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《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿(通用11篇)
作為一無(wú)名無(wú)私奉獻(xiàn)的教育工作者,編寫說(shuō)課稿是必不可少的,借助說(shuō)課稿可以有效提高教學(xué)效率。那么什么樣的說(shuō)課稿才是好的呢?以下是小編為大家整理的《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿,希望能夠幫助到大家。
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 1
一、說(shuō)教材
(過(guò)渡句:教材是進(jìn)行教學(xué)的評(píng)判憑據(jù),是學(xué)生獲取知識(shí)的重要來(lái)源。首先,我對(duì)本節(jié)教材進(jìn)行一定的分析。)
《機(jī)械能守恒定律》選自高中物理人教版必修2第七章第8節(jié),本節(jié)課的主要內(nèi)容是機(jī)械能的定義及機(jī)械能守恒定律。學(xué)生已經(jīng)知道了重力、彈力及合外力做功對(duì)能量的影響,但是如果這三種能量都參與轉(zhuǎn)化,會(huì)出現(xiàn)怎樣的情況,這是學(xué)生亟待解決的問(wèn)題,本節(jié)課中機(jī)械能守恒定律的建立已經(jīng)到了“水到渠成”的時(shí)候;其次,本節(jié)課的學(xué)習(xí)也為下節(jié)學(xué)習(xí)能量守恒定律夯實(shí)基礎(chǔ)。因此,本節(jié)課就本章內(nèi)容而言,有著舉足輕重的地位。
二、說(shuō)學(xué)情
(過(guò)渡句:學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平,是教師授課的依據(jù)與出發(fā)點(diǎn)。)
我所面對(duì)的是高一學(xué)生,他們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)機(jī)械能的基本概念,對(duì)機(jī)械能并不陌生,接受起來(lái)相對(duì)輕松。通過(guò)前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)機(jī)械能這一概念較初中也有了更深的認(rèn)識(shí),在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律會(huì)更容易些。
三、說(shuō)教學(xué)目標(biāo)
(過(guò)渡句:新課標(biāo)指出,教學(xué)目標(biāo)應(yīng)包括知識(shí)與技能,過(guò)程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀這三個(gè)方面,而這三維目標(biāo)又應(yīng)是緊密聯(lián)系的一個(gè)有機(jī)整體,這告訴我們,在教學(xué)中應(yīng)以知識(shí)與技能為主線,滲透情感態(tài)度價(jià)值觀,并把前面兩者充分體現(xiàn)在過(guò)程與方法中。因此,我將三維目標(biāo)進(jìn)行整合,確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為)
【知識(shí)與技能目標(biāo)】
知道機(jī)械能的概念,能夠分析動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題;理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和適用條件,會(huì)判斷機(jī)械能是否守恒。
【過(guò)程與方法目標(biāo)】
學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象分析、推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律及適用條件的研究方法,初步掌握運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化和守恒來(lái)解釋物理現(xiàn)象及分析問(wèn)題的方法。
【情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】
體會(huì)科學(xué)探究中的守恒思想,養(yǎng)成探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度,提高科學(xué)素養(yǎng)。
四、說(shuō)教學(xué)重、難點(diǎn)
(過(guò)渡句:根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備和知識(shí)點(diǎn)本身的.難易程度,學(xué)生很難建構(gòu)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,這也確定了本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)如下:)
【重點(diǎn)】
機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)及內(nèi)容。
【難點(diǎn)】
對(duì)機(jī)械能守恒定律條件的理解。
五、說(shuō)教學(xué)方法
(過(guò)渡句:俗話說(shuō):“授人以魚不如授人以漁。”只有傳授給學(xué)生有效的學(xué)習(xí)方法,才能幫助學(xué)生學(xué)好相關(guān)內(nèi)容。)
本節(jié)課主要采用的教學(xué)方法有實(shí)驗(yàn)演示法、問(wèn)答法、多媒體演示法等。
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 2
一、說(shuō)教材
《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》選自人教版高中物理必修二第七章第九節(jié)。本節(jié)主要內(nèi)容為:學(xué)生利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打下紙帶,通過(guò)計(jì)算來(lái)驗(yàn)證重錘在下落的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒。本節(jié)課,可以升華學(xué)生對(duì)上節(jié)課機(jī)械能守恒定律的理解,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。又可以為接下來(lái)學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒,電荷守恒等定律打下基礎(chǔ),起到了承上啟下的作用。因此本節(jié)課意義重大。
基于該節(jié)課的內(nèi)容和新課改的要求,制定如下教學(xué)目標(biāo):知識(shí)和技能目標(biāo):會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度,掌握驗(yàn)證機(jī)能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。過(guò)程和方法目標(biāo):通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)提高動(dòng)手能力,協(xié)作能力,提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo):通過(guò)親身的體驗(yàn)以及探究學(xué)習(xí)活動(dòng),提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。通過(guò)對(duì)以上教材地位和教學(xué)目標(biāo)的分析,本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案的`設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理;難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)誤差的分析。
二、說(shuō)學(xué)情
該年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)掌握了機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容以及條件,也具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作技能,會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。但是,對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差的分析還有所欠缺,所以我在教學(xué)中要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力以及分析能力。
三、說(shuō)教法
在教學(xué)活動(dòng)中良好的教學(xué)方法能夠起到事半功倍的效果,本節(jié)課我主要采用實(shí)驗(yàn)法即通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;并結(jié)合討論法,讓學(xué)生在物理課上學(xué)會(huì)合作,學(xué)會(huì)交流,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
四、說(shuō)學(xué)法
新課改理念告訴我們,學(xué)生不僅要學(xué)到具體的知識(shí),更重要的是要學(xué)會(huì)怎樣自己學(xué)習(xí)。所以在課堂上我將引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、合作交流的學(xué)法來(lái)更好的掌握實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容。
