高中物理 《机械能守恒定律》教案 沪科版必修2.doc

机械能守恒定律
教学目标
知识技能
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、理解机械能守恒定律的内容。
3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒。
过程方法
1、学会在具体的问题中判这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。
情感态度价值观
1、通过在几种不同运动的研究基础建立机械能守恒定律的过程，增强严谨的科学态度。
2、通过自主推导、DIS实验验证机械能守恒的过程，激发学习的积极性、能动性。
3、在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中，体验学有所得的快乐，并感悟物理与社会生活的紧密联系。

教学重 点
1、理解机械能守恒定律的内容。
2、在具体问题中能判定机械能是否守恒。
教学难 点
1、得出机械能守恒定律得探究过程。
2、能正确判断研究对象在所经历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，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达式公式的来龙去脉。
2、关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法。
教学用 具
多媒体课件 DIS---验证机械能守恒实验系统 砝码（悬挂）
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
1、观看视频（过山车）
2、复习回顾
教师提问；
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？它们的表达式如何？
②动能定理的内容和表达式是什么？
学生回答：
①本章我们学习了以下几种能：动能、重力势能、弹性势能。
②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改变，即：Ｗ＝ＷＫ２－ＷＫ１。

在老师的引导下学生进行复习
设置情境
复习回顾，顺利推导机械能守恒定律奠定基础
讲授新课
一.机械能：讲述机械能的概念及其计算公式.
1.机械能概念：动能、重力势能、弹性势能统称为机械能
2.计算公式：E＝EK+EP
3.机械能是标量，
4.具有相对性（需要设定零势能面）

◆过渡：在很多情况下物体的动能、势能之间可以发生相互转化。
举例说明并分析能量的转化过程：
1竖直上抛的物体.在运动过程中能量的转化过程.
提问：
2. 滑雪运动员能量的转化过程.视频演示
3. 撑杆跳运动员在起跳到落地的过程中能量的转化过程.视频演示
实例分析：
明珠线轻轨设计方案
◆过渡：通过上面实例的分析，发现各种形式的能量之间可以发生相互转化，且在转化过程当一种形式的能量增加时另外一种形式的能量减少，
那么在整个过程小球的机械能如何变化？
二.机械能守恒定律的推导.
自主活动：“提桶会不会碰鼻”
◆过渡：动能和势能的转化是有规律的，下面我们用DIS实验来研究一下。
DIS实验：用DIS研究机械能守恒定律

（实验过程）
实验结论：小球在摆动过程中机械能保持不变，既守恒。
◆过渡：刚才通过实验，我们对物体的机械能守恒有了感性的认识，下面我们通过一个实例来验证一下。

小组活动，参阅学案
实例分析：质量为1Kg的物体作自由落体运动，高度足够高，分组计算1s未、2s未、3s未、4s未的动能、重力势能以及机械能并作比较（以开始下落点为参考平面，g=10m/s2）

理论推导：
h1
h2
A
B
v1
v2
如图所示，一个质量为m的物体自由下落，取任意两点A，B，经过A点时的高度为h1、速度为v1，下落到B点时的高度为h2，速度为v2，
（1）.试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能.
（2）.分析在此过程机械能是如何变化的。
2.引导学生推导在此过程中机械能的变化情况
推导过程
★板书：
解：（1）∵机械能等于物体的动能和势能之和
∴A点的机械能等于
B点的机械能等于
（2）证明EA=EB
由动能定理得： W合=WG=

又据重力做功得到： WG=
由分析可知，重力势能的减少量等于物体动能的增加量，所以A、B两点的机械能相等.
即：
由于A、B是任意两点，所以可以得出如下结论：做自由落体运动的物体在下落过程中，重力势能转化为动能，但总的机械能始终保持不变，即守恒.
三.机械能守恒定律
1.内容：物体在只受重力的情况下，动能和势能发生相互转化的过程中，动能和重力势能的总量保持不变，即机械能守恒.
2.表达式：
三. 机械能守恒定律的条件
提出问题：
在任何条件下机械能都守恒吗？需不需要满足一定的条件？
分析摆球和自由落体的小球的受力情况和做功情况，得出条件：只有重力做功。
对只有重力做功的理解：
a、物体只受重力，不受其他的力。
b、物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功。
实例分析：下列情况机械能是否守恒
1．跳伞员利用降落伞在空中匀速下落
2．抛出的篮球在空中运动（不计阻力）
3．用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升

分析各个实例中能量的转化过程

学生参与游戏

学生以小组为单位，分别从实例和理论探究自由落体过程中机械能的变化情况.

听讲并熟悉证明是否守恒的方法.

分析在这两种情况下机械能是否守恒，并归纳总结机械能守恒的条件

知道机械能的概念和表达式，

通过分析，强化不同形式之间的能之间可以发生相互转化

价值观渗透：节约能源

在实践中体验与感悟物理知识，体会生活中物理无处不在

认识DIS实验是现代实验研究的重要途径

培养学生间合作精神，体会科学研究的严谨
课堂练习
利用电脑出示练习题
学生做相关练习

课堂小结
本节课我们学习了机械能守恒定律
1.文字描述：在只受重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）相互转化，但机械能的总量保持不变.
2.数学表达式：
3.机械能守恒的条件：只有重力做功
a、物体只受重力，不受其他的力。
b、物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功。

作业布置：

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课后反思：