（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(shí)與技能1、知道什么是機(jī)械能，知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化；2、會(huì)正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動(dòng)過(guò)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(wèn)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(guò)程與方法1、學(xué)會(huì)在具體的問(wèn)題中判定物體的機(jī)械能是否守恒；2、初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來(lái)解釋物理現(xiàn)象，分析問(wèn)題。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)：1、掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過(guò)程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；2、在具體的問(wèn)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(diǎn)：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(duì)象在所經(jīng)歷的過(guò)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(shì)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(tái)、彈簧振子。教學(xué)過(guò)程：（一）引入新課我們已學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)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(guò)程中，他們的總量是否發(fā)生變化？這節(jié)課我們就來(lái)探究這方面的問(wèn)題。aac甲乙（二）新課教學(xué)1、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化演示實(shí)驗(yàn)1：如右圖，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺(tái)等做實(shí)驗(yàn)。把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，把小球拉到一定高度的a點(diǎn)，然后放開(kāi)，小球在擺動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。我們看到，小球可以擺到跟a點(diǎn)等高的c點(diǎn)，如圖甲。如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到c點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時(shí)，也能達(dá)到跟a點(diǎn)相同的高度，如圖乙。問(wèn)題：這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個(gè)力的做功情況如何？這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考問(wèn)題，選出代表發(fā)表見(jiàn)解。 小球在擺動(dòng)過(guò)程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功；只有重力對(duì)小球能做功。實(shí)驗(yàn)證明，小球在擺動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動(dòng)過(guò)程中，小球總能回到原來(lái)的高度?？梢?jiàn)重力勢(shì)能和動(dòng)能的總和，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。演示實(shí)驗(yàn)2：如圖，水平方向的彈簧振子。用彈簧振子演示動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。問(wèn)題：這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個(gè)力的做功情況如何？這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？學(xué)生活動(dòng)：觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考問(wèn)題，選出代表發(fā)表見(jiàn)解。 小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(duì)小球不做功；只有彈簧的彈力對(duì)小球能做功。實(shí)驗(yàn)證明，小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈性勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化。小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總能回到原來(lái)的高度?？梢?jiàn)彈性勢(shì)能和動(dòng)能的總和，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。教師總結(jié)：通過(guò)上述分析，我們得到動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能的和是否真的保持不變？下面我們就來(lái)定量討論這個(gè)問(wèn)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(duì)物體做功。用我們學(xué)過(guò)的動(dòng)能定理以及重力的功和重力勢(shì)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(diǎn)評(píng)：為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律。讓學(xué)生親歷知識(shí)的獲得過(guò)程。學(xué)生在練習(xí)本上獨(dú)立推導(dǎo)，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生可能遇到的困難。投影學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程，和其他學(xué)生一起點(diǎn)評(píng)。推導(dǎo)的結(jié)果為：即可見(jiàn)：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和重力勢(shì)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(dòng)能和彈性勢(shì)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(dòng)能和彈性勢(shì)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(yè)），引導(dǎo)學(xué)生一起分析、解決。例2、長(zhǎng)為l的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長(zhǎng)度的1/4垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開(kāi)始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開(kāi)桌邊時(shí)的速度大小為多大？解析：鏈條下滑時(shí)，因桌面光滑，沒(méi)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(zhǎng)度質(zhì)量（質(zhì)量線密度）為ml設(shè)桌面重力勢(shì)能為零，由機(jī)械能守恒定律得 解得 點(diǎn)撥：求解這類題目時(shí)，一是注意零勢(shì)點(diǎn)的選取，應(yīng)盡可能使表達(dá)式簡(jiǎn)化，該題如選鏈條全部滑下時(shí)的最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則初始勢(shì)能就比較麻煩。二是靈活選取各部分的重心，該題最開(kāi)始時(shí)的勢(shì)能應(yīng)取兩部分（桌面上和桌面下）勢(shì)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(shí)的勢(shì)能就沒(méi)有必要再分，可對(duì)整根鏈條求出重力勢(shì)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(wèn)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(shuō)法中正確的是 （ d ） a做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒 b做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒 c外力對(duì)物體所做的功等于0時(shí)，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(yáng)臺(tái)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(shuō)法中正確的是（不計(jì)空氣阻力，以地面為參考面）（ acd ） a物體在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為mg（hh） b物體落地時(shí)的機(jī)械能為mg（hh）mv2c物體落地時(shí)的機(jī)械能為mghmv2d物體在落回過(guò)程中，經(jīng)過(guò)陽(yáng)臺(tái)時(shí)的機(jī)械能為mghmv23、質(zhì)量均為的甲、乙、丙三個(gè)小球，在離地面高為h處以相同的動(dòng)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(shí)的速率相同 b三者到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能相同 c三者到達(dá)地面時(shí)的機(jī)械能相同 d以上說(shuō)法都不正確 4、下列實(shí)例（均