“机械能守恒定律”教学设计.docx

“机械能守恒定律”教学设计机械能守恒定律教学设计 【教学目标】 一、学问与技能 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在详细问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 二、过程与方法 1学会在详细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说明物理现象，分析问题。 三、情感、看法与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 【教学重点】 1驾驭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在详细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。 【教学难点】 1从能的转化和功能关系动身理解机械能守恒的条件； 2能正确推断探讨对象在所经验的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、推断物体所具有的重力势能。 【教学方法】 演绎推导法、分析归纳法、沟通探讨法。 【教具】 细线、小球、带标尺的铁架台。 【教学过程】 一、引入新课 老师活动：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改变？这节课我们就来探究这方面的问题。 二、进行新课 1动能与势能的相互转化 演示试验：如图所示，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做试验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到肯定高度的点，然后放开，小球在摇摆过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟点等高的点，如图甲。 假如用尺子在某一点拦住细线，小球虽然不能摆到点，但摆到另一侧时，也能达到跟点相同的高度，如图乙。 问题：这个小试验中，小球的受力状况如何？各个力的做功状况如何？这个小试验说明白什么？ 学生：视察演示试验，思索问题，选出代表发表见解。 小球在摇摆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。 试验结论：小球在摇摆过程中重力势能和动能在不断转化。在摇摆过程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和，即机械能应当保持不变。 老师：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？下面我们就来定量探讨这个问题。 2机械能守恒定律 物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在处的机械能和处的机械能相等。 老师：为学生创设问题情境，引导学生运用所学学问独立推导出机械能守恒定律。让学生亲历学问的获得过程。 学生：独立推导。 老师：巡察指导，刚好解决学生可能遇到的困难。 推导的结果为：， 即。 可见：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 同样可以证明：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。 结论：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。这就是机械能守恒定律。 3例题与练习 例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图，摆长为，最大摆角为，小球运动到最低位置时的速度是多大？ 学生：学生在实物投影仪上讲解自己的解答，并相互探讨； 老师：帮助学生总结用机械能守恒定律解题的要点、步骤，体会应用机械能守恒定律解题的优越性。 总结： 1机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律便利； 2用机械能守恒定律解题，必需明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件。 练习一：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。 练习二：长为L的匀称链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止起先沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？ 解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为，则单位长度质量（质量线密度）为，设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得： 解得 4课下作业：完成25“问题与练习”中45题。 5教学体会 机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的相识，这是能够用该定律解决力学问题的基础。 本节学问点包括：机械能守恒定律的推导；机械能守恒定律的含义和适用条件。 机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生驾驭物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能； 分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、推断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一。在教学中应让学生相识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的改变量是与所选取的参考平面无关的。在探讨物体系统的机械能时，应先确定参考平面。 