机械能守恒教案
- 格式:doc
- 大小:67.50 KB
- 文档页数:6
机械能守恒定律教案教学目标:1.理解机械能守恒定律的概念和意义;2.能够运用机械能守恒定律解答与机械能有关的物理问题;3.培养学生观察、实验和推理的能力。
教学重点:1.机械能守恒定律的意义和适用范围;2.准确运用机械能守恒定律解题。
教学难点:应用机械能守恒定律解答问题。
教学过程:一、导入(5分钟)通过展示一个小球从斜面滚下的实验视频,引出机械能守恒定律的概念和意义。
引导学生思考,为什么小球会从高处滚下,运动能量是如何转化的。
二、知识讲解(15分钟)1.机械能的定义:机械能由位置能和动能组成。
2.动能的定义和计算:动能是物体运动时的能量。
3.位置能的定义和计算:位置能是物体由于位置而具有的能量,通常以重力势能为例进行讲解。
4.机械能守恒定律的概念和表达式:当一个物体只受重力和弹力做功时,机械能守恒。
5.机械能守恒定律的适用范围:不考虑能量的损耗和外力做功时。
三、案例分析(30分钟)通过几个具体的例子,让学生掌握如何运用机械能守恒定律解答问题。
例如:1.小球从斜面滚下后,撞击到地面,究竟有多少能量转化?2.一个橡皮球从高处抛向地面,撞击地面后又弹起来,如何计算橡皮球在抛出和弹起过程中的动能变化?3.一个弹簧重力系统,由簧子上升释放物体,如何计算物体的高度和速度?四、实验设计(20分钟)设计一个实验来验证机械能守恒定律的正确性。
具体步骤如下:1.准备一个光滑的斜面,将小球从顶端释放,观察小球滚动的轨迹。
2.在斜面底部安装一个杆,小球撞击到杆后弹起。
3.测量小球滚动的最高点和弹起的高度。
4.计算小球在滚动和弹起过程中的动能和位置能,并验证机械能守恒定律的正确性。
五、拓展延伸(10分钟)让学生思考机械能守恒定律在生活中的应用,例如:1.为什么滑雪运动员在滑下坡时会获得速度?2.为什么高坝下的水能够产生巨大的水力能?3.在机械能不守恒的情况下,可供使用的能量会减少吗?六、归纳总结(5分钟)总结机械能守恒定律的概念、意义和适用范围。
机械能守恒定律教案机械能守恒定律教案篇一一、教学目标知识与技能知道机械能的概念,能够分析动能和势能之间的相互转化问题;理解机械能守恒定律的内容和适用条件,会判断机械能是否守恒。
过程与方法学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法,初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。
情感态度与价值观体会科学探究中的守恒思想,养成探究自然规律的科学态度,提高科学素养。
二、教学重难点重点机械能守恒定律的推导及内容。
难点对机械能守恒定律条件的理解。
三、教学过程环节一:导入新课教师先找一名学生配合完成小实验:把钢球用细绳悬起,请一同学靠近,将钢球偏至这位同学鼻尖处释放,当钢球摆回时,观察该同学反应,并让学生分析会不会碰到鼻子,思考原因。
由此引入新课《机械能守恒定律》。
环节二:新课讲授(一)动能与势能的相互转化教师播放视频:荡秋千、过山车、撑杆跳、瀑布等视频材料,初步深刻感受各种丰富多彩的'动能与势能发生相互转化的过程。
教师播放演示实验:滚摆、单摆、自由落体等实验。
教师:演示实验中物体自由下落时,重力势能怎样变化?变化的原因是什么?学生:重力势能减少,因为重力对物体做正功。
思考:减少的重力势能去哪了?学生:物体下落过程中,速度在逐渐增加,说明物体的动能增加了,即物体原来的重力势能转化成了动能。
教师:那如果物体由于惯性在空中竖直上升时,能量又是怎样变化的?学生:物体原有的动能转化为重力势能。
教师播放演示实验:水平弹簧振子在气垫导轨上振动的实验。
感受弹力做功引起弹性势能的变化。
教师举例说明:物体被弹簧弹出去之后,弹力做正功,弹簧的弹性势能减少,而物体的速度增加,动能增加。
也就是弹簧的弹性势能转化成了物体的动能。
学生总结:不仅重力势能可以与动能相互转化,弹性势能也可以与动能相互转化。
教师补充:从上面的例子可以发现:通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另外一种形式。
(二)机械能守恒定律教师提问:物体动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢?以动能和重力势能的相互转化为例,研究这一问题。
机械能守恒定律教学目标1.知道什么是机械能。
2.让学生掌握体验用实验探究机械能的转化和守恒。
3.掌握机械能守恒定律,应用机械能守恒定律解决实际问题。
4.让学生树立守恒的科学观点,自觉运用它分析问题教学重点、难点1.理解机械能守恒定律的内容;2.能正确的选择研究对象和过程,从能的转化和功能关系判断机械能是否守恒,应用机械能守恒定律列式解决问题。