五、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
在進(jìn)行新課教學(xué)之前,復(fù)習(xí)導(dǎo)入機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和表達(dá)式是什么,同時(shí)情景引入,播放田亮跳水視頻。十米跳臺(tái)跳水是種技術(shù)性極強(qiáng)的運(yùn)動(dòng),如果不計(jì)空氣阻力,機(jī)械能是否守恒?通過(guò)問(wèn)題創(chuàng)設(shè),一方面可以明確本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)主題——機(jī)械能守恒,另一方面可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣很快被調(diào)動(dòng)起來(lái),有利于新課的教學(xué)。
環(huán)節(jié)二:新課講授
我將以啟發(fā)的方式提問(wèn)學(xué)生讓學(xué)生思考:如果讓你來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,你會(huì)怎么做?給出你的方案。再分組討論實(shí)驗(yàn)方案,并讓各個(gè)小組選出代表以匯報(bào)的方式跟全班學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)方案。然后各小組對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行討論。再次讓各個(gè)小組選出代表以匯報(bào)的方式跟全班學(xué)生分享優(yōu)缺點(diǎn)。在所有小組都匯報(bào)結(jié)束后,我做適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)。并引導(dǎo)學(xué)生確定最終的實(shí)驗(yàn)方案——利用重物的自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。這樣設(shè)計(jì)課程,可以讓學(xué)生積極主動(dòng)參與到課堂里面來(lái),更好地調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)氛圍。符合新課改要求:學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,突出學(xué)生的探究學(xué)習(xí)。還能進(jìn)一步提升學(xué)生的自主探究能力。
在實(shí)驗(yàn)方案確定之后,我將提出第二個(gè)問(wèn)題:實(shí)驗(yàn)得到什么結(jié)果,可以證明機(jī)械能守恒嗎?引導(dǎo)學(xué)生思考。通過(guò)提問(wèn)得到結(jié)論:在任意點(diǎn)上,重物的勢(shì)能和動(dòng)能之和等于初始位置上重物的勢(shì)能。在解答了這個(gè)問(wèn)題后,接著提出第三個(gè)問(wèn)題:如何計(jì)算在任意點(diǎn)上重物的動(dòng)能。明確重物在任意位置的速度對(duì)與計(jì)算動(dòng)能至關(guān)重要。分組實(shí)驗(yàn)、采集數(shù)據(jù)。
根據(jù)討論結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。學(xué)生四人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),完成實(shí)驗(yàn)操作,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
得到方案:把紙帶和重物固定在一起下落,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn),記錄下重物下落的高度,計(jì)算出對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度。然后,帶著學(xué)生一起通過(guò)公式的推導(dǎo)得到速度的測(cè)量公式:
即:做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力,又可以在分組討論中,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。
環(huán)節(jié)三:拓展鞏固
在此環(huán)節(jié),我會(huì)結(jié)合書上的習(xí)題,讓學(xué)生通過(guò)做題的方式加深對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。
環(huán)節(jié)四:課堂小結(jié)
高中物理注重學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng),思維方法是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,親手操作,參與實(shí)踐,是最直觀獲得知識(shí)的手段,也是進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解。我會(huì)讓學(xué)生總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)課主要探究的內(nèi)容。
環(huán)節(jié)五:布置作業(yè)
作業(yè)方面,形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告(必做的作業(yè))
重新制定驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律方案。(機(jī)動(dòng)性作業(yè))
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 3
一、說(shuō)教材
1、教材的地位、作用和特點(diǎn)
從前后聯(lián)系來(lái)看,這節(jié)課的內(nèi)容有利于學(xué)生對(duì)功能關(guān)系的進(jìn)一步認(rèn)識(shí);在推導(dǎo)的過(guò)程中,有利于強(qiáng)化學(xué)生對(duì)動(dòng)能訂立的理解;從思維方式上分析,有利于學(xué)生建立守恒的觀念,為今后學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒、電荷守恒等守恒定律打下基礎(chǔ),起到了承上啟下的作用。
2、教學(xué)目的
知識(shí)目標(biāo):理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容,在具體問(wèn)題中能判斷機(jī)械能守恒的條件。
能力目標(biāo):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,并能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中。
在歸納機(jī)械能守恒定律的使用條件時(shí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,歸納總結(jié)的能力以及口頭表達(dá)能力。
情感目標(biāo):激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自信心以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
3、教學(xué)重點(diǎn)
通過(guò)嚴(yán)密的推導(dǎo)使學(xué)生獲得必要的理性認(rèn)識(shí),正確理機(jī)械能守恒定律的'內(nèi)容以及定律是否成立的判定條件。
4、教學(xué)難點(diǎn)
學(xué)生抽象思維尚處于起步階段,對(duì)功、能等物理量理解不夠深刻,要從功能轉(zhuǎn)化關(guān)系理解機(jī)械能守恒的條件有一定難度。
二、說(shuō)教法
本節(jié)主要采用講授法、討論法、歸納法相結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué)方法。通過(guò)師生一起探索得出物理規(guī)律及適用條件,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的教學(xué)原則。
三、說(shuō)方法
1、為適應(yīng)高一學(xué)生的認(rèn)識(shí)和思維發(fā)展水平,根據(jù)新課內(nèi)容要求,創(chuàng)設(shè)“自由落體、平拋、沿斜面下滑”三個(gè)物理情境作為鋪墊,由易到難,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐-認(rèn)識(shí)-再實(shí)踐-再認(rèn)識(shí),完成認(rèn)識(shí)上的飛躍。
2、通過(guò)設(shè)疑,啟發(fā)學(xué)生思考
在歸納機(jī)械能守恒定律的使用條件時(shí),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn),并能加以評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)物理學(xué)習(xí)的自信心。
四、教學(xué)程序
分為引入、新課、聯(lián)系鞏固、作業(yè)四個(gè)步驟。
以生活中常見(jiàn)情境為例,讓學(xué)生分析動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,提出機(jī)械能如何變化的問(wèn)題,順勢(shì)引入新課;
創(chuàng)設(shè)三個(gè)不同情境(同前),讓學(xué)生用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,在師生共同探討下得出機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。
以三個(gè)情境為例,讓學(xué)生自由討論定律成立的條件,教師進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo),最后共同得到適用條件。
