2022年西北师大附中高一奥赛教案机械能守恒定律.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 课题名师精编优秀教案第六节机械能守恒定律学问目标：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懂得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；教学才能目标：目标 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；德育目标：通过能量守恒的教学,使同学树立科学观点,懂得和运用自然规律,并用来解决实际问题；课型新授课2在详细的问题中能判定机械能是课时1 课时重点1懂得机械能守恒定律的内容；否守恒,并能列出定律的数学表达式；难点1从能的转化和

2、功能关系动身懂得机械能守恒的条件；2能正确判断争论对象在所经受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,详细情形详细分析的方法；教具教学过程摘要 机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例,要使同学对定律的得出、含义、适名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案用条件有一个明确的熟悉,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

3、件；引入课题：摸索题：1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 什么打算？2动能定理的内容和表达式是什么？3重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系？同学回答：本章我们学习了以下几种能：动能、重力势能、弹性势能；物体由于运动而具有的能叫动能, 动能与物体的质量及运动的速度有关；力势能, 重力势能与物体的质量及被举高的高度有关；的能叫弹性势能,弹性势能与形变的程度有关；物体由于被举高而具有的能叫重 物体由于发生弹性形变而具有动 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 转变,即WW K2EK1= Ek；W GEP 1EP 2= EP

4、；重力所做的功和物体重力势能之间变化的关系为：总结：同学们要留意动能定理中动能的变化量是末动能减去初动能,而重力做功与重力 势能转变之间关系式中是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、弹性势能统称为机械能,本节课我们就来争论有关机械 能的问题；新课教学：一、机械能 1什么是机械能 动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案争论：举例说明不同形式的机械能可以相互转化；上升实例 1：竖直上抛运动,动能 重力势能下降实例 2： 将轻弹簧的一端悬

5、挂,另一端连接一个质量较大的小球,平衡时小球静止在 O 点,如将小球向下拉到位置 A ,然后释放,忽视空气阻力,分析小球运动过程中,小球和弹簧的机械能如何变化？O A 2不同形式的机械能可以相互转化；过渡：通过上述分析,我们发觉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,动能和势能的和会保持不变吗？二、机械能守恒定律1推导过程摸索题一：如图（ 1）所示,将一个质量为的物体竖直向上v 2 h1 h2 抛出,经过高度为的 A 点时速度为,经过高度为h2 的 B 点时B v 1 速度为 2,不计空气阻力；求物体由A 点运动到 B 点的过程中,合A v 0 外力做的功和重力做的功,写出物

6、体在A 点时的机械能和在B 点时的机械能；摸索题二：如图（2）所示,一个质量为的物体做平抛运动,经过高度为 的 A 点时速度为 ,经过高度为 2的 B 点时速度为 2,求物体由 A 点运动到 B 点的过程中,合外力对物体做的功和重力对物体做的功, 写出物体在 A 点时的机械能和在 B 点时的机械能；同学活动设计：把同学分为两小组,一组做摸索题一,另一组做摸索题二,并进 2 行小组赛；名师归纳总结 据动能定理得：W 合W G1mv2 212 mv 1第 3 页,共 6 页22- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案重力做功与重力势能的关系得到：

7、WG=mgh1mgh2由 W合=W G 得：1mv2 212 mv 1mgh 1mgh222EA=12 mv 1mgh 1,EB=1mv2mgh 2222将式移项得：12 mv 2mgh 212 mv 1mgh 122结果分析： 争论并强调以上各式的物理意义；式表示合外力做的功等于物体动能的变化；式表示重力做的功等于物体重力势能变化的负值；表示物体动能的削减量等于重力势能的增加量；增加量等于重力势能的削减量；表示物体在 A 、B 两点的机械能相等；在摸索题二中, 为物体动能的引导：请大家回答,在什么条件下,物体具有的机械能的总和会保持不变？1内容：在只有重力做功的情形下,动能和重力势能相互转化

8、,但在转化过程中的任何时刻,动能和势能的总和和即机械能保持不变 机械能守恒；2数学表达式：（1）守恒式：12 mv 2mgh 21 22 mv 1mgh 12（2）转化式：1mv2 21mv2 1mgh 1mgh222上边我们通过推导得到了机械能是守恒的这一结论,下边同学们摸索：问题 1：在推导中,我们是以物体做竖直上抛运动和做平抛运动为例进行的,请名师归纳总结 问：上述二种运动有什么相同和不同之处. 第 4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案同学答： 相同点是在上述两种运动中物体只受到重力作用；不同之处是物体运动的路线

9、不同,竖直上抛运动是直线运动,而平抛运动是曲线运动；问题 2：从上述两种运动中,你能猜想一下：机械能在什么情形下守恒吗？3成立条件： 物体在只有重力做功的条件下,机械能守恒；巩固练习：1关于物体的机械能是否守恒的表达,以下说法中正确选项（D ）A 做匀速直线运动的物体,机械能肯定守恒；B做匀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0 时,机械能肯定守恒；D物体只有重力做功,机械能肯定守恒；2在以下实例中运动的物体,不计空气阻力,机械能不守恒的是（A ）A 起重机吊起物体匀速上升；物体做平抛运动；C小球在竖直放置的光滑圆轨道内侧做圆周运动；D轻质弹簧上端固定,下端系一重物,重

10、物在竖直方向上下振动以物体和弹簧为争论对象 3从离地高为 H 的阳台上以速度竖直向上抛出质量为的物体,它上升后又返回下落,最终落在地面上,不计空气阻力,以地面为参考面,各已知量均采纳国名师归纳总结 际单位,就以下说法中正确选项（ACD ）1mv2；第 5 页,共 6 页A物体在最高点时机械能为mg（）；B物体落地时的机械能为mg（）1mv2；2C物体落地时的机械能为1mv2 ；2D物体在落回过程中,经过阳台时的机械能为2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案课堂小结：本节课我们学习了机械能守恒定律1我们说机械能守恒的关键是：只有重力或弹力

11、做功；2在详细判定机械能是否守恒时,一般从以下两方面考虑：对于某个物体,如只有重力做功,而其他力不做功,就该物体的机械能守恒；对于由两个或两个以上物体包括弹簧在内组成的系统,假如系统只有重力做功或弹力做功,物体间只有动能重力势能和弹性势能之间的相互转化,系统与外界没有机械能的转移, 系统内部没有机械能与其他形式能的转化,系统的机械能就守恒；3假如物体或系统除重力或弹力之外仍有其他力做功,那么机械能就要转变；假设系统在初态时的动能为 E,势能为 E,在由状态 1 到状态 2 的过程中,重力或弹力做的功为 W,除重力或弹力以外的其他力的功为 W 2,就合外力的功为 W W 2,物体系在末态 2 时的动能为 EK,势能为 E,就据动能定理有：W 1 W 2 E K E K 又 W1 E P E PE P E P W 2 E K E KW 2 E K E P E K E P W2 E E 也就是说,除重力或弹力之外的其他力所做的功,等于物体系统机械能的转变 这个结论叫功能原理；布置作业： P78,1,2,3,4 教学后记：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页