思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参加学问的发觉过程是培育学生实力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素养的培育就成了镜中花，水中月。 验证机械能守恒定律 总课题机械能守恒定律总课时第26课时课题验证机械能守恒定律课型试验课教学目标学问与技能1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。2、驾驭验证机械能守恒定律的试验原理。过程与方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的探讨方法。情感、看法与价值观通过试验验证，体会学习的欢乐，激发学习的爱好；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。培育学生的视察和实践实力，培育学生实事求是的科学看法。教学重点驾驭验证机械能守恒定律的试验原理。教学难点验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小试验误差的方法。学法指导试验探究教学打算教学设想预习导学学生初步了解本节内容试验探究突出重点，突破难点典型例题分析巩固学问达标提升教学过程师生互动补充内容或错题订正任务一预习导学为进行验证机械能守恒定律的试验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：；缺少的器材是。物体做自由落体运动时，只受力作用，其机械能守恒，若物体自由下落H高度时速度为V，应有MgH=，故只要gH=1/2V2成立，即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。在打出的各纸带中选择出一条点迹，且第1、2两打点间距离接近的纸带。测定第N个点的瞬时速度的方法是：测出与N点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离SN和SN+1，有公式VN=算出。在验证机械能守恒定律时，假如以v22为纵轴，以h为横轴，依据试验数据绘出的图线应是，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于的数值。任务二重点复习1、推导出机械能守恒定律在本试验中的详细表达式。在图1中，质量为m的物体从O点自由下落，以地作零重力势能面，下落过程中随意两点A和B的机械能分别为：EA=，EB=假如忽视空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有: 上式亦可写成 为了便利，可以干脆从起先下落的O点至随意一点（如图1中A点）来进行探讨，这时应有：-本试验要验证的表达式，式中h是高度，vA是物体在A点的速度。2、如何求出A点的瞬时速度vA？(引导：依据做匀加速运动的物体在某一段时间t内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A点的瞬时速度vA。)图2是竖直纸带由下而上实际打点后的状况。从O点起先依次取点1，2，3，图中s1，s2，s3，分别为02点，13点，24点各段间的距离。依据公式，t=2×0.02s（纸带上随意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02s），可求出各段的平均速度。这些平均速度就等于是1，2，3，各点相对应的瞬时速度v1，v2，v3，. 3、如何确定重物下落的高度？（引导：图2中h1，h2，h3，分别为纸带从O点下落的高度。） 依据以上数值可以计算出随意点的重力势能和动能，从而验证机械能守恒定律。任务三进行试验一、在学生起先做试验之前，老师应强调如下几个问题：1、该试验中选取被打点纸带应留意两点：一是第一点O为计时起点，O点的速度应为零。怎样判别呢？ 2、是否须要测量重物的质量？ 3、在架设打点计时器时应留意什么？为什么？ 4、试验时，接通电源和释放纸带的依次怎样？为什么？ 5、测量下落高度时，某同学认为都必需从起始点算起，不能弄错。他的看法正确吗？为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？ 二、学生进行分组试验。(学生探讨试验的步骤，老师巡回指导，帮助实力较差的学生完成试验步骤)(参考试验步骤)1把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好2把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器旁边3接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器应当在纸带上打出一系列的点4重复上一步的过程，打三到五条纸带5选择一条点迹清楚且第l、2点间距离接近2mm的纸带，在起始点标上0，以后各点依次为1、2、3用刻度尺测量对应下落的高度h1h2h3，记人表格中6用公式vn=hn+1+hn-1/2t，计算出各点的瞬时速度v1v2v3并记录在表格中各计数点l23456下落高度速度势能动能结论7计算各点的重力势能的削减量mgh。和动能的增加量1/2mvn2，并进行比较看是否相等，将数值填人表格内任务四达标提升（1）2在验证机械能守恒定律的试验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g98ms2，试验中得到一条点迹清晰的纸带如图7-10-1所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量A、B、C、D各点到O的距离分别为6299cm、7018cm、7776cm、8573cm依据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能削减量等于J，动能的增加量等于J(取三位有效数字)在试验允许误差范围内，可认为重物下落过程中，机械能，(可设重物质量为m)2在验证机械能守恒定律的试验中，下列说法中正确的是()A要用天平称重锤质量B试验时，当松开纸带让重锤下落的同时，马上接通电源C要选用第1、2两点接近2mm的纸带D试验结果总是动能增加量略大于重力势能的减小量（3）在做“验证机械能守恒定律”的试验时，用打点计时器打出纸带如图3所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。