高一物理机械能守恒定律的应用教案42.docx
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1、高一物理机械能守恒定律的应用教案42机械能守恒定律的应用一、素养教化目标(一)学问教学点1熟识应用机械能守恒定律解题的步骤2明白应用机械能守恒定律分析问题的留意点3理解机械能守恒定律和动量守恒定律的应用差异(二)实力训练点1针对详细的物理现象和问题,正确应用机械能守恒定律2驾驭解决力学问题的思维程序,总体把握解决力学问题的各种方法(三)德育渗透点1在解决物理问题的过程中,培育仔细细致有序的分析习惯。2详细状况详细分析,提高思维的客观性,精确性。(四)美育渗透点通过详细问题的分析,使学生把学问向实力转化,增加自信,产生追求科学、追求真理的美妙志向。二、学法引导采纳学生自学教材、结合老师的点评,经
2、过分析和探讨来形成一般的解题思想。三、重点难点疑点及解决方法1重点机械能守恒定律的详细应用。2难点同时应用动量守恒定律和机械能守恒定律分析解决较困难的力学问题。3疑点动量守恒定律和机械能守恒定律的应用差异。4解决方法(1)分析典型例题,解剖麻雀,从而驾驭机械能守恒定律应用的程序和方法。(2)比较探讨,能精确选择解决力学问题的方法、敏捷运用各种定律分析问题。四、课时支配1课时五、教具学具打算例题课件六、师生互动活动设计1老师指导学生自学,引导归纳。2学生自学,经过实例分析,定量计算来总结定律的运用条件和运用的方法。七、教学步骤(一)明确目标(略)(二)整体感知解决力学问题一般有三种方法,一是运用
3、力对物体的瞬时作用效果牛顿运动定律;二是运用力对物体的时间积累的作用效果动量定律和动量守恒定律;三是运用力对物体的空间积累作用效果动能定理和机械能守恒定律,依据题设条件供应的详细状况,选择不同的方法,是本节教学的内容之一(三)重点、难点的学习与目标完成过程【引入新课】复习上节课的机械能守恒定律内容及数学表达式【新课教学】现举例说明机械能守恒定律的应用在离地面高h的地方,以的速度斜向上抛出一石块,的方向与水平成角,若空气阻力不计,求石块落至地面的速度大小(看例题课件)设石块的质量为m,因空气阻力不计,石块在整个运动过程只受重力,只有重力做功,石块机械能保持守恒现取地面为零重力势能面石块在抛出点的
4、机械能:石块在落地点的机械能:据列出等式可得:从以上解答可看出,应用机械能守恒定律解题简洁便利,显示出很大的优越性,不仅适合于直线运动,也适合于做曲线运动的物体,分析以上解题过程,还可归纳出1应用机械能守恒定律解题的基本步骤(l)依据题意,选取探讨对象(物体或相互作用的物体系)(2)分析探讨对象在运动过程中所受各力的做功状况,推断是否符合机械能守恒的条件(3)若符合定律成立的条件,先要选取合适的零势能的参考平面,确定探讨对象在运动过程的初、末状态的机械能值(4)依据机械能守恒定律列方程,并代人数值求解2在应用机械能守恒定律时,要留意其他力学定理、定律的运用,对物体的整个过程进行综合分析再举一例
5、如图所示,光滑的倾斜轨道与半径为R的圆形轨道相连接,质量为。的小球在倾斜轨道上由静止释放,要使小球恰能通过圆形轨道的最高点,小球释放点离圆形轨道最低点多高?通过轨道点最低点时球对轨道压力多大?(看例题课本) 小球在运动过程中,受到重力和轨道支持力,轨道支持力对小球不做功,只有重力做功,小球机械能守恒取轨道最低点为零重力势能面因小球恰能通过圆轨道的最高点C,说明此时,轨道对小球作用力为零,只有重力供应向心力,依据牛顿其次定律可列得在圆轨道最高点小球机械能在释放点,小球机械能为依据机械能守恒定律列等式:解设同理,小球在最低点机械能小球在B点受到轨道支持力F和重力依据牛顿其次定律,以向上为正,可列据
6、牛顿第三定律,小球对轨道压力为6mg方向竖直向下在较困难的物理现象中,往往要同时应用动量守恒定律和机械能守恒定律,明确这两个定律应用上的差异,可正确运用它们,客观反映系统中物体间的相互作用,精确求出有关物理量【例】在光滑的水平面上,置放着滑块A和B,它们的质量分别为和,B滑块与一轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在竖直的墙上,滑块A以速度与静止的滑块B发生正碰后粘合一起运动并压缩弹簧,如图所示,求此过程中弹簧的最大弹性势能(看例课课件) 滑块A与B碰撞瞬间,对于滑块A、B组成的物体系,所受合外力为零,动量守恒,得在滑块A、B粘合一起运动压缩弹簧时,只有弹簧的弹力做功,A、B滑块和弹簧组成的系统机械能