然后通過(guò)適當(dāng)?shù)恼n堂練習(xí)讓學(xué)生對(duì)新學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固和加深理解。
五、研究性課題的提出
通過(guò)以下實(shí)例讓學(xué)生課后去進(jìn)行探討。
讓A球拉到相同高度,分析A到達(dá)右側(cè)所能到達(dá)的高度。
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 4
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.學(xué)會(huì)利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
2.進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用計(jì)時(shí)器打紙帶研究物體運(yùn)動(dòng)的方法。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
1.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理和步驟。
2.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
主要內(nèi)容:
一、實(shí)驗(yàn)原理
物體在自由下落過(guò)程中,重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加。如果忽略空氣阻力,只有重力做功,物體的機(jī)械能守恒,重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。設(shè)物體的質(zhì)量為m,借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下紙帶,由紙帶測(cè)算出至某時(shí)刻下落的高度h及該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v;進(jìn)而求得重力勢(shì)能的減少量│△Ep│=mgh和動(dòng)能的增加量△EK=1/2mv2;比較│△Ep│和△EK,若在誤差允許的范圍內(nèi)相等,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn:依據(jù)"物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度",用公式vn=(hn+1-hn-1)/2T計(jì)算(T為打下相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔)。
二、實(shí)驗(yàn)器材
電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器),交流電源,紙帶(復(fù)寫紙片),重物(帶紙帶夾子),導(dǎo)線,刻度尺,鐵架臺(tái)(帶夾子)。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按圖裝置固定好計(jì)時(shí)器,并用導(dǎo)線將計(jì)時(shí)器接到電壓合適的交流電源上(電火花計(jì)時(shí)器要接到220V交流電源上,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要接到4V~6V的交流低壓電源上)。
(2)將紙帶的一端用小夾子固定在重物上,使另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器的限位孔,用手豎直提著紙帶,使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方。
(3)接通電源,松開(kāi)紙帶,讓重物自由下落,計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。
(4)換幾條紙帶,重做上面的實(shí)驗(yàn)。
(5)從幾條打上了點(diǎn)的紙帶上挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。
(6)在挑選出的紙帶上,先記下打第一個(gè)點(diǎn)的位置0(或A),再任意選取幾個(gè)點(diǎn)1、2、3(或B、C、D)等,用刻度尺量出各點(diǎn)到0的距離h1、h2、h3等。
(7)用公式vn=(hn+1-hn-1)/2T計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3等。
(8)計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的增加量1/2mvn2的值,進(jìn)行比較,得出結(jié)論。
四、實(shí)驗(yàn)記錄
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在只有重力做功的情況下,物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。
六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
(1)計(jì)時(shí)器要豎直地架穩(wěn)、放正。架穩(wěn)就是要牢固、穩(wěn)定。重物下落時(shí)它不振動(dòng);放正就是使上下兩個(gè)限位孔在同一豎直平面內(nèi)一條豎直線上與紙帶運(yùn)動(dòng)方向相同,以減小紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)與限位孔的`摩擦(可用手提住固定好重物的紙帶上端,上下拉動(dòng)紙帶,尋找一個(gè)手感阻力最小的位置)。
(2)打點(diǎn)前的紙帶必須平直,不要卷曲,否則紙帶在下落時(shí)會(huì)卷到計(jì)時(shí)器的上邊緣上,從而增大了阻力,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差過(guò)大。
(3)接通電源前,提紙帶的手必須拿穩(wěn)紙帶,并使紙帶保持豎直,然后接通電源,待計(jì)時(shí)器正常工作后,再松開(kāi)紙帶讓重物下落,以保證第一個(gè)點(diǎn)跡是一個(gè)清晰的小點(diǎn)。
(4)對(duì)重物的要求:選用密度大、質(zhì)量大些的物體,以減小運(yùn)動(dòng)中阻力的影響(使重力遠(yuǎn)大于阻力)。
(5)紙帶的挑選:應(yīng)挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。這是因?yàn)椋罕緦?shí)驗(yàn)的前提是在重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的情況下,通過(guò)研究重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的,故應(yīng)保證紙帶(重物)是在打第一個(gè)點(diǎn)的瞬間開(kāi)始下落。計(jì)時(shí)器每隔O.02s打一次點(diǎn),做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在最初0.02s內(nèi)下落的距離h1=1/2gt2=1/2×9.8×0.022m=0.002m=2mm,所以若紙帶第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm,就意味著重物是在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬間開(kāi)始下落的,從而滿足本次實(shí)驗(yàn)的前提條件(打第一個(gè)點(diǎn)物體的初速度為零,開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng))。
(6)測(cè)量下落高度時(shí),必須從起點(diǎn)o量起。為了減小測(cè)量^的相對(duì)誤差,選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)要離O點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些(紙帶也不宜過(guò)長(zhǎng),其有效長(zhǎng)度可在60cm~80cm以內(nèi))。
(7)本實(shí)驗(yàn)并不需要知道重力勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量的具體數(shù)值,只要對(duì)mgh與1/2mv2進(jìn)行比較(實(shí)際上只要驗(yàn)證1/2v2=gh即可)以達(dá)到驗(yàn)證機(jī)械能守恒的目的,所以不必測(cè)出重物的質(zhì)量。
七、誤差分析
(1)做好本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是盡量減小重物下落過(guò)程中的阻力,但阻力不可能完全消除。本實(shí)驗(yàn)中,誤差的主要來(lái)源是紙帶摩擦和空氣阻力。由于重物及紙帶在下落中要不斷地克服阻力做功,因此物體動(dòng)能的增加量必稍小于重力勢(shì)能的減少量,這是系統(tǒng)誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法有選用密度大的實(shí)心重物,重物下落前紙帶應(yīng)保持豎直,選用電火花計(jì)時(shí)器等。
(2)由于測(cè)量長(zhǎng)度會(huì)造成誤差,屬偶然誤差,減少辦法一是測(cè)距離都應(yīng)從起點(diǎn)0量起,下落高度h適當(dāng)大些(過(guò)小,h不易測(cè)準(zhǔn)確;過(guò)大,阻力影響造成的誤差大),二是多測(cè)幾次取平均值。
【例一】在"驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測(cè)量時(shí)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)。根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí):
(1)重力勢(shì)能的減少量為多少?
