（新課標(biāo)）高中物理 第七章 第八節(jié) 機(jī)械能守恒定律教案 新人教版必修2.doc

第八節(jié) 機(jī)械能守恒定律教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1、知道什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；2、會正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件；3、在具體問題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式。（二）過程與方法1、學(xué)會在具體的問題中判定物體的機(jī)械能是否守恒；2、初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點，理解和運(yùn)用自然規(guī)律并用來解決實際問題。教學(xué)重點：1、掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；2、在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。教學(xué)難點：1、從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件；2、能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒，能正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能。教學(xué)方法：演繹推導(dǎo)法、分析歸納法、交流討論法。教學(xué)用具：投影儀、細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺、彈簧振子。教學(xué)過程：（一）引入新課我們已學(xué)習(xí)了重力勢能、彈性勢能、動能。這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)化的過程中，他們的總量是否發(fā)生變化？這節(jié)課我們就來探究這方面的問題。aac甲乙（二）新課教學(xué)1、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化演示實驗1：如右圖，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺等做實驗。把一個小球用細(xì)線懸掛起來，把小球拉到一定高度的a點，然后放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化。我們看到，小球可以擺到跟a點等高的c點，如圖甲。如果用尺子在某一點擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到c點，但擺到另一側(cè)時，也能達(dá)到跟a點相同的高度，如圖乙。問題：這個小實驗中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況如何？這個小實驗說明了什么？學(xué)生觀察演示實驗，思考問題，選出代表發(fā)表見解。 小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有重力對小球能做功。實驗證明，小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動過程中，小球總能回到原來的高度。可見重力勢能和動能的總和，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。演示實驗2：如圖，水平方向的彈簧振子。用彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。問題：這個小實驗中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況如何？這個小實驗說明了什么？學(xué)生活動：觀察演示實驗，思考問題，選出代表發(fā)表見解。 小球在往復(fù)運(yùn)動過程中，豎直方向上受重力和桿的支持力作用，水平方向上受彈力作用。重力、支持力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有彈簧的彈力對小球能做功。實驗證明，小球在往復(fù)運(yùn)動過程中彈性勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化。小球在往復(fù)運(yùn)動過程中總能回到原來的高度?？梢姀椥詣菽芎蛣幽艿目偤?，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。教師總結(jié)：通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就來定量討論這個問題。2、機(jī)械能守恒定律投影：教材圖7.83。物體沿光滑曲面滑下，只有重力對物體做功。用我們學(xué)過的動能定理以及重力的功和重力勢能的關(guān)系，推導(dǎo)出物體在a處的機(jī)械能和b處的機(jī)械能相等。點評：為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識獨立推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律。讓學(xué)生親歷知識的獲得過程。學(xué)生在練習(xí)本上獨立推導(dǎo)，教師巡視指導(dǎo)，及時解決學(xué)生可能遇到的困難。投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，和其他學(xué)生一起點評。推導(dǎo)的結(jié)果為：即可見：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。同樣可以證明：在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變。結(jié)論：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變。這就是機(jī)械能守恒定律。3、典例探究例1、投影例題（教材71頁），引導(dǎo)學(xué)生一起分析、解決。例2、長為l的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長度的1/4垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多大？解析：鏈條下滑時，因桌面光滑，沒有摩擦力做功。整根鏈條總的機(jī)械能守恒，可用機(jī)械能守恒定律求解。設(shè)整根鏈條質(zhì)量為m，則單位長度質(zhì)量（質(zhì)量線密度）為ml設(shè)桌面重力勢能為零，由機(jī)械能守恒定律得 解得 點撥：求解這類題目時，一是注意零勢點的選取，應(yīng)盡可能使表達(dá)式簡化，該題如選鏈條全部滑下時的最低點為零勢能點，則初始勢能就比較麻煩。二是靈活選取各部分的重心，該題最開始時的勢能應(yīng)取兩部分（桌面上和桌面下）勢能總和，整根鏈條的總重心便不好確定，最后剛好滑出桌面時的勢能就沒有必要再分，可對整根鏈條求出重力勢能。（三）課堂小結(jié)讓學(xué)生自己概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容并與同學(xué)交流。（四）布置作業(yè)完成“問題與練習(xí)”中1- 4題。附：課后練習(xí)1、關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒的敘述，下列說法中正確的是 （ d ） a做勻速直線運(yùn)動的物體，機(jī)械能一定守恒 b做勻變速直線運(yùn)動的物體，機(jī)械能一定守恒 c外力對物體所做的功等于0時，機(jī)械能一定守恒 d若只有重力做功，機(jī)械能一定守恒 2、從離地高為h的陽臺上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為的物體，它上升h后又返回下落，最后落在地面上，則下列說法中正確的是（不計空氣阻力，以地面為參考面）（ acd ） a物體在最高點時機(jī)械能為mg（hh） b物體落地時的機(jī)械能為mg（hh）mv2c物體落地時的機(jī)械能為mghmv2d物體在落回過程中，經(jīng)過陽臺時的機(jī)械能為mghmv23、質(zhì)量均為的甲、乙、丙三個小球，在離地面高為h處以相同的動能在豎直平面內(nèi)分別做平拋、豎直下拋、沿光滑斜面下滑，則（ abc ） a三者到達(dá)地面時的速率相同 b三者到達(dá)地面時的動能相同 c三者到達(dá)地面時的機(jī)械能相同 d以上說法都不正確 4、下列實例（均