四川省宜宾市一中高一物理 机械能守恒定律教学设计-人教版高一全册物理教案VIP专享VIP免费

机械能守恒定律教学设计目标定位：1．通过实例，了解动能和势能（包括弹性势能）之间的相互转化。2．理解机械能守恒定律及其数学表达式，经历验证机械能守恒定律的实验过程。3．会用机械能守恒定律分析生活和生产中的问题。教学活动设计一新课教学活动（一）学生自主预习问题设计1：自行车下坡时，不蹬车但随着车下降车速如何变化？为什么？从能量转化的角度来讲，是什么能向什么能的转化？自行车上坡呢？问题设计2：观察秋千的运动分析物理过程，并从能量转化的角度进行分析；问题设计3：教材上的实验探究并作出解释。问题设计4：学生填写教材上P72的理论控究。并得出结论。（二）教师的引导学习1物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功．用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相等．引导1：请写出推导过程：引导2：根据推导的结果用文字叙述应该是什么?引导3：这个结论的前提是什么?2机械能守恒的叙述与表达式：引导学生尽量多地写出机械能守恒的表达式（1）E=恒量（2）E1=E2（3）EP1+EK1=EP2+EK2（4）△EK=-△EP（5）△E1=-△E2（6）Mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/2(三)简单应用1练习、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大倾角为θ．小球到达最底端的速度是多大?（提示：最大倾角处动能为零。）请你总结一下用机械能守恒定律解决问题的思路：2对机械能守恒的深入理解（1）.正确选择机械能守恒的研究对象机械能守恒定律的内容可以表述为：对于一个系统，如果除系统内部的重力和弹力之外，没有其他外力和内力做功，则这一系统的机械能守恒。从中不难看到机械能守恒定律的研究对象必须是一个系统。这是因为势能是系统的概念，只有系统才具有势能，中学阶段这个系统通常有三种组成形式：①由物体和地球组成；②由物体和弹簧组成；③由物体、弹簧和地球组成。（2）对守恒条件的理解严格地讲，物体系内“只有重力或弹力做功”是机械能守恒的条件。但由于做功的过程最终实现能量的转化，所以在实际应用时可从以下两个方面来理解这个守恒条件。（1）从力做功的角度去理解，它包含三层含义：①只受重力或弹簧的弹力；②受其它力，但其它力不做功；③其它力也做功，除重力和弹簧的弹力外，其他力做功的代数和为零。（2）也可从能量转化的角度去理解，同样包含三层含义：①在物体和地球组成的系统中，如只有物体的动能和系统的重力势能之间发生相互转化，则系统机械能总量不变。②在物体和弹簧组成的系统中，如只有物体的动能和弹簧的弹性势能之间发生相互转化，则系统机械能总量不变。③在物体、弹簧和地球组成的系统中，如只有物体的动能、系统的重力势能和弹簧的弹性势能之间发生相互转化，则系统机械能总量保持不变。当然对机械能守恒条件的理解还应依据发生的物理过程，在不同的阶段，系统所包含研究对象的不同区别对待。（3）.正确理解机械能守恒的相对性机械能守恒的相对性是指动能的大小与参考系的选取有关，势能的大小与参考面（零势能）的选取有关，因此同一系统相对于不同的参考系和零势能描述的结果不相同。如果在同一题中涉及到多个物体组成的系统或发生多个物理过程的话，要选取统一参考系和零势能。（4）.正确理解机械能的“守恒”怎样理解机械能的“守恒”呢？机械能守恒的具体含义包含两层：即“变”与“不变”。“变”是指系统内部的能量必须是一个动态过程。因此系统内动能和势能之间必须发生相互转化（即），这种能量的转化是通过重力或弹簧的弹力做功来实现的；或者系统内各物体的机械能发生相互转移（即），系统内机械能的转移是通过系统各种性质的内力做功实现的（摩擦力除外）。“不变”是指系统机械能的总量不变（即）。这样系统内能量的“变”与“不变”构成了机械能的“守恒”，因此“守恒”是一个动态的过程。（5）.应用机械能守恒定律解决问题的一般步骤（1）明确研究对象——什么系统；（2）研究物理过程，对有关物体受力分析——判断机械能守恒条件是否满足；（3）确定零势能参考面，确定初末状态的机械能；（4）列机械能守恒方程（必要时结合其他规律）求解；（5）对结果做必要的分析讨论...