高中物理必修二《7.8机械能守恒定律》教案人教版

机械能守恒定律教学设计 三维目标: 知识目标: 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， 二、能力目标: 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。 三、德育目标: 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 教学重难点: 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。 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 教学方法: 1、关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达式公式的来龙去脉。 2、关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法。 教学用具： 细线、小球，带标尺的铁架台。 教学课时： 1课时 教学实录： 新课导入： 用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验．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，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化．我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，好像“记得”自己原来的高度，说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的，是什么呢? 学生回答：从该实验中可以看出：小球在摆动过程中通过重力做功，势能与动能互相转换：重力做正功，重力势能减少，动能增加；重力做负功，重力势能增加，动能减少。 教师引导：从能量的角度是否可以认为重力势能 与动能的总和保持不变。 新课教学： （一） 机械能 1、概念：物体的动能、势能的总和即E＝EK＋EP 2、机械能是标量，具有相对性（需要设定势能参考平面） 3、机械能之间可以相互转化。 播放动画图片，请学生认真观察单摆，球和竖直弹簧相互作用过程分析起动能和势能的转化。 通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么变化呢？ 动能与势能相互转化的规律 h1 h2 A B v1 v2 1、只受重力作用分析 引导学生自主探究，不失一般性，设下落过程中 经过高度h1的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2， 由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下 落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。 A点到B点，WG=falsemv22-falsemv12= EK2-EK1 由重力做功和重力势能变化的关系有 WG=mgh1-mgh2=EP1-EP2 得到 EK2-EK1=EP1-EP2 ① 移项后，得EP1+EK1=EP2+EK2 ② 即 E1=E2 引导学生讨论式①的含义是什么？式②的含义又是什么？ 在表达式①中左边是物体动能的增加量，右边是物体重力势能减少量，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就增加多少。在表达式②中，左边是物体在末位置时的机械能，右边是物体在初位置时的机械能，该式表示：动能和势能之和即总的机械能保持不变。 沿光滑斜面下滑过程中，斜面的弹力不做功，由动能定理分析，通过重力做功，使重力势能转化为动能，总的机械能保持不变。 如果物体沿光滑曲面滑下，怎么分析？ 由学生通过重力势能的分析中将曲面看成无数个小斜面的处理方法，得出结论。 小结：在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，总的机械能保持不变。 分析讨论：长时间运动摆球右侧最高点高度逐渐降低的原因。 摆球受到的阻力不能忽略，前面的推导过程中W=WG+Wf，EP1+EK1≠EP2+EK2， 从能量转化角度看，有机械能转化为热能，所以机械能将不断减少。 通过实验和理论推导的证明：只有重力做功时，物体系统内的机械能守恒。 （此处应说明：重力势能是物体和地球组成的系统具有的） 2、只有弹力做功分析 提出问题：势能包括重力势能和弹性势能，只有弹力做功时，机械能 ... ...