依据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此试验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为：_。在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为_。要验证机械能守恒定律，为减小试验误差，应选择打下第_号和第_号计数点之间的过程为探讨对象。（4）某次“验证机械能守恒定律”的试验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=m/s，重锤的动能EkB=J。从起先下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。依据纸带供应的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止起先到打出B点的过程中，得到的结论是。 §7.8机械能守恒定律（1） §7.8机械能守恒定律（1）教学目标学问与技能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，知道能量的转换必需通过做功实现；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、表达式、守恒的条件。过程与方法1、在详细的问题中会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说明物理现象，分析问题。情感、看法与价值观通过能量转换与守恒的教学，培育学生学以致用的思想。教学重点理解机械能守恒定律的内容、表达式、守恒的条件。教学难点物体机械能是否守恒的判定教具打算单摆,弹簧振子,滚摆教学过程一、课前导学演示单摆和弹簧振子,分析能量转化状况,引入新课。二、质疑探讨（一）动能和势能的相互转化1、自由落体运动的物体运动过程中能量的转化状况是怎样的?2、演示单摆和弹簧振子,分析能量转化状况。小结:(1)动能和势能可以相互转化,转化时必定有重力或弹簧的弹力做功；(2)在忽视阻力只有重力或弹簧的弹力做功的物体系统内总的机械能保持不变。（二）机械能守恒定律1、内容:2、表达式：3、守恒的条件：4、理解：（1）“守恒”的含义：指一个过程中某个量始终保持不变，而并非只是初、末两状态相同。（2）我们可以分三个层次来表述机械能守恒定律：A、只有重力做功的情形。这时弹性势能不变更。可表示为：B、只有弹力做功的情形。这时重力势能不变更。可表示为：其中Ek1和Ek2表示守恒过程中随意两个状态时的动能，EN1和EN2表示守恒过程中随意两个状态时的弹性势能。C、同时有重力和弹力做功、但其它力不做功的情形。可表示为：重力、弹力以外的力做正功，机械能增加；重力、弹力以外的力做负功，机械能削减。通常在不涉刚好间和加速度的状况下，应用机械能守恒定律解题较为简便。要留意：机械能守恒定律是针对系统而言的，即便我们平常说某个物体具有重力势能，事实上是指由该物体和地球组成的系统所具有的重力势能。三、反馈矫正例1：分析下列状况下机械能是否守恒？A、跳伞运动员从空中匀速下落过程B、物体以8m/s2在空中下落过程C、物体作平抛运动过程D、物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程例2:把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l,最大偏角为。小球运动到最低位置时的速度是多大？探讨:1、最低点时绳的拉力；2、利用机械能守恒定律解决问题的一般步骤(1)选取探讨对象系统或物体(2)依据探讨对象所经验的物理过程进行受力、做功分析，推断机械能是否守恒(3)恰当地选取参考平面，确定探讨对象在过程的初末状态时的机械能(4)依据机械能守恒定律列方程，进行求解例3:如图所示，桌面高为A，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为()A、mghB、mgHC、mg(H+h)D、mg(Hh)四、巩固迁移课课练108页1-6§7.8机械能守恒定律（2）教学目标学问与技能1、进一步理解机械能守恒定律的内容，表达式和适用条件；2、在详细问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。过程与方法进一步利用机械能守恒定律来解题情感、看法与价值观应用机械能守恒定律解决详细问题教学重点在详细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。教学难点机械能是否守恒的推断，机械能守恒定律的应用教学过程一、课前导学1、机械能守恒定律的内容2、应用机械能守恒定律解题的步骤二、质疑探讨1、机械能守恒的条件:只有重力或弹簧的弹力做功理解:(1)系统只受重力,弹力(2)系统受重力,弹力外,还受其它力.但其它力都不做功(3)系统受重力,弹力外,还受其它力.但其它力做功代数和为零2、机械能守恒定律的表达式:三、反馈矫正例1：长为L的匀称链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止起先沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为m，则单位长度质量（质量线密度）为：mL设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得 点拨：求解这类题目时，一是留意零势点的选取，应尽可能使表达式简化，该题如选链条全部滑下时的最低点为零势能点，则初始势能就比较麻烦。二是敏捷选取各部分的重心，该题最起先时的势能应取两部分（桌面上和桌面下）势能总和，整根链条的总重心便不好确定，最终刚好滑出桌面时的势能就没有必要再分，可对整根链条求出重力势能。例2：课课练113页11题 例3：课课练114页17题 四、巩固迁移1、课课练114页15题16题2、课课练111页1-4题§7.8机械能守恒定律习题主备人:黄步海教学目标学问与技能进一步理解机械能守恒定律的内容、表达式、守恒的条件。过程与方法应用机械能守恒定律解题情感、看法与价值观通过能量转换与守恒的教学，培育学生学以致用的思想。教学重点理解机械能守恒定律的内容，表达式.守恒的条件。