课题 第二章 机械能 第三节 势能 机械能守恒定律 2课时 教 学 目 标 知识目标 1. 了解重力势能和弹性势能； 2. 知道机械能是人类生活中常见的能量形式； 3. 理解机械能守恒定律。 能力目标 1. 通过对重力势能的学习，训练根据物理公式分析问题的能力； 2. 能利用机械能守恒定律的公式进行简单计算； 3. 能利用机械能守恒定律分析生产、生活中的有关问题。 情感目标 1. 通过对本节的学习，初步体会自然界中普遍遵守的能量守恒规律； 2. 通过对三峡工程的了解，增强民族自豪感。 重点 重力势能的概念，机械能守恒定律 难点 机械能守恒定律 教具 多媒体展示系统、动能与重力势能的相互转化演示实验 主要教学过程 学生活动 教 学 过 程 设 计 一、引入课题 用多媒体展示系统展示教材图2-12，展示出一幅三峡大坝正在排水发电的情景。 提问：我国的长江三峡水利枢纽工程，是当今世界上最大的水利枢纽工程。工程设计正常蓄水位l75 m，总库容 393亿立方米，总装机容量为1 820 万千瓦，年发电量 847亿千瓦·时。你知道三峡大坝为什么会有如此大的发电量吗？ （一般情况下，学生回答不出来。因为他们在实践阶段只定性学习过重力势能，没有定量学习过重力势能。） 引入课题： 今天，我们来进一步学习有关重力势能的知识———第三节 势能 机械能守恒定律。 二、势能 初中我们已经学过，被举高的物体具有做功的本领，因此它具有能量。我们把地球表面附近的物体具有的跟它的高度相关的能量，叫作重力势能。高处的物体究竟具有多少能量呢？ 用多媒体展示系统展示教材图2-13。 提问：设一个质量为m的物体，从高度为处，竖直向下落到地面，这个过程中重力做的功为多少？ （大多数学生能够回答出来） W＝mgh 因此可知，物体在高度处的重力势能Ep= mgh。 重力势能是标量，它的SI单位跟动能的一样也是J。 由重力势能公式可知，物体距地面越高，重力势能越大；反之，就越小。处于地平面以下的物体，公式中的h应为负值，其重力势能也为负值。在这里，负号只是表示它的重力势能比在地面处的重力势能小。 以上是把物体在地面处的重力势能当作零，当然也可选择另一水平面作为零势能面，这时上式中的h应是从该面算起的高度。在计算重力势能时，应同时说明零势能面的位置。一般情况下，常选地面为零势能面。 用多媒体展示系统展示教材图2-14。 卷紧的发条、拉伸或压缩的弹簧、拉开的弓、正在击球的球拍、撑杆跳运动员手中弯曲的杆，等等，这些物体由于发生了弹性形变，而具有了做功的本领，我们把这种能量叫作弹性势能。 三、机械能守恒定律 我们在初中学过，重力势能和动能之间可以发生相互转化。 用多媒体展示系统展示教材图2-15。 演示实验 动能与重力势能的相互转化 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小球就摆向另一端的B点。通过测量可以发现，B点与A点高度相同。如果用尺把细线上的某一点挡住，小球则会摆到C点。通过测量可以发现，C点与A点、B点高度仍然相同。 提问：这个实验说明了什么？ （这个实验表明，小球在摆动的过程中，重力势能和动能发生了转化，而它们的总量保持不变） 用多媒体展示系统展示教材图2-16。 一个质量为m自由下落的物体，从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，速度从v1增加到v2。在此过程中，物体的重力势能减少了，而动能增加了。可以证明，物体的重力势能减少的量等于动能增加的量，动能与重力势能之和保持不变。用公式可表示为 在自由落体运动中，只有重力做功，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。在各种抛体运动中，如果忽略空气阻力，物体的总机械能也保持不变。 用多媒体展示系统展示教材图2-17。 物体在光滑斜面上运动时，虽然物体受重力和支持力的作用，但支持力对 ... ...
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