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《能量守恒定律-機(jī)械能守恒定律》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、物理公開課教案:§2.3能量守恒定律--------機(jī)械能守恒定律(1)蘇榮暉教學(xué)目標(biāo)1.知道什么是機(jī)械能。2.讓學(xué)生掌握體驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)探究機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒。3.掌握機(jī)械能守恒定律,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問題。4.讓學(xué)生樹立守恒的科學(xué)觀點(diǎn),自覺運(yùn)用它分析問題教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1.理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容;2.能正確的選擇研究對(duì)象和過程,從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系判斷機(jī)械能是否守恒,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律列式解決問題。教具多媒體、實(shí)驗(yàn)器材(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、墨粉紙盤、紙帶、重錘、鐵架臺(tái)、鐵夾、刻度尺、擺球和細(xì)線、彈簧
2、振子)課時(shí)1【教學(xué)過程】教學(xué)活動(dòng)教學(xué)內(nèi)容引入新課0.5分鐘【引入】本章我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了,動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能();重力勢(shì)能:物體處于一定的高度而具有的能();彈性勢(shì)能:物體因?yàn)榘l(fā)生彈性形變而具有的能。物理上把動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之和稱為機(jī)械能。今天我們一起研究自由重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化規(guī)律,推廣到其它物理過程。【演示1】及分析1.5分鐘【師生探究實(shí)驗(yàn)】及分析20分鐘一、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒的實(shí)驗(yàn)探索:【演示】觀察自由下落物體的運(yùn)動(dòng)情況,討論以下問題。(1)分析小球的
3、受力情況?各力做功情況?能量如何轉(zhuǎn)化?(2)同學(xué)能否觀察出小球下落過程各個(gè)位置機(jī)械能(重力勢(shì)能、動(dòng)能之和)的數(shù)值關(guān)系?【總結(jié)】小球在自由下落過程,只受重力作用,只有重力做功。下落過程速度(動(dòng)能)增大、,高度降低(重力勢(shì)能減?。f明動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,但我們無法觀測(cè)出下落過程各個(gè)位置的重力勢(shì)能和動(dòng)能總和的數(shù)值關(guān)系。什么方法可讓我們獲得自由落體運(yùn)動(dòng)任意位置的機(jī)械能?【師生探究實(shí)驗(yàn)】參照課本33《實(shí)驗(yàn)與探究》師生一起來確定實(shí)驗(yàn)方案,然后完成實(shí)驗(yàn)。4j(二-1.2)參考《課本》P34師生一起證明、總
4、結(jié)5分鐘(二-3)【例題1】和學(xué)生一起完成并解釋,7分鐘表格一:各點(diǎn)的位置位置1位置2A位置3位置4位置5B位置6表格二:、、EK、EP、EAh1(m)△hA(m)(m/s)(J)(J)(J)BH2(m)△hB(m)(m/s)(J)(J)(J)[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]自由落體運(yùn)動(dòng),只有重力做功的情況下,重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,任何位置(時(shí)刻)總的機(jī)械能保持不變。二、機(jī)械能守恒定律:1.定律內(nèi)容:在只有重力做功的情況下,物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能(動(dòng)能和重力勢(shì)能)的總量保持不變。2.理論推導(dǎo)表達(dá)式:
5、【問題】思考并證明下列過程機(jī)械能守恒:一個(gè)質(zhì)量為m的物體自由下落,經(jīng)高度為h1的A點(diǎn)(初位置)時(shí)速度為v1,下落到高度為h2的B點(diǎn)(末位置)時(shí)速度v2。(應(yīng)用動(dòng)能定理和重力做功與重力勢(shì)能關(guān)系)。(1)即:,動(dòng)能(或勢(shì)能)的增加量等于勢(shì)能的(或動(dòng)能)的減少量。(2)即:,初狀態(tài)的機(jī)械能等于末狀態(tài)的機(jī)械能?!窘處熅v】實(shí)驗(yàn)和理論都證明,不論物體做何種運(yùn)動(dòng)(直線、曲線、勻變速、變加速等),如果只有重力做功;只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化且機(jī)械能守恒?!纠}1】下列物體中,機(jī)械能守恒的是:()A.標(biāo)槍在空中飛
6、行(不考慮空氣阻力);B.被勻速吊起的集裝箱;C.半圓光滑凹槽上自由運(yùn)動(dòng)的物體D.如圖物體在與摩擦力f相等外力F作用下,以速度V沖上斜面減速運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程。4j【例題2】給學(xué)生4分鐘,教師分析后總結(jié)解題一般步驟(共9分鐘)3.機(jī)械能守恒條件的理解:(機(jī)械能是系統(tǒng)的)(1)做功判斷法:只有重力做功,無其它力做功或其它力做功之和為零。(2)能量轉(zhuǎn)化判斷法:只有系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,無其它形式能量和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化。4.機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用:(解題一般步驟)(1)正確選取研究對(duì)象(物體或系統(tǒng));(
7、2)明確研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過程;(3)分析研究對(duì)象在整個(gè)過程中的受力及各力做功情況,判斷是否守恒;(4)選取參考平面,確定初、末狀態(tài)的機(jī)械能;(5)根據(jù)守恒定律列式、求解、討論?!纠}2】蕩秋千是一種常見的休閑活動(dòng),也是我國(guó)民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上的一個(gè)比賽項(xiàng)目。若秋千繩的長(zhǎng)度為2.5m,蕩到最高點(diǎn)時(shí)秋千與豎直方向成600,求蕩到最低點(diǎn)時(shí)秋千的速度(g取10m/s2,忽略空氣阻力和摩擦)。小結(jié):應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題,可以只考慮初、末狀態(tài),不考慮兩個(gè)狀態(tài)中間的過程細(xì)節(jié),可簡(jiǎn)化解題不驟,并且可以解決牛頓運(yùn)動(dòng)定律無法
8、解的曲線運(yùn)動(dòng)、變加速度運(yùn)動(dòng)問題,因此遇動(dòng)力學(xué)問題如果機(jī)械能守恒優(yōu)先使用機(jī)械守恒定律解題。總結(jié)1分鐘教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容,課件投影。布置作業(yè)(0.5分鐘)【練習(xí)1】關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述,正確的是:()A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒;B.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能可能守恒;C.合外力對(duì)物體做功為零時(shí),機(jī)械能一定守恒;D.只有重力對(duì)物體做功,物體機(jī)械能一定守恒。【練習(xí)2】一個(gè)物體從光滑的斜面頂端開始滑下,斜面高1m,長(zhǎng)2m,不計(jì)空氣阻力,物體滑到底端的速度是多大?【