教学难点物体机械能定律的应用教学过程一、课前导学复习机械能守恒定律及其条件二、质疑探讨1、在只有重力和弹簧的弹力做功的状况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变.2、对机械能守恒定律的理解：（1）系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.即E1=E2或1/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2（2）物体（或系统）削减的势能等于物体(或系统)增加的动能，反之亦然。即-EP=EK（3）若系统内只有A、B两个物体，则A削减的机械能EA等于B增加的机械能EB即-EA=EB3、机械能守恒定律解题步骤三、反馈矫正例1质量为m的小球从离心轨道上由静止起先无摩擦滑下后进入竖直面内的圆形轨道，圆形轨道的半径为R，求：（1）要使小球能达到圆形轨道的最高点，h至少应为多大？（2）当h=4R时，小球运动到圆环的最高点速度是多大？此时圆环对小球的压力为多少？ 例2一根内壁光滑的细圆管，形态如下图所示，放在竖直平面内一个小球自A口的正上方高h处自由落下，第一次小球恰能抵达B点；其次次落入A口后，自B口射出，恰能再进入A口，则两次小球下落的高度之比h1：h2=_例3:如图示，长为L的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m的小球，为使轻质硬棒能绕转轴O转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度v=。 例4：如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角=30°，另一边与地面垂直，顶上有肯定滑轮。一松软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连结，A的质量为4m，B的质量为m，起先时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦。设当A沿斜面下滑S距离后，细线突然断了。求物块B上升离地的最大高度H.四、巩固迁移1、一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率()A、上抛球最大B、下抛球最大C、平抛球最大D、三球一样大2、如图-1，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由abc的运动过程中()A、物体从A下降到B的过程中，动能不断变小B、物体从B上升到A的过程中，动能先增大后减小C、物体由A下降到B的过程中，弹簧的弹性势能不断增大D、物体由B上升到A的过程中，弹簧所削减的弹性势能等于物体所增加的动能与增加的重力势能之和3、长为L质量分布匀称的绳子，对称地悬挂在轻小的定滑轮上，如图所示.轻轻地推动一下，让绳子滑下，那么当绳子离开滑轮的瞬间，绳子的速度为.4、将质量为M和3M的两小球A和B分别拴在一根细绳的两端，绳长为L，起先时B球静置于光滑的水平桌面上，A球刚好跨过桌边且线已张紧，如图所示当A球下落时拉着B球沿桌面滑动，桌面的高为h，且hL若A球着地后停止不动，求：（1）B球刚滑出桌面时的速度大小（2）B球和A球着地点之间的距离 7.9试验:验证机械能守恒定律教学目标学问与技能1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；2、驾驭验证机械能守恒定律的试验原理。过程与方法通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的探讨方法。情感、看法与价值观通过试验验证，体会学习的欢乐，激发学习的爱好；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。培育学生的视察和实践实力，培育学生实事求是的科学看法。教学重点驾驭验证机械能守恒定律的试验原理。教学难点验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小试验误差的方法。教学过程一、课前导学为进行验证机械能守恒定律的试验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：；缺少的器材是。物体做自由落体运动时，只受力作用，其机械能守恒，若物体自由下落H高度时速度为V，应有MgH=，故只要gH=1/2V2成立，即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒。在打出的各纸带中选择出一条点迹，且第1、2两打点间距离接近的纸带。测定第N个点的瞬时速度的方法是：测出与N点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离SN和SN+1，有公式VN=算出。在验证机械能守恒定律时，假如以v22为纵轴，以h为横轴，依据试验数据绘出的图线应是，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于的数值。二、质疑探讨1、推导出机械能守恒定律在本试验中的详细表达式。在图1中，质量为m的物体从O点自由下落，以地作零重力势能面，下落过程中随意两点A和B的机械能分别为：EA=，EB=假如忽视空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有EA=EB，即=上式亦可写成该式左边表示物体由A到B过程中动能的增加，右边表示物体由A到B过程中重力势能的削减。等式说明，物体重力势能的削减等于动能的增加。为了便利，可以干脆从起先下落的O点至随意一点（如图1中A点）来进行探讨，这时应有：-本试验要验证的表达式，式中h是物体从O点下落至A点的高度，vA是物体在A点的瞬时速度。2、如何求出A点的瞬时速度vA？依据做匀加速运动的物体在某一段时间t内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A点的瞬时速度vA。图2是竖直纸带由下而上实际打点后的状况。从O点起先依次取点1，2，3，图中s1，s2，s3，分别为02点，13点，24点各段间的距离。依据公式，t=2×0.02s（纸带上随意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02s），可求出各段的平均速度。