2020年高中物理教学设计(新人教必修二)7.8《机械能守恒定律》4.docx

课 题
机械能守恒定律
课型
新授课
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；
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。
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。
情感、态度与价值观：
通过能量守恒的教学，使同学树立科学观点，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条件及实际运用
2．机械能守恒定律的推倒及表达式的理解
教学
难点
1．从功能关系动身理解机械能守恒的条件
2．能正确推断争辩对象在所经受的过程中机械能是否守恒
学法
指导
自主阅读、合作探究、精讲精练、
教学
设想
预习导学→合作探究→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
任务一 预习导学
复习：重力势能表达式 、动能表达式
思考：这些不同形式的能是可以相互转化的，那么它们会在什么状况下发生相互转化？在相互转化的过程中，他们的总量是否会发生变化？
实例一：
质量为m的小球做自由落体，以地面作为零势能面。AB为下落过程中任取的两点， A距地面高度为h1， B距地面高度为h2，小球经过AB两点时速度分别为υ1、υ2 ，
①球从A→B的过程中速度发生变化，请写出这一过程动能定理表达式

②请问：若以地面为参考平面，
A点的动能是 ，重力势能是 ，机械能是 。
B点的动能是 ，重力势能是 ，机械能是 。
A、B点的机械能之间的数量关系是

实例二：
一个物体以初速度V1从光滑斜面顶端A开头下滑，斜面高h1,当它下滑到离水平面高h2时的B点速度为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.
①球从A→B的过程中速度发生变化，请写出这一过程动能定理表达式
②请问：若以地面为参考平面，
A点的动能是 ，重力势能是 ，机械能是 。
B点的动能是 ，重力势能是 ，机械能是 。
A、B点的机械能之间的数量关系是

任务二 合作探究
小组争辩：①位置A、B的机械能表达式存在什么关系？
②上述两种运动有什么相同和不同之处?
③实例二中假如物体还受摩擦力，机械能是否守恒?
通过两个例子，你认为要使在位置A、B时的机械能的表达式成立的条件是什么？
机械能守恒定律：
1、文字表述：

2、表达式：
3、机械能守恒的条件：
留意：对这个条件的理解
典型例题分析：
60º
L
m
长L＝80cm的细绳上端固定，下端系一个质量m＝100g的小球。将小球拉起至细绳与竖直方向成60º角的位置，然后无初速释放。不计各处阻力，求小球通过最低点时（1）速度大小？（2）细绳对小球拉力多大？(取g＝10m/s2)
用机械能守恒定律求解，分析及解题过程：
①争辩对象是：_________________
②分析争辩对象在运动过程中的受力状况：___________________
③各力做功的状况：__________________________________
推断机械能是否守恒：_________
④选取___________为零势能，争辩对象在初始状态机械能为：_______________________
末状态时的机械能______________________；
⑤依据机械能守恒定律列方程： _____________________________

任务三 达标提升

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
2．一块质量为m的木块放在地面上， 用一根弹簧连着木块，如图6所示，用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，假如力F的作用点向上移动的距离为h，则(　　)
A．木块的重力势能增加了mgh B．木块的机械能增加了Fh
C．拉力所做的功为Fh D．木块的动能增加了Fh
3．从地面以初速度v0竖直上抛一个小球，不计空气阻力，小球运动过程中的动能Ek与小球离地面高度h的关系是下图中的(　　)

4．随着人类能源消耗的快速增加，如何节省能源、有效地提高能源利用率是人类所面临的一项重要任务.如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度.
（1）探究这种设计方案的优点.
（2）假如坡高h＝1.8 m，电车到达A点便切断电源，假如不考虑电车所受的摩擦力，则电车能冲上站台的最小速度是多少？

参考答案：1、ACD 2、C 3、B
4、 解析：（1）列车进站时，利用上坡使一部分动能转化为重力势能，削减了因刹车而损耗的能量，列车出站时利用下坡再把储存的重力势能转化为动能，从而起到节能的作用.
（2）列车在上坡过程中机械能守恒
ΔEp=mgh
ΔEk=0-mv2
又由于ΔEk+ΔEp=0
所以v=6.0 m/s
答案:（1）见解析 （2）6 m/s