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黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理 机械能守恒定律教案3 新人教版必修1VIP免费

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机械能守恒定律一、教学目标二、重点、难点分析1.机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能;能够应用机械能守恒定律解决有关问题。2.分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能,是本节学习的难点之一。在教学中应让学生认识到,物体重力势能大小与所选取的参考平面(零势面)有关;而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。在讨论物体系统的机械能时,应先确定参考平面。3.能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让学生认识到,从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一;同时进一步明确在对问题作具体分析的条件下,要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。三、教具演示物体在运动中动能与势能相互转化。器材包括:麦克斯韦滚摆;单摆;弹簧振子。四、主要教学过程(一)引入新课结合复习引入新课。前面我们学习了动能、势能和机械能的知识。在初中学习时我们就了解到,在一定条件下,物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化,下面我们观察演示实验中物体动能与势能转化的情况。[演示实验〕依次演示麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子,提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。通过观察演示实验,学生回答物体运动中动能、势能变化情况,教师小结:物体运动过程中,随动能增大,物体的势能减小;反之,随动能减小,物体的势能增大。提出问题:上述运动过程中,物体的机械能是否变化呢?这是我们本节要学习的主要内容。(二)教学过程设计在观察演示实验的基础上,我们从理论上分析物理动能与势能相互转化的情况。先考虑只有重力对物体做功的理想情况。1.只有重力对物体做功时物体的机械能问题:质量为m的物体自由下落过程中,经过高度几处速度为此,下落至高度h2。处速度为v2,不计空气阻力,分析由h1下落到h2过程中机械能的变化(引导学生思考分析)。分析:根据动能定理,有下落过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面,有由以上两式可以得到引导学生分析上面式子所反映的物理意义,井小结:下落过程中,物体重力势能转化为动能,此过程中物体的机械能总量不变。指出问题:上述结论是否具有普遍意义呢?作为课后作业,请同学们课后进一步分析物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。明确:可以证明,在只有重力做功的情况下,物体动能和势能可以相互转化,而机械能总量保持不变。提出问题:在只有弹簧弹力做功时,物体的机械能是否变化呢?2.弹簧和物体组成的系统的机械能以弹簧振子为例(未讲振动,不必给出弹簧振子名称,只需讲清系统特点即可),简要分析系统势能与动能的转化。明确:进一步定量研究可以证明,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。综上所述,可以得到如下结论:3.机械能守恒定律在只有重力和弹簧弹力对物体做功的情况下,物体的动能和势能可以相互转化,物体机械能总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。提出问题:学习机械能守恒定律,要能应用它分析、解决问题。下面我们通过具体问题的分析来学习机械能守恒定律的应用。在具体问题分析过程中,一方面要学习应用机械能守恒定律解决问题的方法,另一方面通过问题分析加深对机械能守恒定律的理解与认识。4.机械能守恒定律的应用例1.在z巨离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,取g=10m/s2,求小球落地速度大小。引导学生思考分析,提出问题:(1)前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平她运动,现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题?(2)小球抛出后至落地之前的运动过程中,是否满足机械能守恒的条件?如何应用机械能守恒定律解决问题?归纳学生分析的结果,明确:(1)小球下落过程中,只有重力对小球做功,满足机械能守恒条件,可以用机械能守恒定律求解;(2)应用机械能守恒定律时,应明确所选取的运动过程,明确初、末状态小球所具有的机械能。例题求解过程:取地面...

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