2022年机械能及其守恒定律导学案 .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 教案目标:第一节追寻守恒量1、明白势能、动能的概念 2、初步建立机械能守恒和能量守恒的思想 3、通过守恒观点的建立使同学树立科学的世界观 教案重难点:通过对详细事例的分析建立守恒的思想 教具:单摆,玻璃棒如干根;教案过程:引入 :问题:在一个大热天,小强和小明呆在小强家里玩嬉戏,两人热得是满头大汗,可小强家里没 有空调,怎么办呢?最终仍是小明反应快,他对小强说:“你家不是有冰箱吗,咱们把冰箱的门 开着,不就可以降温了吗!”于是,他们把门窗关好,把冰箱门开着,他们能达到预期的成效 吗?新课 :一关于抱负试验 问题:伽利略的抱负试验的内容?小球怎样
2、运动的?为什么这样运动?(从力的角度)内容:如下列图,让小球从斜面由静止开头滚下,小球将滚上斜面,假如没有摩擦,小球将滚到与斜面等高的地方;说明:当小球在斜面 1 上向下滚时,重力沿斜面对下 的分力使小球做加速运动,小球的速度越来越大;当小球滚上斜面2 时,重力沿斜面对下的分力使小球做减速运动,小球的速度越来越小;但从动力学的角度不能说明小球为什么会到达与斜面1 上等高的地方,不会高也不会低;事实上,这一特点说明小球在运动的过程中,有一个量是不变的,即守恒的;这个量就是能量或 能;二两种形式的能 1相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能;(重力势能、弹性势能)2物体由于运动而具有的能量叫
3、做动能;说明:当小球被抬高时,它获得了肯定量的重力势能,随着小球向下运动,它的重力势能逐步 削减,但它的速度逐步增大,即它的动能逐步增加;当小球沿着斜面 2 向上运动时,过程与在 斜面上相反;争论:小球要达到与斜面 1 等高的地方,必需满意什么条件?提示:( 1)小球在初始位置的重力势能与小球到达底端时的动能具有什么关系?名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - (2)小球在其它位置的能量与小球在初始位置的重力势能有什么关系?假如没有摩擦,小球向下运动时,重力势能向动能转化,小球在斜面底端的动能等于小球在初始位置时的重力势
4、能,当小球向上运动时,动能向重力势能转化,小球上升到最高位置时的重力势能与底端时的动能相等,所以小球肯定上升到与斜面 位置的动能与重力势能之和都相等,即机械能守恒;三拓展 让同学列举生活现象并加以争论;1 等高的地方;事实上,小球在任何秋千(单摆),过山车,钻木取火,电炉丝通电发热,植物的光合作用,以及说明开头提出的 问题;把守恒的观点推广到多个物体和其它形式的能;学问与技能: 52功1知道功的定义及做功的两个因素;2知道功的一般公式;3懂得正功和负功的意义;4学会总功的运算;过程与方法:1懂得功的一般公式的推导过程力做功的等效思想,搞清晰为什么要把力进行正交分解,将位移进行进行正交分解可以吗
5、?提高同学规律思维的才能2懂得求总功可以通过求合力来求、也可以通过先求各个分力的功再求其代数和,并比较其优 劣 情感与价值观:理性而全面摸索问题,培育同学的严谨的科学态度 教案重难点:功的一般公式的推导;正功和负功 教案过程:问题 1:投影展现并提问什么力如何使物体什么能发生变化?手推小车瀑布水轮机钻石取火飞机升空Fs 乙第 2 页,共 14 页问题 2:回忆并争论中学阶段对F功是如何定义的?说说力对物体做功的条件;名师归纳总结 s 甲- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - F F2 F F s1sF1 丙 s 丙-1 s 丙-2 s2问题 3:如力的方向与
6、物体发生位移(中学讲是路程)方向有肯定的夹角为 ,力对物体做的功如何求呢?问题 4:对丙 -1,为什么可以将F 进行分解,为什么要这样正交分解?(等效且F2 做的功为零,有利于简化),得出的结论如何?问题 5:可以将 s 按丙 -2 进行正交分解吗?(可以)这样做有什么好处?(等效、便利、简化),得出的结论如何?与比较问题4 说明白什么?(殊途同归)问题 6:对功的一般公式 WFScos 是如何懂得的?(功是标量、过程量; F 一般为 恒力 ,可以是某一个力也可以是几个力的 合力 ,但要求这个合力也是 恒力, 如作用力是变力,千万不能用; S 为力 F 作用时物体所发生的位移,不肯定是力的方向
