2022年人教新课标高中物理必修二教案4机械能守恒定律第1课时

1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - 4 机械能守恒定律教学目标1. 知道动能和势能可以相互转化,知道机械能的概念；2. 懂得机械能守恒的条件,把握机械能守恒定律；3. 能用机械能守恒定律解决相关问题,能用机械能守恒定律说明生活中的相关现象；4. 尝试从力与运动、功与能的不同视角来说明生活中的相关现象；教学重难点 教学重点 机械能守恒定律的条件、机械能守恒定律 教学难点 机械能守恒定律的条件、机械能守恒定律教学预备多媒体课件教学过程 新课引入 老师活动：播放视频 【情境素材】机械能守恒定律；老师活动：依据视频内容切入机械能守恒话题；讲授新课一、 追寻守恒

2、量老师活动：讲解守恒的思想在物理学中的应用；1 / 5第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - 老师活动：结合图片,创设同学中学所学的测量不规章小石块的体积的情形；同学设问：请同学们摸索守恒的思想在测量不规章小石块的体积中的应用；同学活动：同学之间争论老师所提问题,然后举手回答；老师活动： 展现伽利略斜面试验的图片,转换；描述在忽视摩擦力的情形下重力势能与动能的老师活动：依据刚才的描述引入机械能守恒话题；二、机械能守恒定律老师活动：播放蹦极的视频,描述能量的转化；老师活动：播放撑竿跳高的视频,描述

3、能量的变化；老师活动：讲解机械能的概念；运动的物体往往既有动能又有势能,物体的动能与重力势能（弹性势能） 之和称为机械能；如用符号 E 表示机械能,就物体的机械能为E=Ep+Ek老师设问：动能与势能的相互转化是否存在某种定量的关系？老师活动：以动能与重力势能的转换为例,推导机械能守恒定律；2 / 5第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - 设想物体沿光滑曲面下滑；物体在某一时刻处在高度为h1 的位置A,这时它的速度是v1；经过一段时间后,物体下落到高度为h2 的另一位置B,这时它的速度是v2；支持

4、力的方向与运动的方向垂直,故支持力不做功；从动能定理知道,重力对物体做的功等于物体动能的增加,即W=12 mv 212 mv 122另一方面,重力对物体做的功等于物体重力势能的削减,即Wmgh 1mgh 2从以上两式可得mgh 1mgh 2=12 mv 212 mv 122这就是说,重力做了多少功,就有多少重力势能转化为动能；把上式移项后得到12 mv 2+mgh 2=12 mv 1+ mgh 122即Ek2Ep2Ek1E p1等式左边为物体末状态动能与势能之和,等式右边为物体初状态动能与势能之和；可见, 在只有重力做功的系统内,动能与重力势能相互转化时总的机械能保持不变；同样可以证明, 在只

5、有弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可相互转化,总的机械能保持不变；老师活动：讲解机械能守恒定律；在只有重力或弹力做功的情形下,物体系统的动能与势能相互转化,机械能的总量保持不变；这个结论称为机械能守恒定律；老师活动：强调机械能守恒的条件；老师活动：讲解机械能守恒定律与动能定理的区分与联系；规律机械能守恒定律动能定理比较表达式E1 E2, Ek EpW Ek EA EB使用范畴只有重力或弹力做功无条件限制争论对象物体与地球组成的系统质点物理意义重力或弹力做功的过程是动能与势能合外力对物体做的功是动能变化3 / 5第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - -精品word 可编

6、辑资料 - - - - - - - - - - - - - 相互转化的过程 的量度应用角度守恒条件及初末状态机械能的形式和动能的变化及合外力做功情形都要大小1无论直线运动仍是曲线运动,条件合适时, 两规律都可以应用,考虑初、末状态,都不需要考虑所经受过程的细节；选用原就 2能用机械能守恒定律解决的问题一般都能用动能定懂得决；能用动能定懂得决的问题不肯定都能用机械能守恒定律解决；3动能定理比机械能守恒定律应用更广泛、更普遍；机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量转化的角度,来争论物思想方法 体在力的作用下状态的变化,中间过程都有力做功,列式时都要找两个状态,所列方程都用标量的形式表达；典题剖析

7、例 1 如下列图,以下关于机械能是否守恒的判定正确选项 A甲图中,物体 A 将弹簧压缩的过程中,物体 A 的机械能守恒B乙图中,物体 B 在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,机械能守恒C丙图中,不计任何阻力时 A 加速下落、 B 加速上升的过程中,A、B 组成的系统机械能守恒D丁图中,小球由水平位置A 处静止释放,运动到B 处的过程中,机械能守恒答案： BCD解析：题图甲中重力和弹力做功,物体 A 和弹簧组成的系统机械能守恒,但 A 机械能不守恒,故 A 错误；题图乙中物体 B 除受重力外,仍受支持力、拉力、摩擦力,但当拉力与摩擦力相等时,除重力之外的三个力做功的代数和为零,故 B 机械

8、能守恒,故 B 正确；题图丙中绳子的张力对 A 做负功, 对 B 做正功, 两者代数和为零,又不计任何阻力,故 A、B 组成的系统机械能守恒,故 C 正确；题图丁中只有小球的重力做功,故机械能守恒, 故 D正确；例 2 如下列图,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,以下关于能量的表达正确的应是 4 / 5第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - A重力势能和动能之和总保持不变 B重力势能和弹性势能之和总保持不变 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总保持不变答案：