(2)動(dòng)能的增加量是多少?
(3)根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論?產(chǎn)生誤差的主要原因是什么?
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 5
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與能力:掌握機(jī)械能守恒定律,知道它的含義和適用條件;會(huì)利用守恒條件判斷機(jī)械能是否守恒。
過(guò)程與方法:學(xué)生會(huì)推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律;會(huì)用歸納的方法提出守恒條件;加深對(duì)功能關(guān)系的理解。
情感態(tài)度價(jià)值觀:通過(guò)分析事物發(fā)生的條件,學(xué)習(xí)和體會(huì)"具體情況具體分析""通過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)"的方法,理解自然規(guī)律,應(yīng)用自然規(guī)律。
教學(xué)重點(diǎn):
學(xué)生推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律,并掌握該定律及其適用條件。
教學(xué)難點(diǎn):
從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件并且判斷是否守恒。
教學(xué)方法:
講授法,對(duì)比歸納,實(shí)例分析的方法。
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引課
功和能關(guān)系如何?
動(dòng)能定理的內(nèi)容和表達(dá)式是什么?
重力所做的功與物體重力勢(shì)能的變化之間有什么關(guān)系?
二、新課教學(xué)
(一)機(jī)械能
1、概念:物體的動(dòng)能、勢(shì)能的總和。E=EK+EP
2、機(jī)械能是標(biāo)量,具有相對(duì)性(需要設(shè)定勢(shì)能參考平面)
3、機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化(學(xué)生舉例,教師補(bǔ)充)
(二)機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)
1、實(shí)例分析:(提前布置的作業(yè),課上檢查,講評(píng))
學(xué)生發(fā)現(xiàn):只有重力做功時(shí),物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能總量保持不變。如果有阻力做功,則總量有變化。
(1)
2、推導(dǎo)過(guò)程
思考題一:如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體自由下落,經(jīng)過(guò)高度為h1的A點(diǎn)時(shí)速度為v1,下落到高度h2為的B點(diǎn)時(shí)速度為v2,試寫出物體在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能和在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能,并找到這二個(gè)機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。
(2)
思考題二:如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體做平拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)高度為h1的A點(diǎn)時(shí)速度為v1,經(jīng)過(guò)高度為h2的B點(diǎn)時(shí)速度為v2,寫出物體在位置A、B時(shí)的機(jī)械能的表達(dá)式并找出這二個(gè)機(jī)械能之間的關(guān)系。
初狀態(tài):A點(diǎn)的機(jī)械能等于
末狀態(tài):B點(diǎn)的機(jī)械能等于
物體只受重力的作用,據(jù)動(dòng)能定理得:
(1)據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系得到:WG=mgh1-mgh2
(2)由(1)(2)兩式可得
移項(xiàng)得:
學(xué)生討論:上述表達(dá)式說(shuō)明了什么問(wèn)題?
討論后:學(xué)生代表回答
等號(hào)左邊是物體在初位置時(shí)的機(jī)械能,等號(hào)右邊是物體在末位置時(shí)的機(jī)械能,該式表示:動(dòng)能和勢(shì)能之和即總的機(jī)械能保持不變。
教師提問(wèn):如果有阻力做功呢?上面的兩邊還會(huì)相等嗎?
學(xué)生回答:不相等。
結(jié)論:只有重力做功時(shí),動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能總量保持不變。
(三)機(jī)械能守恒定律
1、內(nèi)容:在只有重力做功時(shí),物體的.動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能總量保持不變。
2、理解:
(1)條件:(由學(xué)生分析、討論)
a:只受重力作用
b:不只受得力作用,但其它力不做功(學(xué)生舉例)
(2)表達(dá)式
(機(jī)械能總量始終保持不變)
(動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量)
(3)機(jī)械能守恒定律是能量轉(zhuǎn)化與守恒的特殊情況。守恒是指在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中"時(shí)時(shí)、處處"總量不變,而不僅僅是初狀態(tài)和末狀態(tài)總量相等。
(4)只有彈簧彈力做功時(shí),彈性勢(shì)能和動(dòng)能間相互轉(zhuǎn)化,但物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能總量保持不變。(推導(dǎo)中的重力做功改成彈簧彈力做功,重力勢(shì)能改為彈性勢(shì)能)
(四)鞏固練習(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:
A、豎直下落的物體,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、物體若只有重力做功,機(jī)械能一定守恒。
2、下列運(yùn)動(dòng)的物體,不計(jì)空氣阻力,機(jī)械能不守恒的是:
A、起重機(jī)吊起物體勻速上升;
B、物體做平拋運(yùn)動(dòng);
C、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng);
3、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m的物體,它上升h后又返回下落,最后落在地面上,則一列說(shuō)法中正確的是(不計(jì)空氣阻力,以地面為參考面)
A、物體在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為mg(H+h);
B、物體落地時(shí)的機(jī)械能為mg(H+h)+1/2mv2;
C、物體落地時(shí)的機(jī)械能為mgH+1/2mv2;
D、物體在落回過(guò)程中,過(guò)陽(yáng)臺(tái)時(shí)的機(jī)械能為mgH+1/2mv2
4、將物體由地面豎直上拋,如果不計(jì)空氣阻力,物體能夠達(dá)到的最大高度為H,當(dāng)物體在上升過(guò)程中的某一位置,它的動(dòng)能是重力勢(shì)能的2倍,則這一位置的高度為
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 6
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:知道動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算;
過(guò)程與方法:通過(guò)對(duì)機(jī)械能守恒的探究過(guò)程,提高學(xué)生觀察和分析的能力;
情感態(tài)度與價(jià)值觀:體會(huì)物理之間的緊密聯(lián)系,提高科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):機(jī)械能守恒定律的'理解與應(yīng)用;
難點(diǎn):動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入
教師找學(xué)生上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn):用細(xì)繩拴住一個(gè)小球,將小球擺動(dòng)一定的角度,并靠近同學(xué)的鼻尖,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓學(xué)生分析并不會(huì)碰到鼻子的原因是什么?引入新課“機(jī)械能守恒定律”。
環(huán)節(jié)二:新課講授
(一)動(dòng)能與勢(shì)能餓相互轉(zhuǎn)化
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生得到動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化,并通過(guò)自由落體得出重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加的關(guān)系。
教師接下來(lái)組織學(xué)生進(jìn)行思考討論,還有哪些動(dòng)能與勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的例子,并找同學(xué)分享討論的結(jié)果。
教師總結(jié):上述例子能夠看出動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化,動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能,彈性勢(shì)能屬于勢(shì)能,并提問(wèn)學(xué)生他們之間有哪些關(guān)系?從而引入機(jī)械能守恒定律。
(二)機(jī)械能守恒定律