7、上的位移; 是 F 与 S 的夹角;要运算功只要找恒力 F、S 和 就可以了,不必计较物体的做怎样的运动)例 1:请找出运算功中的 30 ( 的懂得很重要,细节打算成败)F 150 30FSFS S例 2:某足球运动员用200N 的力把质量为1 的球踢出去,球滚动了50m 停下来, g 取10m/s 2,就该运动员踢球做的功为多少?(留意同学会乱套公式,提示同学怎样正确懂得、运用功的一般公式)问题 7:在用功的一般公式力对物体做功时,你发觉了W 有正负了吗?怎么熟悉?如力对物体做功是负的,说明功的方向与运动方向或位移方向向反吗?(当 90 时, cos 0,W0,力做正功,力为动力;当 90
8、时, cos 0,W0,力不做功;当 90 180 时, cos 0,W 0,力做负功,力为阻力;力做负功也可以说成物体克服力做正功; 问题 8:如力对物体做功是负的,说明功的方向与运动方向或位移方向向反吗?说明什么?名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - (功是标量)那么这个负是什么意义?(力为阻力,说明能量的转化方向是物体向外转化)问题 9:一个物体受到的力往往不是一个,而且往往有很多力对物体做功,那么如何求几个力对物体做的合功?(先求各个力分别对物体所做功,再求其代数和;先求出合外力,再求合外力做的功;)例 3:如
9、下列图,质量为 m=1Kg 的小物体,从长为 5m 倾角为 37 的斜面顶端静止释放,小物体与斜面间动摩擦因数为 m=0.5,就在小物体从静止释放直至斜面 m 底端的过程中;求:小物体所受外力做的总功为多少?37例 4:将质量为 m 的物体竖直向上抛出,上升的最大高度为h,运动过程中空气对物体的阻力大小恒为 f,就在物体从抛出直至落回到抛出点的过程中,重力对物体所做的功为,空气阻力对物体所做的功为,整个过程中外力对物体做的总功为;作业 :教材 P6 2、 3、4五、重力势能1、懂得重力热能的概念,会用重力势的定义进行运算;2、懂得重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路学问目标径无关;
10、3、知道重力势能的相对性;名师归纳总结 教案目标4、明白弹性势能;第 4 页,共 14 页教案重点才能目标1、依据功和能的关系,推导出重力势能的表达式;2、学会从功和能的关系上说明和分析物理形象;德育目标渗透从对生活中有关物理现象的观看,得到物理结论的方法,激 发和培育同学探究自然规律的爱好;重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能转变的关系;教案难点重力势能的系统性和相对性教案方法试验观看法、分析归纳法、讲练法教案用具铁球(大小、质量均不同的两个)、透亮玻璃容器、沙子、投影片- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 课时支配 1 课时教学步骤打桩机的重锤从高处
11、落下时,可以把水泥打进地里,为什么?同学:由于重锤具有重力势能;老师那么什么是重力势能?同学:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能;演示试验:在一个透亮的玻璃容器内装上沙子;导 入 新 课试验一:用一个铁球从不同高度释放,观看铁球落在沙子中的深 度;试验二:用大小不同的两铁球从同一高度释放,观看铁球落在沙子 中的深度;同学回答观看的现象:在试验一中,铁球的释放高度越大,铁球落在沙子中的深度越大;在试验二中,质量大的铁球落在沙子中的深度越大;老师:通过上述演示,我们可以定性得到:重力势能跟物体的质量 和高度都有关系,且物体的质量越大,高度越大,重力势能就越大;引入:那么,怎样定时地表示重力势能呢
12、?板书课题:重力势能名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - (一)重力势能:1、老师举例:把一个质量为 m 的物体竖直向上抛出,在它上升和下落的过程 中,重力分别做什么功?重力势能如何变化?同学:上升过程中,物体克服重力做功(重力做负功),物体的重 力势能增大;下落过程中,重力做正功,重力势能减小;老师:我们前边学过了功和能之间的关系,我们知道力对物体做了 多少功,物体的能量就将变化多少,那么同学们认为重力所做的功与物 体重力势能的变化之间有什么关系?同学:重力所做的功等于物体的重力势能的变化;2、上边我们定性分析了重力
13、所做的功等于物体重力势能的变化,下 边我们再来分析一个例子:用投影片出示问题:质量为 m的物体从高度为h1的 A 点下落到高度为h2 的 B 点,重力所做的功为多少?同学求解得到:重力所做的功为:WG=mg h=mgh1- h2 老师:前边我们结合功和能的关系分析得到重力所做的功等于物 体重力势能的变化,而我们经过推导又得到重力所做的功等于 mgh 这个 量的变化,所以在物理学中就用 E p 物体的重力势能 mgh这个式子来表示物体的重力势能;焦 J 板书: EP=mgh 表示 单位 m 物体的质量 千克 kg 推导重力势能的单位:h g 1 kg 表示 表示m / 物体的高度 物体的重力加速
