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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 1 细了解 mg (二) 、进入新课 mg 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 1

V

A

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 下落到

h

V2

B
mg

h2

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

WG ?

1 2

mv 2 ?

2

1 2

mv 1

2

(1)

下落过程中,重力对物体做工,取地面为参考平面有

W G ? mgh 1 ? mgh
由以上两式有

2

(2)

1 2

mv 2 ? mgh

2

2

?

1 2

mv 1 ? mgh 1

2

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:
1 2 2 v1 + h2 (1)

当小球到达 h3 位置时, 其 总机械能为 1 1 2 v2 + ?3 + x 2 2 2 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()

f

V

F

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:
E k1

+

E p1

=

E k2

+

E p2

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


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