教具多媒体、实验器材(打点计时器、墨粉纸盘、纸带、重锤、铁架台、铁夹、刻度尺、摆球和细线、弹簧振子)课时 1【教学过程】教学活动教学内容引入新课0.5分钟【引入】本章我们已经学习了,动能:物体由于运动而具有的能(212KE mv=);重力势能:物体处于一定的高度而具有的能(pE mgh=);弹性势能:物体因为发生弹性形变而具有的能。
物理上把动能、重力势能、弹性势能之和称为机械能。
今天我们一起研究自由重力做功的自由落体运动过程动能和重力势能的转化规律,推广到其它物理过程。
【演示1】及分析1.5分钟【师生探究实验】及分析20分钟一、机械能的转化和守恒的实验探索:【演示】观察自由下落物体的运动情况,讨论以下问题。
(1)分析小球的受力情况?各力做功情况?能量如何转化?(2)同学能否观察出小球下落过程各个位置机械能(重力势能、动能之和)的数值关系?【总结】小球在自由下落过程,只受重力作用,只有重力做功。
下落过程速度(动能)增大、,高度降低(重力势能减小),说明动能和重力势能相互转化,但我们无法观测出下落过程各个位置的重力势能和动能总和的数值关系。
什么方法可让我们获得自由落体运动任意位置的机械能?【师生探究实验】参照课本33《实验与探究》师生一起来确定实验方案,然后完成实验。
表格一:各点的位置位置1 位置2A 位置3 位置4 位置5B 位置6(二-1.2) 参考《课本》P34师生一起证明、总结 5分钟(二-3) 【例题1】和学生一起完成并解释, 7分钟【例题2】给学生4分钟,教师分析后总结解题一般步骤 (共9分钟) 表格二:A h ∆、B h ∆、E K 、E P 、E A h 1 (m) △h A (m ) A 1h V =2T ∆(m/s) 21112k E mv =(J) 11P E mgh =(J) 11k p E E +(J) B H 2 (m) △h B (m ) B 2h V =2T ∆(m/s) 22212k E mv =(J) 22P E mgh =(J) 22k p E E +(J) [实验结论]自由落体运动,只有重力做功的情况下,重力势能和动能相互转化,任何位置(时刻)。
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的计算方法。
2. 引导学生了解机械能守恒定律的内容,理解守恒的条件和意义。
3. 通过实例分析,让学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学内容1. 机械能的概念:动能和势能。
2. 机械能的计算方法:动能公式KE=1/2mv^2,势能公式PE=mgh。
3. 机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的系统中,系统的总机械能(动能加势能)保持不变。
4. 守恒的条件:只有重力或弹力做功,系统不受外力或外力做功为零。
5. 守恒的意义:能量不能创造也不能消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的内容及其应用。
2. 难点:机械能守恒定律的判断和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索机械能守恒定律。
2. 通过实例分析和讨论,培养学生的分析和解决问题的能力。
3. 利用多媒体教学,生动展示机械能的转化过程。
五、教学过程1. 导入:通过展示一个简单的机械能转化的例子,如摆钟的上下运动,引发学生对机械能的思考。
2. 讲解:介绍机械能的概念和计算方法,讲解机械能守恒定律的内容和条件。
3. 实例分析:分析一些常见的机械能守恒问题,如抛体运动、滑块下滑等,引导学生运用守恒定律解决问题。
4. 练习:布置一些练习题,让学生运用机械能守恒定律进行解答。
6. 作业布置:布置一些相关的作业,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生,了解他们对机械能守恒定律的理解程度。
2. 练习题解答:检查学生对实例分析和练习题的解答情况,评估他们的应用能力。
3. 课后作业:评估学生作业的完成质量,检查他们对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 机械能与其他能量形式的关系:引导学生思考机械能与其他能量形式(如热能、电能等)之间的关系。
2. 能量守恒定律:介绍能量守恒定律的内容,引导学生理解各种能量形式之间的转化关系。
一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念及其守恒原理。
