物理《第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律》課件

1、高等教育出版社中等職業(yè)學(xué)校通用物理第二章 機(jī)械能第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律松原市教育學(xué)院 張冬凌第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸評(píng)價(jià)反思巧妙導(dǎo)入生活在現(xiàn)代化的我們，如果停電了就什么都干不了，完全抓瞎了，上不了網(wǎng)、看不了電視、煮不了飯，可見(jiàn)，電對(duì)我們來(lái)說(shuō)是多么的重要。如今能源越來(lái)越緊張，那我們?cè)鯓硬拍艿玫娇沙掷m(xù)的能源呢？第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸評(píng)價(jià)反思巧妙導(dǎo)入打樁機(jī)的重錘從高處落下時(shí)，為什么能把水泥柱打進(jìn)地里? 三峽水力發(fā)電站為什么要修那么高的大壩？ 第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn) 我們已學(xué)習(xí)了功和功率、動(dòng)能

2、和動(dòng)能定理，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)勢(shì)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、機(jī)械能守恒定律，以及這些不同形式的能是如何進(jìn)行相互轉(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。 一、勢(shì)能 水從高處向下流、打樁錘由高處下落都具有一定的能量，這種由物體間相對(duì)位置決定的能稱為勢(shì)能，勢(shì)能是屬于物體系共有的能量，通常說(shuō)一個(gè)物體的勢(shì)能，實(shí)際上是一種簡(jiǎn)略的說(shuō)法。勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量。選擇不同的勢(shì)能零點(diǎn)，勢(shì)能的數(shù)值一般是不同的。 勢(shì)能的相對(duì)性：勢(shì)能是標(biāo)量正、負(fù)表示大小，在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。參考平面的選取是任意的 . 在力

3、學(xué)中我們學(xué)過(guò)的勢(shì)能有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)二、重力勢(shì)能1. 定義：物體由于被舉高而具有的能量（地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量）2. 表達(dá)式 ： Ep = mghm 物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）g 重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（m）Ep 物體的重力勢(shì)能，單位：焦（J）即：物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積H是一個(gè)相對(duì)值，先選定某個(gè)水平面的高度為零，那么物體在這個(gè)水平面的重力勢(shì)能也是零，這個(gè)水平面叫做重力勢(shì)能的零勢(shì)面。一般不加說(shuō)明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢(shì)能參考面。第三節(jié)

4、 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)二、重力勢(shì)能1. 定義：物體由于被舉高而具有的能量（地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量）2. 表達(dá)式 ： Ep = mghm 物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）g 重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（m）Ep 物體的重力勢(shì)能，單位：焦（J）即：物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積H是一個(gè)相對(duì)值，先選定某個(gè)水平面的高度為零，那么物體在這個(gè)水平面的重力勢(shì)能也是零，這個(gè)水平面叫做重力勢(shì)能的零勢(shì)面。一般不加說(shuō)明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢(shì)能參考面。演示實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：同一砝碼下落的高度越高，使木板

5、下陷的深度越深。不同質(zhì)量的砝碼從同一高度自由落下，質(zhì)量越大的砝碼，使木板下陷的深度越深。 演示實(shí)驗(yàn)第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)重力做功的特點(diǎn)：物體豎直下落AhBm物體沿斜線運(yùn)動(dòng)AChmL第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)hh2h1AB物體從A落到B的過(guò)程中,重力做功WG=mgh=mg(h1 - h2) =mgh1 - mgh2重力做功與路徑無(wú)關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)可見(jiàn),重力做的功等于“mgh”這個(gè)量的變化.在物理學(xué)中， “mgh”是一個(gè)由特殊意義的物理量.就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定

6、律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)三、彈性勢(shì)能1.定義： 發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢(shì)能。 任何發(fā)生形變的物體都具有彈性勢(shì)能。在彈性限度內(nèi)，物體的形變?cè)酱髲椥詣?shì)能也越大。第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升突出重點(diǎn)2.彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式： EP=1/2KL2(1)一般規(guī)定彈簧在原長(zhǎng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零(2)L為彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量(3)L , EP具有相對(duì)性3.彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系（1）彈簧彈力做正功，彈性勢(shì)能減少（2）彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加（3）表達(dá)式第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提

