高中物理-《机械能守恒定律》教案-沪科版必修2

1机械能守恒定律教学目标知识技能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2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+EP3.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：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.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h1h2ABv1v23∴A点的机械能等于12121mghmvB点的机械能等于22221mghmv（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：1212222121mghmvmghmv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：1212222121mghmvmghmv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：1212222121mghmvmghmv3.机械能守恒的条件：只有重力做功4a、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：