7、守恒,弹簧弹性势能最大时,滑块A、B动能为零动能全部变为弹簧的弹性势能,则两式联立解,可得(四)总结、扩展1在只有重力和弹力做功的状况下,可应用机械能守恒定律解题也可以用动能定理解题,这两者并不冲突前者往往不深究过程的细微环节而使解答过程显得简捷,但后者的应用更具普遍性2动量守恒定律和机械能守恒定律的比较(l)两个定律的探讨对象都是相互作用的物体组成的系统两个定律的数学表达公式中的物理量都是相对于同一参照系的(2)两定律探讨的都是某一物理过程,注意的是运动过程初、末状态的物理量,而不深究运动过程中各物体间的作用细微环节(3)两定律的成立条件不同,动量是否守恒,确定系统所受合外力是否为零,而不管
8、内外力是否做功而机械能是否守恒,确定于是否有重力和弹力以外的力做功,而不管这些力是内力还是外力(4)动量守恒定律的数学表达公式是矢量式,要使运算简便,可先定正方向,把矢量运算变为代数运算,机械能守恒定律的数学表达公式是标量式,但要先选定零重力势能面,才能列出详细的机械能守恒公式八、布置作业P151练习六(3)(4)(5)九、板书设计1应用机械能守恒定律解题的基本步骤(1)选取探讨对象(2)分析机械能守恒条件(3)选定参考平面,明确初末状态物体的机械能值(4)依据定律列方程式计算2注意机械能守恒定律和其他力学定理、定律的综合应用机械能守恒定律 第5节机械能守恒定律【学习目标】1知道机械能守恒定律
9、及其适用条件。2会应用机械能守恒定律解题,明确解题步骤,知道用这个定律处理问题的优点。3能叙述能量守恒定律,体会能量守恒是自然界的基本规律之一。会初步运用能量守恒的观点分析问题。 【阅读指导】图1图21物体的机械能包括_、_和_。如图1所示,在一个光滑曲面的上端A,由静止释放一质量为m的小球,若取曲面的底端所在的平面为零重力势能点,小球在A点时的机械能为_,小球沿曲面滑到曲面底端B点,小球从A点滑到B点的过程中,小球受到_力和_力,其中只有_做功,该力做的功W_,重力势能_(填“增加”或“削减”)了_,由动能定理知小球动能的改变量为_,此时小球的机械能为_,在该过程中小球的机械能_(填“改变”
10、或“不变”)。假如这个曲面是粗糙的,那么小球在由A滑到B的过程中,不仅重力做功同时_力做_(填“正”或“负”),若该力做了Wf的功,由动能定理可知,物体动能的增加了_,此时的机械能为_,小球从A滑到B的过程中机械能_(填“改变”或“不变”)。2如图2所示,一根长为h的细绳,一端悬挂在天花板上,另一端拴一质量为m的小球,将小球拉至与竖直方向成60角的位置A,不计空气阻力,由静止释放小球,在小球摆到最低点B的过程中,小球受到_力和_力的作用,其中只有_力做功,该力做功为_。由动能定理可知小球的动能增量为_。若假设小球达到最低点所在的平面为零重力势能面,小球在A点的机械能为_,在B点的机械能为_,小
11、球从A到B的过程中机械能的总量_(填“改变”或“不变”)。若这个过程中空气阻力不能忽视,那么,小球从A到B的过程中,不仅重力做功,同时_也做功,机械能的总量将_(填“增加”、“削减”或“不变”)。3能量既不会凭空产生,也不会凭空消逝,它只能从一种形式_为另一种形式,或者从一个物体_到另一个物体,在转化或转移过程中其总量保持不变。 【课堂练习】夯实基础1下列几种运动中机械能守恒的是()A平抛物体的运动B竖直方向的匀速直线运动C单摆在竖直平面内的摇摆D物体沿光滑斜面自由上滑2如图所示,一个小球,从长度L=10m,倾角为30的光滑斜面顶端A由静止起先下滑,若g取10m/s到达轨道底端B时的速度大小是
12、()A10m/sB10m/sC100m/sD200m/s3如图所示,一个可视为质点的实心钢球从高H的A点自由落入水面的B点,然后钢球接着落入深为h的水底C处。下列说法正确的是()A钢球由A落到C的过程中,机械能守恒B钢球由A落到B的过程中,机械能守恒C钢球由B落到C的过程中,机械能守恒D钢球由A落到C的过程中,动能先增加后削减4质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速度v0竖直向下抛出,若只考虑重力作用,则石子下落到距地面高为h处时的动能为:(g表示重力加速度)ABCD5物体从某一高度自由落到直立于地面上的轻弹簧上,如图所示在A点起先与弹簧接触,到B点物体速度为零,然后被弹回,则()A物体从A
13、到B的过程中,动能不断减小B物体从B上升到A的过程中,动能不断增大C物体从A到B及B上升到A的过程中,动能是先变大后变小D物体在B点的动能为零6竖直下抛一小球,不计空气阻力和小球落地时的能量损失,小球着地后回跳的高度比抛出点的高度高5.0m。求小球抛出时的速度多大?(g取10m/s2) 实力提升7物体做平抛运动,落地时的动能是刚被抛出时动能的4倍,则物体刚被抛出时的重力势能是动能的多少倍? 8如图所示,AB和CD为半径为R=lm的1/4圆弧形光滑轨道,BC为一段长2m的水平轨道质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放,若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1,求:(l)物体第1次沿CD弧形轨道