結(jié)合教材中給出的自由落體例子,提示學(xué)生在AB兩點(diǎn)的機(jī)械能是多少?從A-B動(dòng)能怎么變化,重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系,并組織學(xué)生以4人為一組進(jìn)行討論,教師加以指導(dǎo)。并提問(wèn)學(xué)生的討論結(jié)果。
教師通過(guò)讓學(xué)生根據(jù)結(jié)論總結(jié)出規(guī)律后在給出機(jī)械能守恒定律的定義:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。這叫做機(jī)械能守恒定律。
教師強(qiáng)調(diào)出機(jī)械能守恒定律的適用條件。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
例題鞏固
學(xué)生判斷以下幾種情況機(jī)械能是否守恒?( )
A、豎直上拋運(yùn)動(dòng)
B、做平拋運(yùn)動(dòng)的小球
C、沿光滑的斜面下滑的物體
D、豎直方向勻速下降的物體
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
小結(jié):師生共同總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容
作業(yè):完成書后的練習(xí)題。
【板書設(shè)計(jì)】
(略)
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 7
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在已經(jīng)學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械能概念的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律,掌握機(jī)械能守恒的條件,掌握應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析、解決問(wèn)題的基本方法。
2、學(xué)習(xí)從功和能的角度分析、處理問(wèn)題的方法,提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析、解決問(wèn)題的能力。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件;能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能;能夠應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題。
2、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,是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,物體重力勢(shì)能大小與所選取的參考平面(零勢(shì)面)有關(guān);而重力勢(shì)能的變化量是與所選取的參考平面無(wú)關(guān)的。在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時(shí),應(yīng)先確定參考平面。
3、能否正確選用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題是本節(jié)學(xué)習(xí)的另一難點(diǎn)。通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,從功和能的角度分析、解決問(wèn)題是物理學(xué)的重要方法之一;同時(shí)進(jìn)一步明確,在對(duì)問(wèn)題作具體分析的條件下,要能夠正確選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律分析、處理問(wèn)題。
三、教具
演示物體在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。
器材包括:麥克斯韋滾擺;單擺;彈簧振子。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
結(jié)合復(fù)習(xí)引入新課。
前面我們學(xué)習(xí)了動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的知識(shí)。在初中學(xué)習(xí)時(shí)我們就了解到,在一定條件下,物體的動(dòng)能與勢(shì)能(包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)可以相互轉(zhuǎn)化,下面我們觀察演示實(shí)驗(yàn)中物體動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的'情況。
[演示實(shí)驗(yàn)] 依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子,提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。
通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生回答物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能變化情況,教師小結(jié):
物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,隨動(dòng)能增大,物體的勢(shì)能減小;反之,隨動(dòng)能減小,物體的勢(shì)能增大。
提出問(wèn)題:上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的機(jī)械能是否變化呢?這是我們本節(jié)要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
在觀察演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們從理論上分析物理動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的情況。先考慮只有重力對(duì)物體做功的理想情況。
1、只有重力對(duì)物體做功時(shí)物體的機(jī)械能
問(wèn)題:質(zhì)量為m的物體自由下落過(guò)程中,經(jīng)過(guò)高度h1處速度為v1,下落至高度h2處速度為v2,不計(jì)空氣阻力,分析由h1下落到h2過(guò)程中機(jī)械能的變化(引導(dǎo)學(xué)生思考分析)。
分析:根據(jù)動(dòng)能定理,有
下落過(guò)程中重力對(duì)物體做功,重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢(shì)能的變化量。取地面為參考平面,有
WG=mgh1-mgh2
由以上兩式可以得到
引導(dǎo)學(xué)生分析上面式子所反映的物理意義,并小結(jié):下落過(guò)程中,物體重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,此過(guò)程中物體的機(jī)械能總量不變。
指出問(wèn)題:上述結(jié)論是否具有普遍意義呢?作為課后作業(yè),請(qǐng)同學(xué)們課后進(jìn)一步分析物體做平拋和豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況。
明確:可以證明,在只有重力做功的情況下,物體動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而機(jī)械能總量保持不變。
提出問(wèn)題:在只有彈簧彈力做功時(shí),物體的機(jī)械能是否變化呢?
2、彈簧和物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能
以彈簧振子為例(未講振動(dòng),不必給出彈簧振子名稱,只需講清系統(tǒng)特點(diǎn)即可),簡(jiǎn)要分析系統(tǒng)勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。
明確:進(jìn)一步定量研究可以證明,在只有彈簧彈力做功條件下,物體的動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,物體的機(jī)械能總量不變。
綜上所述,可以得到如下結(jié)論:
3、機(jī)械能守恒定律
在只有重力和彈簧彈力對(duì)物體做功的情況下,物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,物體機(jī)械能總量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。
提出問(wèn)題:學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律,要能應(yīng)用它分析、解決問(wèn)題。下面我們通過(guò)具體問(wèn)題的分析來(lái)學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。在具體問(wèn)題分析過(guò)程中,一方面要學(xué)習(xí)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的方法,另一方面通過(guò)問(wèn)題分析加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解與認(rèn)識(shí)。
4、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
例1、在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一小球,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,求小球落地速度大小。
引導(dǎo)學(xué)生思考分析,提出問(wèn)題:
(1)前面學(xué)習(xí)過(guò)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法處理平拋運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這類問(wèn)題?