2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、分析、解决问题的能力。
二、教学内容1. 机械能的定义及分类2. 机械能守恒的条件3. 机械能守恒定律的表达式4. 机械能守恒定律的应用5. 实验探究:验证机械能守恒定律三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的内容及其应用。
2. 难点:机械能守恒定律在复杂情境下的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究机械能守恒定律。
2. 利用实验教学,让学生通过实践操作,感受机械能守恒的现象。
3. 运用案例分析法,分析实际问题,提高学生解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入新课:通过生活中的实例,引导学生思考机械能的概念及守恒原理。
2. 讲解机械能的定义及分类,阐述机械能守恒的条件。
3. 推导机械能守恒定律的表达式,并解释其物理意义。
4. 运用实例分析,讲解机械能守恒定律的应用。
5. 安排实验:让学生分组进行实验,验证机械能守恒定律。
6. 总结归纳:通过实验结果,总结机械能守恒定律的正确性。
7. 布置作业:让学生运用机械能守恒定律解决实际问题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式,对学生的学习情况进行全面评价。
2. 评价内容包括:对机械能概念的理解、机械能守恒定律的应用、实验操作技能等。
3. 评价方法:课堂提问、作业批改、实验报告等。
七、教学拓展1. 引导学生关注机械能在实际生活中的应用,提高学生学以致用的能力。
2. 介绍机械能守恒定律在其他学科领域的应用,拓宽学生的知识视野。
3. 组织学生进行小研究,探讨机械能守恒定律在现代科技发展中的作用。
八、教学资源1. 教材:《物理》(八年级上册)2. 实验器材:斜面、小车、弹簧测力计、细线、钩码等。
3. 多媒体课件:用于辅助教学,提高课堂效果。
九、教学进度安排1. 第1-2课时:讲解机械能的概念及分类,阐述机械能守恒的条件。
《机械能守恒定律》教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的计算方法。
2. 让学生了解机械能守恒定律的内容,能够运用机械能守恒定律解决问题。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学探究能力。
二、教学内容1. 机械能的概念与计算2. 机械能守恒定律的表述3. 机械能守恒定律的应用4. 实验:验证机械能守恒定律三、教学重点与难点1. 教学重点:机械能的概念与计算机械能守恒定律的表述与应用2. 教学难点:机械能守恒定律的微观解释实验操作与数据分析四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过实验观察和数据分析,探索机械能守恒定律。
2. 利用多媒体教学资源,展示机械能守恒定律的微观过程,帮助学生形象理解。
3. 组织小组讨论,培养学生的团队合作能力和科学探究能力。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的机械能转化实例,引导学生思考机械能的概念和守恒现象。
2. 讲解:介绍机械能的概念和计算方法,讲解机械能守恒定律的表述,并通过示例进行分析。
3. 实验:组织学生进行验证机械能守恒定律的实验,指导学生正确操作实验设备,收集实验数据。
4. 分析:引导学生根据实验数据进行分析,探讨机械能守恒定律的微观机制。
六、教学延伸1. 引导学生思考机械能守恒定律在实际工程中的应用,例如物体自由下落、抛体运动等。
2. 介绍机械能守恒定律与其他物理学定律的关系,如牛顿运动定律、能量守恒定律等。
七、课堂作业1. 请学生完成课后习题,巩固机械能的概念、计算方法和机械能守恒定律的应用。
2. 布置一道应用题,要求学生运用机械能守恒定律解决实际问题。
八、课后反思2. 学生分享自己在课堂上的收获和感受,提出疑问和建议。
九、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 作业评价:检查学生完成的课后习题和应用题,评估学生的理解和应用能力。
3. 实验报告评价:评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力。
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的计算方法。
