第七章　机械能守恒定律

第七章机械能守恒定律教材分析：第七章机械能守恒定律1、总体概述2、对比分析（1）课标要求与原大纲要求的对比新课标要求原大纲要求功和功率Ⅱ功B功率A重力做功与重力势能Ⅱ重力势能B重力做功与重力势能改变的关系B弹性势能（探究）弹性势能A动能和动能定理Ⅱ动能A，动能定理B功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅱ能量守恒定律B机械能守恒定律B（2）课标教材与老教材的对比机械能守恒定律功和功率功和能动能定理重力势能变化与重力做功老教材的思路：（2）课标教材与老教材的对比新教材的思路：追求守恒量功、功率重力势能弹力做功探究功与物体速度变化的关系机械能守恒定律弹性势能动能重力做功动能定理能量守恒定律第一节追寻守恒量1、知识与技能：（1）了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系。（2）通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识。（3）了解什么是势能和动能。2、过程与方法（1）再做一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识。（2）利用自制教具（如单摆）的演示，帮助学生建立能量守恒的观念。3、情感、态度与价值观观察一个物理现象总是很容易的，但从中分析并得到物理规律却不易，本节通过介绍人们对能量的认识过程，激发学生探索自然、献身科学的激情。重点、难点：从伽利略的理想实验得到“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。突出重点、突破难点•伽利略的斜面实验•单摆实验“记得”起始的高度能量守恒动能势能第2节功1、知识与技能：（1）做功有两个不可缺少的因素（2）正功、负功（3）功的计算2、过程与方法（1）理解正、负功的含义，能解释有关现象（2）W=Flcosα要灵活运用。3、情感、态度与价值观（1）生产、生活中处处体现了功的问题。（2）通过探究功来探究生活实例。重点、难点：重点：理解功的公式，知道正、负功。难点：W=Flcosα公式的应用，合力所做的功突出重点、突破难点•问题探究性教学，设计有梯度的习题问题1问题2问题3问题4第三节功率1、知识与技能（1）理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。（2）P=W/t，P=Fv的运用。2、过程与方法（1）P=W/t通常指平均功率，△t→0时为瞬时功率。（2）P=Fv，分析汽车的启动，注意知识的迁移。3、情感、态度与价值观感受知功率在生活中实际应用，提高学习物理科学的价值观。重点、难点：理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。突出重点、突破难点平均功率瞬时功率TWPvFPFvP[例题]1、一个质量为5Kg的物体从45m高的楼上自由下落，求物体下落过程中的平均功率和落地时的瞬时功率。2、将一质量为m=10kg的物体，自水平地面自静止开始用一竖直向上的拉力F将其以α=0.5m/s2的加速度向上拉起，求在向上拉动的10s内，拉力F做功的功率。1、cosFvP突出重点、突破难点•恒定功率启动•恒定加速度启动1、汽车启动的过程分析：分析方法：•明确额定功率与实际功率•动力学公式•V-t图像第四节重力势能1、知识与技能（1）理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。（2）理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。（3）知道重力势能的系统性和相对性。2、过程与方法用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。3、情感、态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。重点、难点：重力做功的理论研究重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。重力势能的系统性和相对性突出重点、突破难点•重力做功的理论研究用微元法化曲为直的方法重力做功的特点•体会重力势能的概念的得出过程，及重力做功跟物体重力势能改变的关系，为下面弹性势能和动能表达式的推导做铺垫。•重力势能的系统性和相对性第五节探究弹性势能的表达式•知识与技能理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法。•过程与方法1、猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力。2、体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。•情感、态度与价值观通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣，体味弹性势能在生活中的意义，提高物理在生活中的应用意识。教学重点：1、探究弹性势能公式的过程和所用方法。2、理论探究方法。教学难点：1、推导拉伸弹簧时，用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。2、图象方法解决问题。突出重点、突破难点•理论探究方法：明确探究问题的基本思路注意联系学生前面所学的知识：重力势能表达式的推导方法重力做功的计算方法匀变速位移的推导方法研究弹性势能猜想决定因素弹簧形变量劲度系数弹力做功拉力做功微元法、图像法结论验证第六节探究功与物体速度变化的关系•知识与技能1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。•过程与方法1、通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验探究过程和物理学的研究方法。2、实际探究过程中如何把变力做功这个问题解决。•情感、态度与价值观1、体验探究的困难，享受成功的乐趣。2、通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。教学重点：学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。教学难点：1、实验数据的处理方法——图象法。2、变力做功等复杂问题的转化方法。突出重点、突破难点•变力做功•数据处理方法在教师的引导下，让学生充分参予实验方案设计过程第七节功能和功能定理•知识与技能1、使学生进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式。2、结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练。3、理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题。•过程与方法1、运用演绎推导方式推导动能定理的表达式。2、理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法。•情感、态度与价值观通过动能定理的演绎推导，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。重点、难点教学重点：动能定理及其应用教学难点：对动能定理的理解和应用突出重点、突破难点•动能表达式的推导要与前面知识相联系•动能定理的形成过程实验探究与理论推导相结合。•动能定理的具体应用由课本例题总结做题的步骤和思路给出典型习题练习（下页）突出重点、突破难点典型习题：练习1：AB为1/4光滑圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在BC段克服摩擦力所做的功为多少？练习2：质量为m的物体从距沙地h处自由下落，落到沙地后下陷距离d后停止，求沙地对球的平均阻力？第八节机械能守恒定律•知识与技能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、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件。3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。•过程与方法1、学会在具体的问题中判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、态度与价值观通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。突出重点、突破难点•结合“追寻守恒量”一节，由实例（如单摆）引入•理论推导•分析机械能守恒的条件、表达式、解题思路和步骤第九节实验：验证机械能守恒定律•知识与技能1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。•过程与方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。•情感、态度与价值观通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观，培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。教学重点：掌握验证机械能守恒定律的实验原理。教学难点：验证机械能守恒定律误差分析及如何减小实验误差的方法。突出重点、突破难点•综合前面所学的实验技能和方法（比如打点计时器的用法、纸带数据的处理等）•可以给学生适度的自主权第十节能量守恒定律与能源•知识与技能理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。•过程与方法：通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。•情感、态度与价值观1、用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法。2、感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。教学重点：1、能量守恒定律的内容。2、应用能量守恒定律解决问题。教学难点：1、理解能量守恒定律的确切含义。2、能量转化的方向性。突出重点、突破难点•从机械能转化和守恒扩展到自然界各种能量的转化和守恒•渗透物理学史和节约能源的意识