(2)小球拋出后至落地之前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否滿足機(jī)械能守恒的條件?如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果,明確:
(1)小球下落過(guò)程中,只有重力對(duì)小球做功,滿足機(jī)械能守恒條件,可以用機(jī)械能守恒定律求解;
(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí),應(yīng)明確所選取的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,明確初、末狀態(tài)小球所具有的機(jī)械能。
例題求解過(guò)程:
取地面為參考平面,拋出時(shí)小球具有的重力勢(shì)能Ep1=mgh,動(dòng)能
落地時(shí)小球的速度大小為
提出問(wèn)題:請(qǐng)考慮用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題與用運(yùn)動(dòng)合成解決問(wèn)題的差異是什么?
例2、小球沿光滑的斜軌道由靜止開(kāi)始滑下,并進(jìn)入在豎直平面內(nèi)的離心軌道運(yùn)動(dòng),如圖所示,為保持小球能夠通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)而不落下來(lái),求小球至少應(yīng)從多高處開(kāi)始滑下?已知離心圓軌道半徑為R,不計(jì)各處摩擦。
提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考分析:
(1)小球能夠在離心軌道內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)小球通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)的速度有何要求?
(2)從小球沿斜軌道滑下,到小球在離心軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球的機(jī)械能是否守恒?
(3)如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這一問(wèn)題?如何選取物體運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果,明確:
(1)小球能夠通過(guò)圓軌道最高點(diǎn),要求小球在最高點(diǎn)具有一定速度,即此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)所需要的向心力,恰好等于小球所受重力;
(2)運(yùn)動(dòng)中小球的機(jī)械能守恒;
(3)選小球開(kāi)始下滑為初狀態(tài),通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)為末狀態(tài),研究小球這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
例題求解過(guò)程:
取離心軌道最低點(diǎn)所在平面為參考平面,開(kāi)始時(shí)小球具有的機(jī)械能E1=mgh。通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)時(shí),小球速度為v,此時(shí)小球的機(jī)械能
成完整的圓周運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步說(shuō)明:在中學(xué)階段,由于數(shù)學(xué)工具的限制,我們無(wú)法應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決小球在離心圓軌道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。但應(yīng)用機(jī)械能守恒定律,可以很簡(jiǎn)單地解決這類問(wèn)題。
例3、長(zhǎng)l=80cm的細(xì)繩上端固定,下端系一個(gè)質(zhì)量 m=100g的小球。將小球拉起至細(xì)繩與豎直方向成60°角的位置,然后無(wú)初速釋放。不計(jì)各處阻力,求小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),細(xì)繩對(duì)小球拉力多大?取g=10m/s2。
提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生分析思考:
(1)釋放后小球做何運(yùn)動(dòng)?通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球的拉力是否等于小球的重力?
(2)能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度?
歸納學(xué)生分析結(jié)果,明確:
(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),繩的拉力大于小球的重力,此二力的合力等于小球在最低點(diǎn)時(shí)所需向心力;
(2)繩對(duì)小球的拉力不對(duì)小球做功,運(yùn)動(dòng)中只有重力對(duì)球做功,小球機(jī)械能守恒。
例題求解過(guò)程:
小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力勢(shì)能的變化量ΔEp=-mgh=-mgl(1-cos60°),
在最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小為
提出問(wèn)題:通過(guò)以上各例題,總結(jié)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的基本方法。
歸納學(xué)生的分析,作課堂小結(jié)。
五、小結(jié)
1、在只有重力做功的過(guò)程中,物體的機(jī)械能總量不變。通過(guò)例題分析要加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。
2、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題時(shí),應(yīng)首先分析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否滿足機(jī)械能守恒條件,其次要正確選擇所研究的物理過(guò)程,正確寫出初、末狀態(tài)物體的機(jī)械能表達(dá)式。
3、從功和能的角度分析、解決問(wèn)題,是物理學(xué)研究的重要方法和途徑。通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),逐步培養(yǎng)用功和能的觀點(diǎn)分析解決物理問(wèn)題的能力。
4、應(yīng)用功和能的觀點(diǎn)分析處理的問(wèn)題往往具有一定的綜合性,例如與圓周運(yùn)動(dòng)或動(dòng)量知識(shí)相結(jié)合,要注意將所學(xué)知識(shí)融匯貫通,綜合應(yīng)用,提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
六、說(shuō)明
勢(shì)能是相互作用的物體系統(tǒng)所共有的,同樣,機(jī)械能也應(yīng)是物體系統(tǒng)所共有的。在中學(xué)物理教學(xué)中,不必過(guò)份強(qiáng)調(diào)這點(diǎn),平時(shí)我們所說(shuō)物體的機(jī)械能,可以理解為是對(duì)物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能的一種簡(jiǎn)便而通俗的說(shuō)法。
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 8
【目標(biāo)要求】
一、知識(shí)與技能
1、理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路,明確實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量。
2、知道實(shí)驗(yàn)中選取測(cè)量點(diǎn)的有關(guān)要求,會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶測(cè)定物體下落的距離,掌握測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的'瞬時(shí)速度的方法。
3、能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
4、能定性地分析產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因,并會(huì)采取相應(yīng)的措施減小實(shí)驗(yàn)誤差。
二、過(guò)程與方法
通過(guò)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,體驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程與物理學(xué)的研究方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)親自實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生觀察和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度和正確的科學(xué)觀。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
1、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
2、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。
【教學(xué)方法】
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
【教學(xué)過(guò)程】
一、導(dǎo)入新課
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律,掌握了機(jī)械能守恒定律的條件和公式。這節(jié)課我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下機(jī)械能守恒定律。
二、進(jìn)行新課
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)研究物體自由下落過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能的變化,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
實(shí)驗(yàn)原理:用天平測(cè)出重物的質(zhì)量,紙帶上某兩點(diǎn)的距離等于重物下落的高度,這樣就可以得到重物下落過(guò)程中勢(shì)能的變化。重物的速度可以用大家熟悉的方法從紙帶測(cè)出(即每計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度),這樣就得到它在各點(diǎn)的動(dòng)能。比較重物在某一過(guò)程的初末狀態(tài)動(dòng)能變化與勢(shì)能變化的多少,就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 9
【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、正確推導(dǎo)重物自由下落過(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)機(jī)械能守恒的教學(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)械能守恒定律的理論推證和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程。
3、掌握機(jī)械能守恒的條件。
4、在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒,并能列出機(jī)械能定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1、如何讓學(xué)生從事例中感受和猜想物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化遵循什么規(guī)律。
2、在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中如何處理紙帶,數(shù)據(jù)如何處理。
【教學(xué)方法】
情景創(chuàng)設(shè)法、分析推證法、探究與交流討論法。
【教具】
多媒體
【教學(xué)過(guò)程】
一、情景引入:視頻
回顧:動(dòng)能和重力勢(shì)能的概念。
提問(wèn):什么是機(jī)械能?
