陕西省高中物理第4章能量守恒与可持续发展4.2研究机械能守恒定律教案1沪科版

1、4.2研究机械能守恒定律课标依据通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律 分析生活和生产中的有美问题。教材分析解决力学问题一般有三种方法，一是运用力对物体的瞬时作用效果一一牛顿 运动定律；二是运用力对物体的时间积累的作用效果一一动量定律和动量守 恒定律；三是运用力对物体的空间积累作用效果一一动能定理和机械能守恒 定律，根据题设条件提供的具体情况，选择不问的方法，是本节教学的内容 之一.学情分析动量守恒定律的数学表达公式是矢量式，要使运算简便，可先定正方向,把 矢量运算变为代数运算，机械能守恒定律的数学表达公式是标量式，但要先 选定零重力势能面，才能列出具体的机械能守恒

2、公式。前一章节我们学习了动能定律，在引用好人原理上和机械能守恒上有很多的 共同之处，在教学中要和动能定律联系起来，并区别开。三维目标知识与能力：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与方法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。情感态度与价值观1、通过在几种不向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

3、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。教学重难占 八、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。教法 与 学法探究法，练习法。信息技术应用分析知识点学习目标媒体内容与形式使用方式媒体来源课程导入情感、态度与价值PPT教师播放制作观机械能知识与技能 过程与方法PPT探究制作机械能守恒知识与技能 过程与方法PPT探究制作案例分析知识与技能 情感、态度与价值 观PPT学生操作制作教 学 活 动 设 计师生活动设计意图批注第一课时导入新课1、观看视频（

4、过山车）2、复习回顾教师提问；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？动能定理的内容和表达式是什么？学生回答：本章我们学习了以下几种能：动 能、重力势能、弹性势能。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 = W K 2 W K 1 o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

5、.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设置情境复习回顾，顺利推 导机械能守恒定 律奠定基础知道机械能的概 念和表送式,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

6、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。（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） 第二课时 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hi、速度为 vi,下 落到B点时的高度为 h2,速度为V2,（

7、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）二机械能等于物体的动能和势能之和A点的机械能等于125 mM +mghB 点的机械能等于12.mv2 +mgA(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，重方势能的减少量等 于物体动能的增加量， 所以A B两点的 机械能相等.即：1 212mv2 +mgh2 = mv1 +mgh)由于A、B是任意两点，所以可以得出如 下结论：做自由洛体运动的物体在卜落 过程中，重力势能转化为动能，但总的

8、 机械能始终保持不变，即守恒 .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。对只启重力做功的理解：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：卜列情况机械能是否守恒1 .跳伞员利用降落伞在空中匀速卜落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、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1、

9、如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在一,将弹簧压缩到最短的整个过程中，卜列关于能量的叙述中正确。3的是（）W（A）重力势能和动能之和息保持不受:（B）重力势能和弹性势能之和息保持不变一无一一（C）动能和弹性势能之和总保持不变（D）重力势能、弹性势能和动能之和息保持不变2、在利用电磁打点计时器验证自由卜落过程中机械能守恒的实验中，电磁打点计时器是用来测量的仪器，某学生在实验时打出的纸带如图所示，其中O为重锤由静止下落时打下的A个点，A、R C D为选出的计数点，每相邻两点间都有一个点未画出，用刻度尺测得各点到。点的距离都标在纸带上，实验所在地重力加速度g=9.8m/s：根据数据计算

10、：打下 C点时重当堂检测 侣烈练习理阳/度天/、v= （奥计算式）= （填数Q A BCD f53J4T.06125419?501且）。里理从 O田静比洛 到打C点时的动能增加为mJ ,重力势能的减力量为mJ.3、（ 1）用落体法验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的？（）（A）天平（B）弹簧秤 （C） 刻度尺 （D） 秒表（2）图是实验中得到的一条纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度 g =9. 80m/s2,测得所用重物的质量为1. 00kg,纸带上第0、1两点间距离接近 2mm A、B、C D是连续打出的四个点，它们到 O点的距离如图所示， 则由图中数据可

11、知，重物由。点运动到C点，重力势能的减少量小于单位 曲J,动能的 公,葭文 .B/J 增 加量等 于62. S9 7C. 1 877. 7685. 73J （取三位有效数字）。动能增量小于重力势能的减少量的原因主要是作业布置1.练习册2.课时作业板书设计1 .文字描述：在只受重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重方势能（或弹性势能）相互转化，但机械能的总量保持不变.、.、,一、. |、12122 .数子表送式： -mv2 + mgh2mv1 +mgh3 .机械能守恒的条件：只有重力做功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。教学反思本节课，学习了机械能守恒定律，是高一物理最重要的定律之一，引用非 常广泛，在解决运动学相关问题时非常方便，所以是本册教材最重要的一 个人内容，在教学中应该加强练习，加深理解，否则在