7、升巧妙導(dǎo)入四、機(jī)械能守恒定律物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和稱為物體的機(jī)械能，它包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能。只有在重力（或彈簧的彈力）做功的情形下，物體的重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）和動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。演示實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，小球在擺動(dòng)的過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升巧妙導(dǎo)入一個(gè)質(zhì)量為m自由下落的物體，從高度為h1的A點(diǎn)下落到高度為h2的B點(diǎn)，速度從v1增加到v2，如右圖所示。在此過(guò)程中，物體的重力勢(shì)能減少了，而動(dòng)能增加了。可以證明，物體的重力勢(shì)能減少的量等于動(dòng)能增加的量，動(dòng)能與

8、重力勢(shì)能之和保持不變。用公式可表示為：在自由落體運(yùn)動(dòng)中，只有重力做功，動(dòng)能與重力勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。在各種拋體運(yùn)動(dòng)中，如果忽略空氣阻力，物體的總機(jī)械能也保持不變。 物體在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)，如右圖所示，雖然物體受重力和支持力的作用，但支持力對(duì)物體不做功，只有重力做功。可以證明，在此過(guò)程中物體的機(jī)械能也保持不變。 E機(jī)=Ep+Ek 根據(jù)動(dòng)能定理，有 第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升巧妙導(dǎo)入例題：木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng)，圖A、B、D中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的。圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng)，

9、圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng)，在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的是哪一個(gè)？解：機(jī)械能守恒的條件是：物體在運(yùn)動(dòng)中，只有重力或彈力做功。依照此條件下分析，A、B、D三個(gè)圖中木塊的機(jī)械能是不守恒，C圖中木塊機(jī)械能守恒。第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升課后作業(yè)：一、動(dòng)手做一做：用自己的課本做如下試驗(yàn)1 同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺(jué) 2 不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺(jué) 探究得到的結(jié)論：1、與高度有關(guān) 2、與質(zhì)量有關(guān) 二、認(rèn)真想一想：按照機(jī)械能守恒定律，在同一高度以相同的初速度自由下落的物體，落地時(shí)速度相同?？墒?，一片羽毛和一個(gè)鐵球在同一高度以相同的

10、初速度自由下落時(shí)，落地速度卻相差很大，這是為什么？第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升故事坊 二十世紀(jì)最偉大的科學(xué)家 愛(ài)因斯坦舉世聞名的德裔美國(guó)科學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人。愛(ài)因斯坦熱愛(ài)科學(xué)，也熱愛(ài)人類。他沒(méi)有因?yàn)槁耦^于科學(xué)研究而把自己置于社會(huì)之外，一直關(guān)心著人類的文明和進(jìn)步，并為之頑強(qiáng)、勇敢地戰(zhàn)斗。因?yàn)樗南鄬?duì)論深刻地改變了人類對(duì)于時(shí)空、運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)、引力的認(rèn)識(shí)，極大地推動(dòng)了文明的進(jìn)程。他的“理論自由創(chuàng)造、實(shí)證判決理論”的方法論以及他對(duì)對(duì)稱性、簡(jiǎn)單性、優(yōu)美性的推崇，都強(qiáng)烈地影響到后來(lái)科學(xué)家的思考方式。閱讀愛(ài)因斯坦自傳寫(xiě)讀后感，愛(ài)因斯坦是怎樣取得這么多科學(xué)發(fā)

11、明的？這種精神對(duì)你的啟發(fā)。突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入遺憾有3點(diǎn)：1、課堂上出現(xiàn)的任何問(wèn)題都要給學(xué)生明確的答復(fù)，對(duì)動(dòng)態(tài)生 成的課堂準(zhǔn)備不足。2、機(jī)械能的數(shù)學(xué)表達(dá)式，哪種形式都可以，不能太死。3、 建模的能力培養(yǎng)，在本節(jié)課沒(méi)有很好地體現(xiàn)出來(lái)。我的教學(xué)理念：讓學(xué)生動(dòng)手做、動(dòng)腦想、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。新課程基于構(gòu)建理論，重視學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。要求注重學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的“體驗(yàn)”，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn)。新課程在教材編寫(xiě)上更進(jìn)一步體現(xiàn)了注重學(xué)生體驗(yàn)的理念，更加重視學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)生活體驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)世界體驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神。突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)拓展延伸反思提升第三節(jié) 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律巧妙導(dǎo)入我的感悟：我很幸運(yùn)-成為了我夢(mèng)寐以求的老師，我熱愛(ài)這份工作，我喜歡 和孩子在一起探索科學(xué)的真諦。我很感動(dòng)-因?yàn)槲业耐聜兌荚谡嫘膸椭?，學(xué)