情景創(chuàng)設(shè)(視頻):瀑布、跳高
請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)提供的情景,描述它們的動(dòng)能、重力勢(shì)能是如何變化和轉(zhuǎn)化的?
生:水從高處下落:水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
跳高:運(yùn)動(dòng)員向上跳高的過(guò)程中,動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增加;減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為增加的重力勢(shì)能。向下則反之。
通過(guò)以上事例的分析,你猜想減小的重力勢(shì)能與增加的動(dòng)能之間的關(guān)系是怎樣的?
學(xué)生猜想:
現(xiàn)在就通過(guò)探究來(lái)驗(yàn)證我們的猜想是否正確!
提問(wèn):要探究一個(gè)物理問(wèn)題可以從幾方面來(lái)探究?
二、理論分析
下面以最簡(jiǎn)單的例子從理論分析和實(shí)驗(yàn)探究?jī)煞矫鎭?lái)研究機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒問(wèn)題。
先從理論分析來(lái)研究重錘自由下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒
①如圖所示,忽略空氣阻力,設(shè)重物的質(zhì)量為m,當(dāng)重錘離地面高度為h1時(shí),重錘具有的機(jī)械能是:
E1=EK1+EP1=
結(jié)論:E1=EK1+EP1=
②當(dāng)重物繼續(xù)下落至離地面高度為h2處時(shí),重錘具有的機(jī)械能是:
E2=EK2+EP2=
結(jié)論:E2=EK2+EP2=
③試著比較重錘從h1高處下落到h2高處時(shí)動(dòng)能的增加量Ek與重力勢(shì)能的減少量△Ep相等嗎?(現(xiàn)在就從理論上去推導(dǎo)這兩個(gè)位置的機(jī)械能是否相等)
設(shè)問(wèn):如果相等會(huì)得出什么結(jié)論呢?
引導(dǎo)學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的動(dòng)能定理或運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)分析推導(dǎo)得出△Ek =△Ep
既:
結(jié)論:由于動(dòng)能的增加量△Ek與重力勢(shì)能的減少量△Ep相等,因此E1=E2
上面是從分析重錘自由下落過(guò)程中得出的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論具有普遍意義嗎?
提問(wèn):物體在做斜拋運(yùn)動(dòng)時(shí)這個(gè)結(jié)論也正確嗎?
分析圖中斜拋物體的頻閃照片,你也能得出“斜拋物體的動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化,但在任一位置的機(jī)械能都相同”的結(jié)論嗎?(留給學(xué)生課后探究)
總結(jié):研究證明,在只有重力做功的情況下,不論物體是做直線運(yùn)動(dòng)還是做曲線運(yùn)動(dòng),這個(gè)結(jié)論都是正確的'。
機(jī)械能守恒定律:在只有重力做功的情況下,物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,而且機(jī)械能的總量保持不變。
即:E=EK+EP=恒量 三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
提問(wèn):如何設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律呢?
在現(xiàn)有器材的條件下,這節(jié)課推薦大家用自由下落的重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
【儀器和器材】
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)生電源,方座支架,直尺,重錘,紙帶,復(fù)寫紙,導(dǎo)線。
實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作:
引導(dǎo)學(xué)生:
⑴如何選擇紙帶
提問(wèn):某個(gè)位置的機(jī)械能能不能測(cè)量?怎樣測(cè)量?
⑵如何測(cè)量記數(shù)點(diǎn)的速度?即:V1,V2的速度。
⑶如何測(cè)量重物的重力勢(shì)能的減少量mg△h和動(dòng)能的增加量 ?并用這兩個(gè)量來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。
由于數(shù)據(jù)比較多我給大家提供了一組參考的數(shù)據(jù)表格,同學(xué)們可以根據(jù)自己的實(shí)際情況設(shè)計(jì)更加具體的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)表格。
數(shù)據(jù)處理參考表格(并借助計(jì)算機(jī)數(shù)表軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):
⑴老師及時(shí)觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)并與學(xué)生互動(dòng)。
⑵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理
⑶學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
這節(jié)課我們借助計(jì)算機(jī)數(shù)表輔助數(shù)據(jù)處理。這樣使我們處理數(shù)據(jù)更加的簡(jiǎn)單,方便。 四、交流討論(作業(yè))
一個(gè)學(xué)生騎自行車沿著斜坡自然下滑時(shí),機(jī)械能是否守恒。
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 10
【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。
【教具】
細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺(tái)。
【教學(xué)過(guò)程】
一、引入新課
教師活動(dòng):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。
二、進(jìn)行新課
1、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
演示實(shí)驗(yàn):如圖所示,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,小球可以擺到跟點(diǎn)等高的點(diǎn),如圖甲。
如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線,小球雖然不能擺到點(diǎn),但擺到另一側(cè)時(shí),也能達(dá)到跟點(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)結(jié)論: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。可見(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。
教師: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
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)出物體在處的機(jī)械能和處的機(jī)械能相等。
教師: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: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。
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、例題與練習(xí)
例題:把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái),就成為一個(gè)擺,如圖,擺長(zhǎng)為,最大擺角為,小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大?
