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2019-2020年高中物理 《機(jī)械能守恒定律》教案 滬科版必修2 教學(xué)目標(biāo) 知識技能 1、知道什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。 2、理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。 3、在具體問題中，能判定機(jī)械能是否守恒。 過程方法 1、學(xué)會在具體的問題中判這定物體的機(jī)械能是否守恒； 2、初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。 情感態(tài)度價值觀 1、通過在幾種不同運(yùn)動的研究基礎(chǔ)建立機(jī)械能守恒定律的過程，增強(qiáng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 2、通過自主推導(dǎo)、DIS實(shí)驗驗證機(jī)械能守恒的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性、能動性。 3、在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問題的過程中，體驗學(xué)有所得的快樂，并感悟物理與社會生活的緊密聯(lián)系。 教學(xué)重 點(diǎn) 1、理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。 2、在具體問題中能判定機(jī)械能是否守恒。 教學(xué)難 點(diǎn) 1、得出機(jī)械能守恒定律得探究過程。 2、能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒。 教學(xué)方 法 1、關(guān)于機(jī)械能守恒定律的得出，采用師生共同演繹推導(dǎo)的方法，明確該定律數(shù)學(xué)表達(dá)式公式的來龍去脈。 2、關(guān)于機(jī)械能守恒的條件，在教學(xué)時采用列舉實(shí)例，具體情況具體分析的方法。 教學(xué)用 具 多媒體課件 DIS---驗證機(jī)械能守恒實(shí)驗系統(tǒng) 砝碼（懸掛） 教學(xué)過程 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 導(dǎo)入新課 1、觀看視頻（過山車） 2、復(fù)習(xí)回顧 教師提問； ①本章中我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能？它們各是如何定義的？它們的表達(dá)式如何？ ②動能定理的內(nèi)容和表達(dá)式是什么？ 學(xué)生回答： ①本章我們學(xué)習(xí)了以下幾種能：動能、重力勢能、彈性勢能。 ②動能定理的內(nèi)容是：物體所受合外力所做的功等于物體動能的改變，即：Ｗ＝ＷＫ２－ＷＫ１。 在老師的引導(dǎo)下學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí) 設(shè)置情境 復(fù)習(xí)回顧，順利推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律奠定基礎(chǔ) 講授新課 一.機(jī)械能：講述機(jī)械能的概念及其計算公式. 1.機(jī)械能概念：動能、重力勢能、彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能 2.計算公式：E＝EK+EP 3.機(jī)械能是標(biāo)量， 4.具有相對性（需要設(shè)定零勢能面） ◆過渡：在很多情況下物體的動能、勢能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。 舉例說明并分析能量的轉(zhuǎn)化過程： 1豎直上拋的物體.在運(yùn)動過程中能量的轉(zhuǎn)化過程. 提問： 2. 滑雪運(yùn)動員能量的轉(zhuǎn)化過程.視頻演示 3. 撐桿跳運(yùn)動員在起跳到落地的過程中能量的轉(zhuǎn)化過程.視頻演示 實(shí)例分析： 明珠線輕軌設(shè)計方案 ◆過渡：通過上面實(shí)例的分析，發(fā)現(xiàn)各種形式的能量之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，且在轉(zhuǎn)化過程當(dāng)一種形式的能量增加時另外一種形式的能量減少， 那么在整個過程小球的機(jī)械能如何變化？ 二.機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo). 自主活動：“提桶會不會碰鼻” ◆過渡：動能和勢能的轉(zhuǎn)化是有規(guī)律的，下面我們用DIS實(shí)驗來研究一下。 DIS實(shí)驗：用DIS研究機(jī)械能守恒定律 （實(shí)驗過程） 實(shí)驗結(jié)論：小球在擺動過程中機(jī)械能保持不變，既守恒。 ◆過渡：剛才通過實(shí)驗，我們對物體的機(jī)械能守恒有了感性的認(rèn)識，下面我們通過一個實(shí)例來驗證一下。 小組活動，參閱學(xué)案 實(shí)例分析：質(zhì)量為1Kg的物體作自由落體運(yùn)動，高度足夠高，分組計算1s未、2s未、3s未、4s未的動能、重力勢能以及機(jī)械能并作比較（以開始下落點(diǎn)為參考平面，g=10m/s2） 理論推導(dǎo)： h1 h2 A B v1 v2 如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體自由下落，取任意兩點(diǎn)A，B，經(jīng)過A點(diǎn)時的高度為h1、速度為v1，下落到B點(diǎn)時的高度為h2，速度為v2， （1）.試寫出物體在A點(diǎn)時的機(jī)械能和在B點(diǎn)時的機(jī)械能. （2）.分析在此過程機(jī)械能是如何變化的。 2.引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)在此過程中機(jī)械能的變化情況 推導(dǎo)過程 ★板書： 解：（1）∵機(jī)械能等于物體的動能和勢能之和 ∴A點(diǎn)的機(jī)械能等于 B點(diǎn)的機(jī)械能等于 （2）證明EA=EB 由動能定理得： W合=WG= 又據(jù)重力做功得到： WG= 由分析可知，重力勢能的減少量等于物體動能的增加量，所以A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能相等. 即： 由于A、B是任意兩點(diǎn)，所以可以得出如下結(jié)論：做自由落體運(yùn)動的物體在下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，但總的機(jī)械能始終保持不變，即守恒. 三.機(jī)械能守恒定律 1.內(nèi)容：物體在只受重力的情況下，動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程中，動能和重力勢能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒. 2.表達(dá)式： 三. 機(jī)械能守恒定律的條件 提出問題： 在任何條件下機(jī)械能都守恒嗎？需不需要滿足一定的條件？ 分析擺球和自由落體的小球的受力情況和做功情況，得出條件：只有重力做功。 對只有重力做功的理解： a、物體只受重力，不受其他的力。 b、物體除重力外還受其他的力，但其他力不做功。 實(shí)例分析：下列情況機(jī)械能是否守恒 1．跳傘員利用降落傘在空中勻速下落 2．拋出的籃球在空中運(yùn)動（不計阻力） 3．用繩拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升 分析各個實(shí)例中能量的轉(zhuǎn)化過程 學(xué)生參與游戲 學(xué)生以小組為單位，分別從實(shí)例和理論探究自由落體過程中機(jī)械能的變化情況. 聽講并熟悉證明是否守恒的方法. 分析在這兩種情況下機(jī)械能是否守恒，并歸納總結(jié)機(jī)械能守恒的條件 知道機(jī)械能的概念和表達(dá)式， 通過分析，強(qiáng)化不同形式之間的能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 價值觀滲透：節(jié)約能源 在實(shí)踐中體驗與感悟物理知識，體會生活中物理無處不在 認(rèn)識DIS實(shí)驗是現(xiàn)代實(shí)驗研究的重要途徑 培養(yǎng)學(xué)生間合作精神，體會科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn) 課堂練習(xí) 利用電腦出示練習(xí)題 學(xué)生做相關(guān)練習(xí) 課堂小結(jié) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律 1.文字描述：在只受重力（或彈力）做功的情況下，物體的動能和重力勢能（或彈性勢能）相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變. 2.數(shù)學(xué)表達(dá)式： 3.機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功 a、物體只受重力，不受其他的力。 b、物體除重力外還受其他的力，但其他力不做功。 作業(yè)布置： 課后反思：