2022年人教新課標(biāo)高中物理必修二教案4機(jī)械能守恒定律第1課時(shí)

1、精品word 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - 4 機(jī)械能守恒定律教學(xué)目標(biāo)1. 知道動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,知道機(jī)械能的概念；2. 懂得機(jī)械能守恒的條件,把握機(jī)械能守恒定律；3. 能用機(jī)械能守恒定律解決相關(guān)問題,能用機(jī)械能守恒定律說明生活中的相關(guān)現(xiàn)象；4. 嘗試從力與運(yùn)動(dòng)、功與能的不同視角來說明生活中的相關(guān)現(xiàn)象；教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 機(jī)械能守恒定律的條件、機(jī)械能守恒定律 教學(xué)難點(diǎn) 機(jī)械能守恒定律的條件、機(jī)械能守恒定律教學(xué)預(yù)備多媒體課件教學(xué)過程 新課引入 老師活動(dòng)：播放視頻 【情境素材】機(jī)械能守恒定律；老師活動(dòng)：依據(jù)視頻內(nèi)容切入機(jī)械能守恒話題；講授新課一、 追尋守恒

2、量老師活動(dòng)：講解守恒的思想在物理學(xué)中的應(yīng)用；1 / 5第 1 頁,共 5 頁 - - - - - - - - - -精品word 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - 老師活動(dòng)：結(jié)合圖片,創(chuàng)設(shè)同學(xué)中學(xué)所學(xué)的測量不規(guī)章小石塊的體積的情形；同學(xué)設(shè)問：請同學(xué)們摸索守恒的思想在測量不規(guī)章小石塊的體積中的應(yīng)用；同學(xué)活動(dòng)：同學(xué)之間爭論老師所提問題,然后舉手回答；老師活動(dòng)： 展現(xiàn)伽利略斜面試驗(yàn)的圖片,轉(zhuǎn)換；描述在忽視摩擦力的情形下重力勢能與動(dòng)能的老師活動(dòng)：依據(jù)剛才的描述引入機(jī)械能守恒話題；二、機(jī)械能守恒定律老師活動(dòng)：播放蹦極的視頻,描述能量的轉(zhuǎn)化；老師活動(dòng)：播放撐竿跳高的視頻,描述

3、能量的變化；老師活動(dòng)：講解機(jī)械能的概念；運(yùn)動(dòng)的物體往往既有動(dòng)能又有勢能,物體的動(dòng)能與重力勢能（彈性勢能） 之和稱為機(jī)械能；如用符號 E 表示機(jī)械能,就物體的機(jī)械能為E=Ep+Ek老師設(shè)問：動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關(guān)系？老師活動(dòng)：以動(dòng)能與重力勢能的轉(zhuǎn)換為例,推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律；2 / 5第 2 頁,共 5 頁 - - - - - - - - - -精品word 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - 設(shè)想物體沿光滑曲面下滑；物體在某一時(shí)刻處在高度為h1 的位置A,這時(shí)它的速度是v1；經(jīng)過一段時(shí)間后,物體下落到高度為h2 的另一位置B,這時(shí)它的速度是v2；支持

4、力的方向與運(yùn)動(dòng)的方向垂直,故支持力不做功；從動(dòng)能定理知道,重力對物體做的功等于物體動(dòng)能的增加,即W=12 mv 212 mv 122另一方面,重力對物體做的功等于物體重力勢能的削減,即Wmgh 1mgh 2從以上兩式可得mgh 1mgh 2=12 mv 212 mv 122這就是說,重力做了多少功,就有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；把上式移項(xiàng)后得到12 mv 2+mgh 2=12 mv 1+ mgh 122即Ek2Ep2Ek1E p1等式左邊為物體末狀態(tài)動(dòng)能與勢能之和,等式右邊為物體初狀態(tài)動(dòng)能與勢能之和；可見, 在只有重力做功的系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與重力勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí)總的機(jī)械能保持不變；同樣可以證明, 在只

5、有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能和彈性勢能可相互轉(zhuǎn)化,總的機(jī)械能保持不變；老師活動(dòng)：講解機(jī)械能守恒定律；在只有重力或彈力做功的情形下,物體系統(tǒng)的動(dòng)能與勢能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總量保持不變；這個(gè)結(jié)論稱為機(jī)械能守恒定律；老師活動(dòng)：強(qiáng)調(diào)機(jī)械能守恒的條件；老師活動(dòng)：講解機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的區(qū)分與聯(lián)系；規(guī)律機(jī)械能守恒定律動(dòng)能定理比較表達(dá)式E1 E2, Ek EpW Ek EA EB使用范疇只有重力或彈力做功無條件限制爭論對象物體與地球組成的系統(tǒng)質(zhì)點(diǎn)物理意義重力或彈力做功的過程是動(dòng)能與勢能合外力對物體做的功是動(dòng)能變化3 / 5第 3 頁,共 5 頁 - - - - - - - - - -精品word 可編

6、輯資料 - - - - - - - - - - - - - 相互轉(zhuǎn)化的過程 的量度應(yīng)用角度守恒條件及初末狀態(tài)機(jī)械能的形式和動(dòng)能的變化及合外力做功情形都要大小1無論直線運(yùn)動(dòng)仍是曲線運(yùn)動(dòng),條件合適時(shí), 兩規(guī)律都可以應(yīng)用,考慮初、末狀態(tài),都不需要考慮所經(jīng)受過程的細(xì)節(jié)；選用原就 2能用機(jī)械能守恒定律解決的問題一般都能用動(dòng)能定懂得決；能用動(dòng)能定懂得決的問題不肯定都能用機(jī)械能守恒定律解決；3動(dòng)能定理比機(jī)械能守恒定律應(yīng)用更廣泛、更普遍；機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理都是從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度,來爭論物思想方法 體在力的作用下狀態(tài)的變化,中間過程都有力做功,列式時(shí)都要找兩個(gè)狀態(tài),所列方程都用標(biāo)量的形式表達(dá)；典題剖析

7、例 1 如下列圖,以下關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判定正確選項(xiàng) A甲圖中,物體 A 將彈簧壓縮的過程中,物體 A 的機(jī)械能守恒B乙圖中,物體 B 在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑時(shí),機(jī)械能守恒C丙圖中,不計(jì)任何阻力時(shí) A 加速下落、 B 加速上升的過程中,A、B 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D丁圖中,小球由水平位置A 處靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到B 處的過程中,機(jī)械能守恒答案： BCD解析：題圖甲中重力和彈力做功,物體 A 和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,但 A 機(jī)械能不守恒,故 A 錯(cuò)誤；題圖乙中物體 B 除受重力外,仍受支持力、拉力、摩擦力,但當(dāng)拉力與摩擦力相等時(shí),除重力之外的三個(gè)力做功的代數(shù)和為零,故 B 機(jī)械

8、能守恒,故 B 正確；題圖丙中繩子的張力對 A 做負(fù)功, 對 B 做正功, 兩者代數(shù)和為零,又不計(jì)任何阻力,故 A、B 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故 C 正確；題圖丁中只有小球的重力做功,故機(jī)械能守恒, 故 D正確；例 2 如下列圖,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中,以下關(guān)于能量的表達(dá)正確的應(yīng)是 4 / 5第 4 頁,共 5 頁 - - - - - - - - - -精品word 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - A重力勢能和動(dòng)能之和總保持不變 B重力勢能和彈性勢能之和總保持不變 C動(dòng)能和彈性勢能之和總保持不變 D重力勢能、彈性勢能和動(dòng)能之和總保持不變答案：