这些平均速度就等于是1，2，3，各点相对应的瞬时速度v1，v2，v3，.例如：量出02点间距离s1，则在这段时间里的平均速度，这就是点1处的瞬时速度v1。依次类推可求出点2，3，处的瞬时速度v2，v3，。3、如何确定重物下落的高度？图2中h1，h2，h3，分别为纸带从O点下落的高度。依据以上数值可以计算出随意点的重力势能和动能，从而验证机械能守恒定律。学生活动：学生看书明的确验的各项任务及试验仪器。复习用打点计时器测速度的试验，驾驭用打点计时器测量匀变速直线运动速度的方法。 三、反馈矫正1、在学生起先做试验之前，应强调如下几个问题：（1）该试验中选取被打点纸带应留意两点：一是第一点O为计时起点，O点的速度应为零。怎样判别呢？（2）是否须要测量重物的质量？（3）在架设打点计时器时应留意什么？为什么？（4）试验时，接通电源和释放纸带的依次怎样？为什么？（5）测量下落高度时，某同学认为都必需从起始点算起，不能弄错。他的看法正确吗？为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？参考：（1）因为打点计时器每隔0.02s打点一次，在最初的0.02s内物体下落距离应为0.002m，所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近两年2mm的纸带进行测量；二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔t=0.02s.（2）因为不须要知道物体在某点动能和势能的详细数值，所以不必测量物体的质量m，而只需验证就行了。（3）打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量削减重物带着纸带下落时所受到的阻力作用。（4）必需先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。（5）这个同学的看法是正确的。为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好。2、学生进行分组试验。四、巩固迁移（1）为进行“验证机械能守恒定律”的试验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：；缺少的器材是。（2）在验证机械能守恒定律时，假如以v22为纵轴，以h为横轴，依据试验数据绘出的图线应是，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于的数值。（3）在做“验证机械能守恒定律”的试验时，用打点计时器打出纸带如图3所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。依据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此试验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为_。在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为_。要验证机械能守恒定律，为减小试验误差，应选择打下第_号和第_号计数点之间的过程为探讨对象。（4）某次“验证机械能守恒定律”的试验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=m/s，重锤的动能EkB=J。从起先下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。依据纸带供应的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止起先到打出B点的过程中，得到的结论是。参考答案：（1）不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压沟通电源、重锤、刻度尺。（2）通过原点的直线、g.（3）（s6+s5+s4-s3-s2s1）/9T2，（s5+s6）/2T，1、5.（4）1.175，0.69，0.690.69，机械能守恒。 机械能守恒定律(新课标)教学目标：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.理解机械能守恒定律的内容。3.在详细问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。4.学会在详细的问题中判这定物体的机械能是否守恒；5.初步学会从能量转化和守恒的观点来说明物理现象，分析问题。6.通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。教学重点：1、理解机械能守恒定律的内容。2、在详细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。教学难点：1.从能的转化和功能关系动身理解机械能守恒的条件。2.能正确推断探讨对象在所经验的过程中机械能是否守恒。教学方法：1.关于机械能守恒定律的得出，采纳师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达式公式的来龙去脉。2.关于机械能守恒的条件，在教学时采纳列举实例，详细状况详细分析的方法。教学步骤:1.用投影片出示思索题：本章中我们学习了哪几种形式的能？它们各是如何定义的？它们的大小各由什么确定？动能定理的内容和表达式是什么？重力所做的功与物体重力势能的改变之间有什么关系？2.学生回答：本章我们学习了以下几种能：动能、重力势能、弹性势能。动能定理的内容是：物体所受合外力所做的功等于物体动能的变更，即：WGmv22/2mv12/2重力所做的功和物体重力势能之间改变的关系为：WGmgh1mgh23.老师总结：同学们要留意动能定理中动能的改变量是末动能减去初动能，而重力做功与重力势能变更之间关系式中初位置的重力势能与末位置重力势能的差。引入：动能、重力势能、弹性势能属于力学范畴，统称为机械能，本节课我们就来探讨有关机械能的问题。（一）引入新课1用多媒体展示下述物理情景：A、运动员投出铅球；B、弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动。2.学生分析上述物理情景中能量是如何转化的？学生甲：A.