14、可上升的最大高度;(2)物体最终停下来的位置与B点的距离9如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,拉力F使B以1m/s匀速地由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为1=37,2=60。滑轮离光滑水平面高度h=2m,已知mA=10kg,mB=20kg,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F做的功?(已知sin37=0.6,g取10m/s2) 第5节机械能守恒定律【阅读指导】1、动能重力势能弹性势能mgh重力弹力重力mgh削减mghmghmgh不变摩擦负(mghWf)mghWf改变2、重拉重mgh/2mgh/2mgh/2mgh/2不变削减3、只有重力做功直线曲线弹性势能重力和
15、弹力做功4、转化、转移【课堂练习】1、ACD2、A3、BD4、C5、0.6m6、10m/s7、3*8、(1)0.8(2)2m 高一物理机械能守恒定律教案设计 高一物理机械能守恒定律教案设计 一、教材分析 (一)教材地位 能量守恒定律是十九世纪自然科学三大发觉之一,对辨证唯物主义思想的建立起了重要作用,是学生树立辨证唯物主义观点的重要基础之一;能量转化和守恒思想贯穿整个中学教材,是相识自然、驾驭自然规律的重要“工具”。机械能守恒是中学学生对能量转化和守恒的启蒙,它起着承前启后的作用,是必需坚固驾驭的一个重要规律。 (二)教材处理 人教版必修教材,仅以自由落体为例很快得出机械能守恒定律,对学生驾驭
16、学问(深刻理解机械能守恒的实质和机械能改变的缘由)和训练思维、发展实力不利,这里作了改进,机械能守恒定律的得出,由定性分析到定量实例探究,再结合一般过程作理论推证,然后总结出定律,阐释机械能守恒的实质,最终是定性应用。符合由特别到一般,再到特别的相识规律,并且在探究、推理过程中,有利于培育学生的演绎推理实力、分析归纳实力和探究发觉实力,领悟物理学探讨方法和提高创建性思维实力。 (三)重点和难点 依据知能、方法、情感三要素确定。 1、重点:机械能守恒定律的推理分析过程、定律的内容和定律条件的实质性理解;发觉物理规律的一种常用方法(特例探究+演绎推理法)和抽象思维(逻辑推理、分析归纳)、形象思维(
17、过程描述和想象)、直觉思维实力的训练。 2、难点:依据定律的推理分析过程归纳总结出机械能守恒定律、定律条件的实质性理解和发觉定律科学方法的领悟以及机械能守恒定律空间对称美的相识,激发学生心灵深处酷爱物理学的情感。 二、教学目标 (一)确定教学目标的依据 1、中学新课程总目标(进一步提高科学素养,满意全体学生的终身发展需求)和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)和三维教学目标(学问与技能、过程与方法、情感看法与价值观); 2、教材特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体); 3、所教学生的学习基础(学问结构、思维结构和认知结构)。 (二)教学目标 1、学问与技能目标 (1)理解机械
18、能和机械能总量的概念(动能、势能统称为机械能,它们的总和即为机械能总量); (2)驾驭机械能守恒定律的内涵(由对象、条件、结论组成)和外延(宏观、低速,惯性参考系成立); (3)理解机械能守恒定律条件的实质(能量只在机械动能和势能之间转化); (4)初步会用定律分析实际过程机械能是否守恒(功法和能量转化法)。 2、过程与方法目标 (1)理解机械能守恒定律的得来过程:提出问题实例探究发觉结论理论推证总结规律初步应用,领悟发觉物理规律的一种科学方法实例探究+演绎推理法,提高探究发觉实力; (2)理解构建机械能守恒定律结构的方法及其意图(机械能守恒定律来龙去脉结构化,使学生形成学问组块,提高直觉思维
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- 关 键 词:
- 物理 机械能 守恒定律 应用 教案 42
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