學(xué)生:學(xué)生在實(shí)物投影儀上講解自己的解答,并相互討論;
教師:幫助學(xué)生總結(jié)用機(jī)械能守恒定律解題的要點(diǎn)、步驟,體會(huì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)越性。
總結(jié):
1、機(jī)械能守恒定律不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間,用它來(lái)處理問(wèn)題要比牛頓定律方便;
2、用機(jī)械能守恒定律解題,必須明確初末狀態(tài)機(jī)械能,要分析機(jī)械能守恒的條件。
練習(xí)一:如圖所示,下列四個(gè)選項(xiàng)的圖中,木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng),其中圖a、b、c中的斜面是光滑的,圖d中的斜面是粗糙的,圖a、b中的為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,圖a、b、d中的木塊向下運(yùn)動(dòng),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( )
解析:機(jī)械能守恒的條件是:物體只受重力或彈力的作用,或者還受其它力作用,但其它力不做功,那么在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,物體的機(jī)械能守恒。依照此條件分析,abd三項(xiàng)均錯(cuò)。答案:c。
練習(xí)二: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,則單位長(zhǎng)度質(zhì)量(質(zhì)量線密度)為,設(shè)桌面重力勢(shì)能為零,由機(jī)械能守恒定律得:
解得
4、課下作業(yè):完成 25“問(wèn)題與練習(xí)”中4、5題。
5、教學(xué)體會(huì)
機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一個(gè)特例,要使學(xué)生對(duì)定律的得出、含義、適用條件有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí),這是能夠用該定律解決力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)。
本節(jié)知識(shí)點(diǎn)包括:機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo);機(jī)械能守恒定律的含義和適用條件。
機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件;能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能;
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,是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,物體重力勢(shì)能大小與所選取的參考平面(零勢(shì)面)有關(guān);而重力勢(shì)能的變化量是與所選取的參考平面無(wú)關(guān)的。在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時(shí),應(yīng)先確定參考平面。
思維方法是解決問(wèn)題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。
《機(jī)械能守恒定律》的說(shuō)課稿 11
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能】
知道機(jī)械能的概念,能夠分析動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題;理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和適用條件,會(huì)判斷機(jī)械能是否守恒。
【過(guò)程與方法】
學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象分析、推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律及適用條件的研究方法,初步掌握運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化和守恒來(lái)解釋物理現(xiàn)象及分析問(wèn)題的方法。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】
體會(huì)科學(xué)探究中的守恒思想,養(yǎng)成探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度,提高科學(xué)素養(yǎng)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)及內(nèi)容。
【難點(diǎn)】
對(duì)機(jī)械能守恒定律條件的理解。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
教師先找一名學(xué)生配合完成小實(shí)驗(yàn):把鋼球用細(xì)繩懸起,請(qǐng)一同學(xué)靠近,將鋼球偏至這位同學(xué)鼻尖處釋放,當(dāng)鋼球擺回時(shí),觀察該同學(xué)反應(yīng),并讓學(xué)生分析會(huì)不會(huì)碰到鼻子,思考原因。由此引入新課《機(jī)械能守恒定律》。
環(huán)節(jié)二:新課講授
(一)動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
教師播放視頻:蕩秋千、過(guò)山車、撐桿跳、瀑布等視頻材料,初步深刻感受各種豐富多彩的動(dòng)能與勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。
教師播放演示實(shí)驗(yàn):滾擺、單擺、自由落體等實(shí)驗(yàn)。
教師:演示實(shí)驗(yàn)中物體自由下落時(shí),重力勢(shì)能怎樣變化?變化的原因是什么?
學(xué)生:重力勢(shì)能減少,因?yàn)橹亓?duì)物體做正功。
思考:減少的重力勢(shì)能去哪了?
學(xué)生:物體下落過(guò)程中,速度在逐漸增加,說(shuō)明物體的動(dòng)能增加了,即物體原來(lái)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能。
教師:那如果物體由于慣性在空中豎直上升時(shí),能量又是怎樣變化的?
學(xué)生:物體原有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
教師播放演示實(shí)驗(yàn):水平彈簧振子在氣墊導(dǎo)軌上振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。感受彈力做功引起彈性勢(shì)能的變化。
教師舉例說(shuō)明:物體被彈簧彈出去之后,彈力做正功,彈簧的彈性勢(shì)能減少,而物體的速度增加,動(dòng)能增加。也就是彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了物體的動(dòng)能。
學(xué)生總結(jié):不僅重力勢(shì)能可以與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,彈性勢(shì)能也可以與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。
教師補(bǔ)充:從上面的例子可以發(fā)現(xiàn):通過(guò)重力或彈力做功,機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另外一種形式。
(二)機(jī)械能守恒定律
教師提問(wèn):物體動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關(guān)系呢?以動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化為例,研究這一問(wèn)題。
結(jié)合教材給出題目,學(xué)生聯(lián)系之前學(xué)過(guò)的動(dòng)能定理和重力勢(shì)能的的相關(guān)知識(shí),列式并化簡(jiǎn),得出前后總的機(jī)械能相等的`關(guān)系式。
小組交流結(jié)果后總結(jié):在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能和重力勢(shì)能可以互相轉(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)能可以互相轉(zhuǎn)化,總的機(jī)械能也保持不變。
教師總結(jié)得出機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及表達(dá)式。
及時(shí)深化:從機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容可以總結(jié)出機(jī)械能守恒的條件,分別從做功角度和能量角度分析:只有重力或彈力做功,其他力不做功或其他力做功的代數(shù)和為0;只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的能量轉(zhuǎn)化,無(wú)其它形式的能量轉(zhuǎn)化。
教師帶領(lǐng)學(xué)生完成教材例題,之后分析結(jié)論,發(fā)現(xiàn)與已有的認(rèn)知或生活經(jīng)驗(yàn)一致。并通過(guò)例題總結(jié)出:用機(jī)械能守恒定律解題時(shí),不用考慮兩個(gè)狀態(tài)間過(guò)程的細(xì)節(jié),只需要考慮運(yùn)動(dòng)的初末狀態(tài)即可。并比較與用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的簡(jiǎn)潔性。
環(huán)節(jié)三:鞏固提升
利用所學(xué)知識(shí)思考飛船在橢圓軌道上繞地球運(yùn)行時(shí)機(jī)械能是否守恒?
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容。并完成課后“問(wèn)題與練習(xí)”。
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