铅球在上升过程中，动能转化为重力势能；铅球在下落过程中，重力势能又转化为动能。B.弹簧在和物块的往复运动过程中，动能和弹簧的弹性势能发生相互转化。学生乙：除了甲的叙述中动能和势能相互转化外，还有一部分转化为物体的内能。3.老师讲：分析的很全面，但是在此过程中转化为内能的部分在总结能量中占的比例很小，我们一般不予考虑。4.过渡：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么改变呢？（二）机械能守恒定律的推导1.用多媒体出示两道思索题：思索题一：如图所示，一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点时速度为v1，下落到高度h2为的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，并找到这二个机械能之间的数量关系。思索题二：如图所示，一个质量为m的物体做平抛运动，经过高度为h1的A点时速度为v1，经过高度为h2的B点时速度为v2，写出物体在位置A、B时的机械能的表达式并找出这二个机械能之间的关系。2.把学生分为二小组，一组做思索题一，另一组做思索题二，并进行小组赛。3.老师对首先做完的小组进行激励评价，并抽有代表性的解答方案进行现场评点。4.用实物投影仪对推导过程进行评析。推导过程一解：机械能等于物体的动能和势能之和A点的机械能等于：mv12/2mgh1B点的机械能等于：mv22/2mgh2又在自由落体运动中，物体只受重力的作用，据动能定理得：WGmv22/2mv12/2又据重力做功与重力势能的关系得到：mv12/2mgh2mv12/2mgh1学生评价：在上述推导过程中，在用重力做功和重力势能变更之间关系应是重力所做的功等于初位置的重力势能减去末位置的重力势能，所以推导的结果错误。推导结果解：A点的机械能等于：mv12/2mghB点的机械能等于：mv22/2mgh2由于物体做平抛运动，只受重力作用，且重力做正功，据动能定理得：WGmv22/2mv12/2又据重力做功与重力势能的关系得到：mv22/2mv12/2mgh1mgh2mv22/2mgh2mgh1mv12/2老师评析：其次个推导过程是完全正确的。5.用多媒体展示评析中得到的表达mv22/2mv12/2mgh1mgh2mv22/2mgh2mgh1mv12/2学生探讨：上述两个表达式说明白什么？探讨后学生回答。学生甲：在表达式中等号左边是物体动能的增加量，等号右边是物体重力势能削减量，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就增加多少。学生乙：对于表达式，等号左边是物体在末位置时的机械能；等号右边是物体在初位置时的机械能。该式表示：动能和势能之和即总的机械能保持不变。6.师总结：同学们对上述两个表达式的含义理解得很好，我们分别用EK1和EK2表示物体的初动能和末动能，用EP1和EP2分别表示物体在初位置的重力势能和末位置的重力势能，则得到：EK1+EP1=EK2+EP2，也就是初位置的机械能等于末位置的机械能，即机械能是守恒的。（三）机械能守恒的条件1.上边我们通过推导得到了机械能是守恒的这一结论，下边同学们思索：在推导中，我们是以物体做自由落体和做平抛运动为例进行的，请问：上述二种运动有什么相同和不同之处？学生答：相同点是在上述两种运动中物体只受重力作用；不同之处是物体运动的路途不同，自由落体运动是直线运动，而平抛运动是曲线运动。从上述两种运动中，你能猜想一下：机械能在什么状况下守恒吗？学生答：物体只受重力作用。学生还可能答：物体在运动中，只有重力做功，针对上述两种答案，师生评析后总结。2.老师总结：通过上述分析，我们得到：在只有重力做功的状况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫机械能守恒定律。板书：机械能守恒定律条件：只有重力做功。结论：机械能的总量保持不变。3.用实物投影仪出示探讨题。所谓的只有重力做功与物体只受重力有什么不同。学生：所谓的只有重力做功，包括两种状况：a.物体只受重力，不受其他的力。b.物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功。而物体只受重力仅包括一种情形。放开被压缩的弹簧，可以把跟它接触的小球弹出去，在这个过程中，能量是如何转化的？类比地，你能得到在这个过程中机械能守恒的条件吗？4.得到结论：以上试验证明了在不计阻力影响，即物体只受重力作用时，小球在摇摆中机械能守恒。学生答：在小球被弹簧弹出的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能。类比得到：假如有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒。所谓只有弹力做功，包括哪几种状况？学生：包括以下两种状况：第一种状况：物体只受弹力作用，不受其他的力；其次种状况：物体除受弹力外还受其他的力，但其他的力不做功。5.演示试验上边我们通过推导得到了在只有重力或弹力做功的条件下，物体的机械能守恒，下边我们来做一个试验：介绍试验装置如图所示：做法：a、把球拉到A点，然后放开，视察小球摇摆到右侧时的位置和位置A间的关系。b、把球同样拉到A点，在O点用尺子挡一下视察小球摇摆到右侧时的位置，并比较该位置和释放点A之间的关系。通过视察到的现象，分析后你得到什么结论？6.学生总结现象学生甲：在做法a中，小球可以摆到跟释放点A高度相同的C点；在做法b中，小球仍可以到达跟释放点A高度相同的C点。学生乙：在做法a中，小球可以摆到跟释放点A高度几乎相同的C点，在做法b中，小球可以到达跟释放点A点高度几乎相同的C点。7.针对上述结论绽开探讨后得到：假如不考虑阻力作用，即物体只受到重力作用时，学生甲的结论正确；假如考虑空气阻力作用，学生乙的结论正确。老师总结：在本试验中，我们对空气的阻力一般不考虑，因为阻力太小，对结果影响不大。1、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是：A、做匀速直线运动的物体，机械能肯定守恒；B、做匀速变速直线运动的物体，机械能肯定守恒；C、外力对物体所做的功等于零时，机械能肯定守恒；D、物体若只有重力做功，机械能肯定守恒。2、在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：A、起重机吊起物体匀速上升；B、