2019-2020年高中物理 《机械能守恒定律》教学设计方案 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 机械能守恒定律教学设计方案 新人教版必修2课题名称机械能守恒定律科 目物理年级高一教学时间1课时（4分钟）学习者分析在初中学生已经学习过有关机械能的概念，对机械能不陌生，接受起来较为容易。在本章的第一节和第二节学习了动能和势能的基础上，对机械能的理解较初中有了更深的认识。在此基础上学习机械能守恒学生比较容易理解。学生通过第一章的学习，对判断一个力是否做功，掌握的程度较好，为判断机械能是否守恒打下了坚实的基础。教学目标一、情感态度与价值观1通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点。2使学生养成良好的分析问题、解决问题的能力。3养成遇到难题不退缩，能将复杂的问题分解为若干个小问题，逐一克服、逐一解决。二、过程与方法1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题三、知识与技能1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件3在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。教学重点、难点1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。教学资源多媒体课件，细线、小球、带标尺的铁架台、斜轨 机械能守恒定律的教学过程描述教学过程教学活动由视频引入，吸引学生注意，激发学习兴趣。1一、导入新课、引入课题：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？这节课我们就来探究这方面的问题。、播放视频：请学生认真观察荡秋千和撑杆跳高运动（吸引学生的注意力，激发学习兴趣。） 、播放课件：自行车下坡的过程，分析车的动能和势能的变化，以及总量的变化。（提出问题）教学活动2从实验开始，推导机械能守恒定律，引出条件和公式，并对公式加以运用。二、新课教学（一）机械能1、概念：物体的动能、势能的总和。即：EEKEP、机械能是标量，具有相对性（需要设定势能参考平面）、机械能之间可以相互转化。（二）机械能守恒定律的推导演示实验：如图所示，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开。我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，如图甲。如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，如图乙。问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？（学生思考）学生回答后小结：（）小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球能做功。（）小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。（）在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和，即机械能应该保持不变。提问：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变？下面我们就来定量讨论这个问题。播放视频: 小球从高处自由下落如图所示，一个质量为m的物体从高处自由下落，经过离地面高度为h1的A点时速度为V1，下落到高度为h2的B点时速度为V2，试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。理论推导过程：物体只有重力做功，根据动能定理得：(1）又据重力做功与重力势能的关系得到： （2）由（1）（2）两式可得: （3）移项得： （4）结论：只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，但机械能守恒。（三）机械能守恒定律1、内容：在只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，但机械能总量保持不变2、理解：（1）条件：只有重力做功（2）表达式:（四）机械能守恒定律的应用、机械能守恒定律在抛体运动中的应用多媒体课件：做抛体运动的篮球提问：篮球在空中运动时，机械能是否守恒？（忽略空气阻力）学生回答后小结：篮球在空中运动时，只有重力做功，机械能守恒。、机械能守恒定律在圆周运动中的应用实验活动：小球从斜轨上滚下将小球从距斜轨底面h高处释放，使其沿坚直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动。（）若h2R，小球能否一定通过圆形轨道最高点？解答：由机械能守恒可知,若h2R，小球一定能通过圆形轨道最高点、机械能守恒定律在生活中的应用课本例题：上海“明珠线”某轻轨车站，与站台连接的轨道有一个坡度，电车进站时要上坡，出站时要下坡，如果坡高米，电车到A点时速度是25.2km/h,此后便切断电源，不计电车所受摩擦力。（） 电车能否冲上电台？（） 如果能冲上，到达B点的速度为多大？（g=10m/s2）教学活动3课堂练习，加深对知识的理解，并能灵活运用。三、课堂练习：如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（ ）解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。答案：C。教学活动4回顾知识点，布置作业，学会对知识的分析和运用。四、小结、机械能守恒定律的内容是什么？条件是什么？、机械能守恒定律的表达式是？五、布置作业P75练习与评价