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一、学习目标 | ||
1.知道机械能的各种形式.能够分析动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化问题。 2.能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,推导出机械能守恒定律。 3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式. 4.能从能量转化的角度理解机械能守恒的条件,领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。 |
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二、学习难点和重点 | ||
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三、学生学情分析: | ||
高一的学生,还没有用守恒的观点的分析问题和解决问题的习惯。在教学过程中,要从生活实例出发,结合学生前面学习过的动能、势能的概念,引导学生认识机械能的概念,通过科学探究理解机械能守恒定律,并步步加深,层层提高。 学生在运用机械能守恒定律解题时,判断机械能是否守恒是一个关键问题,而开始时学生普遍性的存在不知道机械能是否守恒,把不守恒的问题往往也当成守恒来处理。教师在讲完机械能守恒定律时,要多举实例引导学生去分析、去判断。机械能守恒的条件是只有重力做功,而不一定只受重力,物体也可受其它力,但其它力(不包括重力)不做功或做的总功必须为零。 |
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四、授课策略: | ||
本节内容从认识转化和守恒、推导、应用机械能守恒,建立守恒思维,懂得应用守恒定律解决相关问题。本节教材,很好的体现了课程标准的要求和理念,给我们提供一种较好的课堂教学探究模式:教材首先从生活事例出发,引导学生认识机械能的概念,然后通过理论探究理解能守恒定律,通过案例分析学习用机械能守恒定律解决实际问题,进一步加强对机械能守恒定律的理解。步步深入,达到层层提高的目的。 | ||
五、教学过程 | ||
教师引导 | 学生活动 | 目的方法 |
1、自主学习,提炼知识: 通过回顾以往知识,引出机械能的概念,并且用PPT展示图片,分析讨论动能与势能的相互转化,将它设计成课堂讨论的实践活动。 |
根据课本的例子回答动能和势能转化或者转移的例子。 1、重力势能与动能:阅读课本P79图4-4-1,运动员上升时,重力做负功,动能 ,重力势能 , 转化为 ;落下时,重力做正功,动能 ,重力势能 , 转化为 。 2、弹性势能与动能:,弹力做负功,动能 ,弹性势能 , 转化为 ;落下时,弹力做正功,动能 ,弹性势能 , 转化为 。 3、机械能: (1)定义: 和势能(包括 1和 )统称机械能,E=EK+EP。 (2)机械能的改变:通过 和 做功,机械能可以从一种形式转化为另一种形式。 4、生活中的机械能转化: |
认识、建立机械能的概念,体会机械能可以转化或转移的思想。 |
2、 用PPT动画展示课本P80图例。引导学生分别算出小球在整个过程中重力做的功和合外力做的功。 | 温故而知新:由动能定理通过公式变换,引导学生得出机械能不变(守恒思想)的规律。 取地面为参考平面,则质量为m的物体在A处的重力势能为EP1= ,在B处的重力势能为EP2= 物体从A到B重力做的功W= (根据功定义式写)① 若物体在A处的速度为v1 ,在B处的速度为v2,根据动能定理可得:合力(即重力)的功W= ② 则由①②可得到: 移项后可得 [来源: |
体会物理与数学相结合之美,知道在一定条件下,动能定理可以从守恒方向作出新的解读。 |
3、通过课本中的和老师PPT里面的例子,学生自己找出机械能守恒的条件。 | 同学们之间可以讨论,可以举例子反证或证明,得出机械能不变的条件。 讨论1、如果小球在比较粘稠液体中下落,小球机械能守恒吗? 讨论2、物体在光滑斜面上下滑,受力情况如何?机械能守恒吗? 讨论3、物体做曲线运动时,机械能守恒吗? 结论:在只有重力做功的物体系统内, 与 相互转化,而总的机械能保持不变. 讨论与交流:只有重力做功是只受重力吗? 同理,在只有弹簧的弹力做功的物体系统内, 与 相互转化,而总的机械能保持不变. |
增强学生之间的合作精神,在讨论中得出机械能守恒条件。 |
4、教师补充总结机械能的条件、表达式和注意事项。 | 引导学生阅读课本对于机械能守恒定律的描述: (1)定律内容:在只有_______或________做功的物体系统内,动能和势能相互转化,但机械能的总量保持不变。 (2)表达式: A、守恒角度: B、转化角度: C、转移角度: |
回归课本 |
5、举例子,抓基础,解决重难点 | 要求学生读题分析后自行完成有关计算,并鼓励学生再举出一些例子。 [例1]在下列实例中,不计空气阻力,机械能守恒的是( ) C.沿光滑曲面自由下滑的物体 D.起重机将重物匀速吊起 E.将小球斜抛出去后 F.木块沿光滑斜面下滑 G.小球在绳子牵引下在竖直平面内做圆周运动 H.降落伞匀速下降 变式1、 关于机械能是否守恒,不计空气阻力,下列叙述中正确的是( ) A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B.作匀变速运动的物体机械能可能守恒 C.外力对物体做功为零时,机械能一定守恒 D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒 [例2]一跳水运动员站在 h=10m 的高台上做跳水表演,已知运动员跳离跳台时速度V0=5m/s ,求运动员落至水面时速度v的大小,忽略运动员身高的影响和空气阻力.(g=10m/s2) [例3]、质量为m的小球.从桌面上竖直抛出,桌面离地高为h.小球能到达的离地面高度为H,若以桌面为零势能参考平面,不计空气气阻力 则小球落地时的机械能为 A、mgH B.mgh C mg(H+h) D mg(H-h) [例4]、如图,一小球自A点由静止自由下落 到B点时与弹簧接触.到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A-B—C的运动过程中 A、小球和弹簧总机械能守恒 B、小球的重力势能随时间均匀减少 C、小球在B点时动能最大 D、到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 [例5] 如图所示,细绳的上端固定,下端拴一重球,绳长1m,把重球提起,使绳子偏离竖直方向60°,然后放平,求小球经过最低的速度多大? [例6] 如图,两物体质量分别为m和2m,滑轮的质量和摩擦都不计,开始时用手托住2m的物体,释放后,当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?(提示:机械能守恒定律也可以说:“物体减少的势能等于增加的动能.”这种说法的优点在于,不需选择零势能面). |
应用机械能守恒定律分析问题,并把发现到的问题反馈给教师,教师作出调整。 |
六、板书及小结: | ||
一、机械能 二、机械能守恒定律: A、定义: B、条件:只有重力做功或弹力做功 C、表达式: 三、应用:A、单个物体 B、物体系统 四、用机械能守恒定律解决问题的一般步骤: 1.选取研究对象——系统或物体. 2.根据研究对象所经历的物理过程.进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒. 3.恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初末状态时的机械能. 4.根据机械能守恒定律列方程,进行求解. |
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七、教学反思 | ||