14、度 s 2 m 1 Nm 单位 1 J 米 单位 m 米 / 秒 2 m / s 2 J 重力势能是标量;重力势能的单位是焦耳 , 并把上述板书补充完整 .3、据重力做功与重力势能变化之间的关系进行争论:老师:我们用 EP1=mgh1 来表示物体在初位置的重力势能,用 EP2=mgh2 来表示物体在末位置的重力势能,就 WG= E P1 -E P2 同学争论得到:当物体由高处向低处运动时,当物体由低处向高处运动时,h1 h 2,WG0 , EP1EP2 h1 h 2,WG0 , EP1EP2老师总结:重力做正功时,重力势能削减,削减的重力势能等于 重力所做的功;物体克服重力做功(重力做负功时,
15、重力势能增加,增加的重力势 能等于物体克服重力所做的功;4、争论:如下列图,物体从高为h1处运动到高为处时,运动的路径名师归纳总结 有很多条,争论在这此运动过程中,重力所做的功是否相同;第 6 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1、关于重力做功和物体的重力势能,以下说法正确选项:A、当重力对物体做正功时,物体的重力势能肯定削减;B、物体克服重力做功时,物体的重力势能肯定增加;C、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确定值;巩D、重力做功的多少与参考平面的选取无关;50J,就:2、物体在运动过程中,克服重力做功为固A、重力做功为50J;训
16、B、物体的重力势能肯定增加了50J;练C、物体的动能肯定削减50J;D、重力做了50J 的负功;3、以 40m/s 的初速度竖直向上抛出一个物体,经过重力势能是动能的3 倍, g=10m/s2,就 t 的大小为:A、2 秒; B 、3 秒; C 、4 秒; D 、5 秒;本节课我们学习了:t 秒后,物体的1、势能由物体间的相互作用而产生,由它们的相对位置而打算;小 结2、势能是标量,单位是焦耳;3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无关,只跟物体运动的始 末位置有关,重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差;4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有的,一个物体的重力势 能的大小与参考平面的
17、选取有关;业 练习五势能(一)重力势能 1、物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积;板 书 设 计2、重力势能是标量,是状态量;单位:焦(J)3、重力势能是物体和地球共有的,常称为物体的重力势能;4、重力势能是具有相对性(相对于参考平面)5、重力做功与路径无关,与初、末位置有关;(二)弹性势能1、发生弹性形变的物体在复原原状时能够对外做功,物体具有能 量,这种能量叫弹性势能;2、弹性势能与形变大小有关;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第七课时 机械能守恒定律的应用【教案目标】【学问目标 】1知道应用机械能守
18、恒定律解题的步骤以及用该定律解题的优点,会用机械能守恒定律解决简 单的问题;2能判定详细问题中物体系统的机械能是否守恒,明确应用机械能守恒定律分析问题的留意 点;3把握用机械能守恒定律和动能定理、动量守恒定律综合解题的方法;【才能目标 】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把握解决力学问题的思维程序,学会解决力学综合问题的方法;【教案目标】 德育目标 1通过解决实际问题,培育认真认真有序的分析习惯;2详细问题详细分析,提高思维的客观性和精确性;【教案重点】 机械能守恒定律的应用【教案难点】正确判定对象在争论过程中机械能是否守恒,在应用时能找准始、末状态的机械能;【教案方法】
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- 2022年机械能及其守恒定律导学案 2022 机械能 及其 守恒定律 导学案
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