机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案一、教学目标知识与技能1、掌握什么是机械能，理解物体的动能和和势能之间是怎么相互转化的2、理解机械能守恒定律的主要内容和适用条件3、学会在具体问题中判定机械能是否守恒，运用机械能守恒定律分析实际问题。过程与方法1、学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及其适用条件的方法2、初步掌握运用能量的转化传递和守恒来解析常见的物理现象和分析具体生活问题的方法教学目的通过本节课对机械能守恒定律的学习，培养同学对一些抽象概念的理解，通过形象的教学方式把一些属于抽象思维的概念的知识生动化，实现形象思维和抽象思维的相互转化，培养学生善于观察、分析、探究、运用知识的学习态度和科学的学习价值观。二、重点难点分析教学重点1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程、理解什么机械能守恒定律2、在具体的问题中判定机械能是否守恒，学会用数学表达式表示机械能守恒教学难点1、从能量转化和功能关系出发理解机械能守恒具体需要什么条件2、正确判断研究对象在物理过程中的机械能是否守恒，正确分析整个系统所具有的机械能三、教学用具多媒体、单摆、弹簧振子、光滑斜坡小车系统四、教学过程（一）、引入新课打开ppt首页（有一个正在玩海盗船的人），让同学表述玩这个游戏时的感受，尤其是从最高处下落时的速度感受。[演示实验],用单摆模拟海盗船，通过让学生观察单摆的运动，合理引导学生回答运动过程中能量转化的情况。教师小结物体在运动过程中，随着动能的增大，物体的势能减小，反之，动能减小，物体的势能增加[用斜坡小车系统演示实验]提出问题：上述的运动过程中，物体的动能和势能变化有什么的规律呢？下面我们运用本节课的知识来详细了解（二）、进入新课1、只有重力对物体做功时问题：如图所示，质量为m的物体自由下落，经过高度h1处时速度为v1，下落至高度h2时速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落AV1Bh2h1mgmgV2mg到h2过程中机械能的变化（合理引导学生分析问题并推导）根据动能定理，有21222121mvmvWG（1）下落过程中，重力对物体做工，取地面为参考平面有21mghmghWG(2)由以上两式有1212222121mghmvmghmv引导学生分析上面式子所放映的物理意义在只有重力做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化，总机械能前后保持不变3、在弹簧振子系统中的机械能变化如图，一个质量为m的小球从高度为h1自由下落，刚好碰到弹簧时高度为h2速度为v1，小球继续往下落到高度为h2，速度为v2，弹簧的长度变化为x，探究其能量变化的规律由已知，当高度为h2时，其总机械能为：12𝑚v12+𝑚𝑔h2（1）当小球到达h3位置时，其总机械能为12𝑚v22+𝑚𝑔ℎ3+12𝑘x2由于前后并没有能量的流失，所以（1）（2）式仍然相等于是有在只有弹簧弹力做功条件下，物体的动能与势能可以相互转化，物体的机械能总量不变。总结：根据以上的连个例子我们可以得出机械能成立的条件：只有重力，或弹力做功理解：（1）只受重力或弹力（2）除重力或弹力外还受其它力，但其它力不做功。或其它力的功和为0。（3）弹力指内力中的弹力例题1：下列关于机械能守恒的说法正确的是（）甲乙丙丁A.甲图中小球下落压缩弹簧的过程中，小球的机械能守恒B.乙图中木块以速度v匀速直线运动，则该木块机械能守恒C.丙图中忽略一切阻力的情况下，m1、m2机械能守恒D.丁图中单摆的机械能守恒五、作业：思考与讨论：一小球在真空中自由下落，另一个小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到h2的地方，在这两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化成什么形式的能量。六、板书设计机械能守恒定律一、定义：动能、势能之和为机械能二、只有重力做功时机械能守恒第一种：1kE+1pE=2kE+2pE从守恒的角度：物体运动过程中，初状态和末状态机械能相等第二种：△Ek=-△EP从转化的角度动能的增加量等于势能减小量三、除重力外还有阻力对物体做功时四、机械能守恒的条件只有重力或弹力做功FfVFfFfV