《2022年高中物理 《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)方案 新人教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理 《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)方案 新人教版必修2(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)方案 新人教版必修2
課題名稱
《機(jī)械能守恒定律》
科 目
物理
年級(jí)
高一
教學(xué)時(shí)間
1課時(shí)(45分鐘)
學(xué)習(xí)者分析
在初中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過有關(guān)機(jī)械能的概念,對(duì)機(jī)械能不陌生,接受起來較為容易。在本章的第一節(jié)和第二節(jié)學(xué)習(xí)了動(dòng)能和勢(shì)能的基礎(chǔ)上,對(duì)機(jī)械能的理解較初中有了更深的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒學(xué)生比較容易理解。學(xué)生通過第一章的學(xué)習(xí),對(duì)判斷一個(gè)力是否做功,掌握的程度較好,為判斷機(jī)械能是否守恒打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
教學(xué)目標(biāo)
一、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過能量守恒的教學(xué),使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)。
2.使學(xué)生養(yǎng)
2、成良好的分析問題、解決問題的能力。
3.養(yǎng)成遇到難題不退縮,能將復(fù)雜的問題分解為若干個(gè)小問題,逐一克服、逐一解決。
二、過程與方法
1.學(xué)會(huì)在具體的問題中判定物體的機(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)來解釋物理現(xiàn)象,分析問題
三、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。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程,理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容;
2.在
3、具體的問題中能判定機(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)資源
多媒體課件,細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺(tái)、斜軌
《機(jī)械能守恒定律》的教學(xué)過程描述教學(xué)過程
教學(xué)活動(dòng)由視頻引入,吸引學(xué)生注意,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
1
一、導(dǎo)入新課
1、引入課題: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)化的過程中,他們的總量是否發(fā)生變化?這節(jié)課我們就來探究這方面的問題。
2、播放視頻:請(qǐng)學(xué)生認(rèn)真觀察蕩秋千和撐桿跳高運(yùn)動(dòng)(吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。)
3、播放課件:自行車下坡的過程,分析車的
4、動(dòng)能和勢(shì)能的變化,以及總量的變化。(提出問題)
教學(xué)活動(dòng)2從實(shí)驗(yàn)開始,推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律,引出條件和公式,并對(duì)公式加以運(yùn)用。
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。即: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。
(二)機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)
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,把小球拉到一定高度的A點(diǎn),然后放開。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
5、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)說明了什么?(學(xué)生思考)
學(xué)生回答后小結(jié):
(1)小球在擺動(dòng)過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。
(2)小球在擺動(dòng)過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化。
(3)在擺動(dòng)過程中,小球總能回到原來的高度??梢姡亓?shì)能和動(dòng)能的總和,即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。
提問:通過上述分析,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)化過程中,動(dòng)能和勢(shì)能的和是否真的保持不變?下面我們就
6、來定量討論這個(gè)問題。
播放視頻: 小球從高處自由下落
如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體從高處自由下落,經(jīng)過離地面高度為h1的A點(diǎn)時(shí)速度為V1,下落到高度為h2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,并找到這兩個(gè)機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。
理論推導(dǎo)過程:
物體只有重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理得:
(1)
又據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系得到: ?。?)
由(1)(2)兩式可得:
(3)
移項(xiàng)得:
(4)
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)械能守恒。
(三)機(jī)械能守恒定律
1、內(nèi)容
7、:在只有重力做功時(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
2、理解:
(1)條件:只有重力做功
(2)表達(dá)式:
(四)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
1、機(jī)械能守恒定律在拋體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用
多媒體課件:做拋體運(yùn)動(dòng)的籃球
提問:籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí),機(jī)械能是否守恒?(忽略空氣阻力)
學(xué)生回答后小結(jié):籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí),只有重力做功,機(jī)械能守恒。
2、機(jī)械能守恒定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)活動(dòng):小球從斜軌上滾下
將小球從距斜軌底面h高處釋放,使其沿堅(jiān)直的圓形軌道(半徑為R)的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。
(1)若h
8、
(3)若h>2R,小球能否一定通過圓形軌道最高點(diǎn)?
解答:由機(jī)械能守恒可知,若h2R,小球一定能通過圓形軌道最高點(diǎn)
3、機(jī)械能守恒定律在生活中的應(yīng)用
課本例題:上?!懊髦榫€”某輕軌車站,與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)坡度,電車進(jìn)站時(shí)要上坡,出站時(shí)要下坡,如果坡高2米,電車到A點(diǎn)時(shí)速度是25.2km/h,此后便切斷電源,不計(jì)電車所受摩擦力。
(1) 電車能否沖上電臺(tái)?
(2) 如果能沖上,到達(dá)B點(diǎn)的速度為多大?(g=10m/s2)
教學(xué)活動(dòng)3課堂練
9、習(xí),加深對(duì)知識(shí)的理解,并能靈活運(yùn)用。
三、課堂練習(xí):
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),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。
教學(xué)活動(dòng)4回顧知識(shí)點(diǎn),布置作業(yè),學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)的分析和運(yùn)用。
四、小結(jié)
1、機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是什么?條件是什么?
2、機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是?
五、布置作業(yè)
P75練習(xí)與評(píng)價(jià)