機械能守恒定律（第一課時）教學設(shè)計 -2022-2023學年高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

8.4機械能守恒定律第一課時教學設(shè)計【教學目標】1.知道機械能的各種形式,能夠分析動能和勢能(包括彈性勢能)之間的轉(zhuǎn)化問題,理解機械能守恒定律的內(nèi)容和守恒條件,會判斷且會根據(jù)機械能守恒定律進行簡單計算。2.自主學習、合作探究、體會從能量轉(zhuǎn)化角度理解機械能守恒的條件,以及運用機械能守恒定律解決問題的方法。3.激情投入,全力以赴,通過機械能守恒定律的學習,樹立科學的觀點,理解自然規(guī)律并用來解決實際問題【教學重點、難點】重點:根據(jù)機械能守恒定律的條件判斷機械能是否守恒,以及對機械能守恒定律的理解和應(yīng)用。難點:理解機械能守恒定律的條件,機械能守恒定律的應(yīng)用?！窘虒W方法】 視頻演示法、推導法、分析歸納法、交流討論法?！窘虒W過程】一、復(fù)習導入：活動一：復(fù)習伽利略理想斜面實驗伽利略理想斜面實驗的現(xiàn)象是什么？伽利略通過這個實驗得出了什么結(jié)論？生：（1）如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度。（2）減小第二個斜面的傾角，小球仍然要達到原來的高度。（3）繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速直線運動?？偨Y(jié)：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準確地終止于它開始運動時的高度，不會更高一點，也不會更低一點。這說明某種“東西”在小球運動的過程中是不變的。（因為能量這個物理量非常抽象，通過這一分析，讓學生去感知這個運動過程中某些量是不變的，進而產(chǎn)生對守恒量的思考）2.在小球的運動過程中，有哪些物理量是變化的？哪些是不變的？你能找出不變的量嗎？例：物體沿光滑斜面滑下時，重力對物體做正功，物體的重力勢能減少。減少的重力勢能到哪里去了？物體沿光滑斜面上升時，重力對物體做負功，物體的重力勢能增加。增加的重力勢從何而來？3.同學們能不能舉例說明不同形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化的例子呢？生：....活動二：視頻引入08年奧運蹦床冠軍何雯娜比賽視頻引導學生通過對視頻的觀察,思考:上升和下落過程中力的做功情況;能量的變化情況。通過以上分析:動能、重力勢能、彈性勢能有著密切的聯(lián)系。歸納總結(jié)機械能的概念、表達式。新課教學活動三：新課教學（機械能的講授）一、機械能1.定義：動能、重力勢能、彈性勢能統(tǒng)稱為機械能，用符號E表示 2.3.單位：焦耳4.機械能是標量，具有相對性課堂練習：質(zhì)量為2Kg的小球在距離地面10m高處瞬時速度是10m/s，求出此刻小球的機械能?(g=10m/s2)（分別以地面為參考面和以10m高處為參考平面）讓學生通過計算鞏固動能的公式并體驗機械能的相對性?；顒铀模禾骄繖C械能守恒定律探究一:機械能守恒定律問題1:小球自由下落的過程中,只有重力對物體做功,分析小球運動到A位置和B位置的機械能的關(guān)系?問題2:多媒體展示氣墊導軌上的水平彈簧振子，讓學生觀察振動過程。學生分析振動過程的能量轉(zhuǎn)化和實驗結(jié)論，結(jié)合前面已經(jīng)探究過的彈力做功與彈性勢能的關(guān)系，類比重力做功，進行定性分析。引導學生分析守恒的條件，歸納結(jié)論：物體只受重力或彈力，不受其它力；除重力和彈力外，物體還受其它力，但其它力不做功；除重力和彈力外，物體還受其它力，其它力做功，但其它力做的總功為零。用課件展示出總結(jié)：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變，這就叫機械能守恒定律。探究二:機械能守恒定律的表達式探究三:探究機械能守恒定律的條件從做功角度判斷:(1)系統(tǒng)不受其他外力(2)系統(tǒng)受其他外力,但這些力____(3)系統(tǒng)受其他外力,這些力做功,但這些力做功的代數(shù)和____.2、從能量轉(zhuǎn)化的角度判斷:活動五：機械能守恒定律的簡單應(yīng)用例1:把一個小球用細繩懸掛起來,就成為一個擺。擺長為L,最大偏角為θ。小球運動到最底位置時的速度是多大?課堂練習：如圖所示，把一塊質(zhì)量是0.5kg的石頭，從10m高處的山崖上以30°角，v0=5m/s的速度朝斜上方拋出。（空氣阻力不計）求石頭落地時速度的大小?；顒恿赫n堂小結(jié)【板書設(shè)計】一、追尋守恒量二、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)化；彈性勢能與動能相互轉(zhuǎn)化三、機械能守恒定律1.內(nèi)容：2.表達式:EK1+EP1=EK2+EP2或E1＝E23.守恒條件:物體系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功（其他力不做功）。【布置作業(yè)】課后練習