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第七章 机械能守恒定律
§7.1 追寻守恒量
教学目标:
知识与技能
1、了解动能、势能及能量的概念与意义
2、能体会伽利略理想斜面实验中的能量转换和守恒关系
3、能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例
过程与方法
1、体会伽利略分析问题的精妙,学习分析事物本质的方法
2、在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会能的转化与守恒的普遍
性
情感态度与价值观
1、通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动,培养热爱生活的情
趣;
2、通过"追寻守恒量" ,使学生了解守恒思想的重要性,初步树立能量转化与守
恒的观点,学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法
3、通过学习,要善于把实际问题理想化
教学重点:
通过对具体事例的分析建立能量转化和守恒的思想
教学难点:
培养创新能力,使学生在发现了能量转化和守恒的普遍性后,能意识到存在的巨
大使用前景
教具准备:
多媒体课件、滚摆、单摆
教学过程:
一、课前导学
问题导入: 挽弓当挽强,用箭当用长;射人先射马,擒贼先擒王。 这是杜
" "
甫的诗;跳高运动员总要充分地助跑才能取得好的成绩。请同学们思考下面的问
题:
(1)为什么强弓能射得远?
(2)跳高运动员是以高度来计算成绩的,而他们为什么要提高自己的速度
呢?难道速度与高度有什么联系吗?二、质疑讨论
(一)伽利略斜面实验
1、学生阅读课文
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2、课件展示:伽利略理想斜面实验
3、质疑讨论:
(1)当小球沿斜面从高处由静止滚下时,小球的高度不断减小,而速度不断
增大,这说明了什么?
(学生交流讨论总结:小球凭借其位置而具有的某一物理量在不断减小,而
由于其运动而具有的某一物理量在不断增大)
(2)当小球从斜面底沿另一斜面向上滚时,小球的位置不断升高,而速度不
断减小,这说明了什么?
(学生交流讨论总结:小球凭借其位置而具有的某一物理量在不断增加,而
由于其运动而具有的某一物理量在不断减小)
4、继续展示课件:调整斜面倾角,引导同学观察小球运动,指导学生用自己
的语言描述看到的现象,改变倾角再看。
(结论:小球每次好像都"记得"自己的起始高度,到斜面的另一边,总要 达到原来的高度;这个过程说明了小球凭借其位置而具有的某一物理量与其运动 而具有的某一物理量在运动过程中是相互转化的,而其总量是保持不变的。我们
把这个"总量"称之为"能量"或"能" 把"物体由于位置而具有的某一物理 ,而
量" 称为"势能" 把"物体由于运动而具有的某一物理量" 称为"动能"
, )
(二)物体的动能和势能
1、势能: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、动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能。
3、机械能:物体动能与势能的总和
质疑讨论:
(1)小球要达到与斜面 1 等高的地方,必须满足什么条件?
(2)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?
(3)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?
总结:如果没有摩擦,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,所以小球一定 上升到与斜面 1 等高的地方。事实上,小球在任何位置的动能与重力势能之和都
相等,即机械能守恒。
4、演示实验:滚摆、单摆的运动(进一步强化:如果没有摩擦和介质阻力,
物体好像"记得"自己初始的高度,即机械能守恒。 )
5、引导学生列举生活中其它关于此现象的事例(例如:公园里的秋千、翻滚
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过山车、游乐园里的海盗船、篮球由高处落下再跳起及解释开头提出的问题等等,
说明能的转化和守恒具有普遍性)
三、反馈矫正
典型例题
例 1:高山上有一块石头,稳稳地待在那里,它有没有能量?有什么能量?
例 2:以竖直上抛的小球为例说明其动能和势能的转化情况,在这个例子中是否存
在能的总量保持不变?
课堂总结:
四、迁移巩固
变式训练
1、如图 1 所示,一根不可伸长的细绳系着一个小球在竖直平面内摆动, 图中 A、B、 C 三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置,其中 A、C 等高。在小球摆动的
过程中,动能最大时是在 点,在这三点中,在 点势能最大;如果没
有空气阻力的影响,小球在 A 点的动能 (填"大于" 等于"或"小于"
" )
在 C 点的动能。
2、如图 2 所示,一根不可伸长的细绳系着一个小球,从 A 处由静止释放,在竖直
平面内摆动,不计空气阻力,C 为与 A 等高的点。当小球由 C 返回经过 B 点时,细
绳上的 D 点被一钉子挡住。问:小球能否重新到达 DA 点?
A
§7.2
C
功(1)
A
C
教学目标:
知识与技能:
B
图1
第 2 课时
B
图2
1、理解功的概念,知道正功和负功的意义,能利用功的一般公式进行功的计算
2、理解功是能转化的量度,并能举例说明
过程与方法:
通过思考、猜想、讨论,在老师的引导下积极探究知识的形成过程,从而培养学
生的理论联系实际的观点以及观察、分析、推理的能力;
情感态度与价值观:
有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理问
题,培养学生的严谨的科学态度
教学重点:
理解功的概念及正功和负功的含义
教学难点:
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