（原因是什么？）2、动手实验，概括现象。（4人或6人组）三次高度相同。（说明什么问题？）3、在A-D这个过程中，只有重力做功，猜一猜：动能+重力势能如何变化？保持不变。学生实验：动能和重力势能相互转化的规律[实验目的]研究摆锤在一次下摆的过程中动能和重力势能相互转化所遵循的规律。思考：怎样去研究？（选择的过程满足什么条件？需要测量哪些量？如何去测量？）选择的过程，应只有重力做功或空气阻力影响很小，如我们刚才单摆一次下摆的过程）需要测量一次下摆的过程中，任意几个位置的动能和势能，需要测量每一个位置的高度和速度。高度可以用刻度尺，速度可以用摆锤通过光电门的平均速度（挡光片宽度/通过的时间）替代。但是我们只有一个光电们，在一次下摆的过程中只能测量一个位置的速度,而我们需要几个位置的速度，怎么办？从同一个位置多次释放，等效为一次释放下摆过程。[实验原理]分别测定摆锤在下摆过程中任意位置的动能和重力势能，研究机械能的总量有何特点。[实验器材]铁架台、摆锤、DIS实验仪器一套（光电门，磁铁、刻度尺、扇形板等）[实验步骤]1.固定摆锤在某一高度（始终不变）2.将光电门移至要测量的高度如12cm；3.调平，使得刻度线与光电门的小孔中央对齐4.打开DIS实验软件，记录高度；5.DIS实验界面，点击开始记录；学生实验：提问：提问：6.释放摆锤，自动记录测量的速度值7.点击数据计算，将数据填入实验报告中8.重复步骤2至7。作图Ep、Ek、E随h的变化图象。填写实验结论。次数12345高度h（m）0.1500.1200.0900.0600.030速度v（m/s）势能Ep（J）动能Ek（J）机械能E（J）[数据记录与处理]作图：根据上表的数据，在下图中分别用符号×、⊙、＋表示势能、动能、机械能与高度的对应关系，做出Ep-h、Ek-h、E-h图像[数据分析]1、观察数据表或图线重力势能Ep随高度h如何变化？（减小而减小）2、观察数据表或图线动能Ek随高度h如何变化？（减小而增加）3、观察数据表或图线机械能随高度h如何变化？（保持不变）[实验结论]在实验误差允许范围内，在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，机械能的总量保持不变。[问题与思考]1、请两侧延长Ep-h、Ek-h、E-h三条图线直至其中的两条相交，并说明交点所表示的物理意义。2、请根据图线找出物体动能和重力势能相等的位置。3、如果空气阻力不可忽略，Ep-h、Ek-h、E-h三条图线会如何变化，在图中大致画出。h(×10-2m)E(×10-3J)O板书：理论推理：推理1：推理2：2.机械能守恒定律（1）机械能守恒定律：在只有重力做功的情况下，物体动能和重力势能相互转化时，机械能的总量保持不变。（2）机械能守恒条件：只有重力做功（或除重力之外的力做的总功为零）。（3）机械能守恒的表达式：2111mgh2mv2221mgh2mv12mghmgh或:22211122mvmvθιh1h2△hABmgmgNNV1V2AE2211G2122WmvmvBE21112mghmv21222mghmvG12W=mghmgh木块在A位置的机械能：木块在B位置的机械能：动能定理证明：下滑过程中：此过程只有重力做功：12mghmgh22112122mvmv2211112222mgh+mgh+mvmvθιh1h2△hABmgmgNNV1V2应用分析：作业：练习：拓展：我们把摆锤至于15cm这个位置，在悬点下方有一个钉子，将钉子的分别置于P、Q、R三点不同位置的情况下，释放摆锤，观察到三次摆锤摆到的最大高度是相同的。为什么？课本P55|2、3、5完成实验报告《全解》P42|1—8实验设计机械能守恒（如：竖直方向）教学后记：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。AE22112122mvmvBEa2221vv22112122vv21112mghmv21222mghmvsinmgmsing2al2singl122()ghh12ghgh12mghmgh木块在A位置的机械能：木块在B位置的机械能：牛顿定律与运动学证明：2211112222mgh+mgh+mvmv