2. 让学生了解机械能守恒定律的定义,理解机械能守恒的条件。
3. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械能的概念与计算2. 机械能守恒定律的定义与条件3. 机械能守恒定律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:机械能的概念,机械能守恒定律的定义与条件,机械能守恒定律的应用。
2. 教学难点:机械能守恒定律的应用,解决实际问题。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究机械能的概念与计算方法。
2. 采用案例分析法,让学生通过实际案例理解机械能守恒定律的定义与条件。
3. 采用任务驱动法,培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引导学生思考机械能的概念。
2. 新课:讲解机械能的概念与计算方法,让学生掌握机械能的基本知识。
3. 案例分析:分析实际案例,让学生理解机械能守恒定律的定义与条件。
4. 应用实践:布置任务,让学生运用机械能守恒定律解决实际问题。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,巩固学生对机械能守恒定律的理解。
6. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容:学生对机械能概念的理解,机械能计算方法的掌握,机械能守恒定律的定义与条件的理解,以及运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
2. 评价方法:课堂提问、作业批改、小组讨论、实例分析报告。
七、教学资源1. 教材:机械能守恒定律相关章节。
2. 辅助材料:PPT、实例分析、练习题。
3. 仪器设备:实验器材,如滑轮组、重物、计时器等。
八、教学进度安排1. 课时:本节课计划安排2课时。
2. 教学环节:导入(5分钟)、新课(20分钟)、案例分析(15分钟)、应用实践(10分钟)、总结(5分钟)、作业布置(5分钟)。
九、教学反思1. 反思内容:教学方法、教学内容、教学过程、学生反馈。
实验教案:机械能守恒
教学目标:
1. 学生能够通过实验观察机械能的转换过程。
2. 学生能够理解机械能守恒的原理。
3. 学生能够运用机械能守恒原理解释相关现象。
教学方法:
1. 实验操作:学生通过实际操作实验,观察机械能的转换过程。
2. 小组讨论:学生分组进行讨论,共同探究机械能守恒的原理。
教学准备:
1. 实验室用具:滑轮、绳子、重物、支架、刻度尺、计时器等。
2. 安全防护用品:安全眼镜、手套等。
教学过程:
一、导入
1. 引导学生思考机械能的概念,如动能、势能等。
2. 提问:机械能是否可以转换?机械能是否守恒?
二、实验探究
1. 提问:如何验证机械能守恒原理?
2. 分组实验:每组将滑轮、绳子、重物和支架组合成一个简单的滑轮系统。
学生通过改变重物的起始高度和速度,观察和记录重物的运动情况。
3. 学生汇报实验结果,讨论机械能的转换和守恒过程。
1。
机械能守恒定律教案详解。
一、机械能守恒定律的定义机械能守恒定律,简单来说就是指在物体做机械运动的过程中,整个系统的机械能守恒不变。
机械能包括动能和势能两种形式,而这个定律的本质就是指这两种能量之间可以互相转换,但它们的总和不会发生改变。
这个定律的适用范围非常广,例如在弹性碰撞、自由落体、电梯等情境中都可以使用。
二、机械能守恒定律的原理在理解机械能守恒定律的原理之前,我们需要先了解两种重要的能量形式:动能和势能。
1.动能:当物体在进行运动的时候,它所具有的能量就叫做动能,常用公式为K=½mv²(m为物体的质量,v为物体的速度)。
2.势能:当物体由于位置在重力场中或弹性体的弹性作用范围内而受到的能量,称为势能。
其中重力势能的公式为Ep=mgh(m 为物体的质量,g为重力加速度,h为物体高度),而弹性势能的公式为Ep=½kx²(k为弹性系数,x为弹性体变形的长度或位移)。
在获得上述基础知识之后,我们可以轻松理解机械能守恒定律的原理:当一个物体在做机械运动时,其动能和势能之间始终保持着一种平衡状态。
如果物体发生位移或速度改变,其所具有的动能或势能也会随之改变,但总能量始终保持不变。
这个定律可以表述为:E1=E2,其中E1为初态时的机械能总量,E2为末态时的机械能总量。
三、机械能守恒定律的公式在理解了机械能守恒定律的原理之后,我们可以开始探究这个定律所对应的公式。
机械能守恒定律的公式为:K1 + Ep1 = K2 + Ep2,其中K1和K2分别为初态和末态下的动能,Ep1和Ep2分别为初态和末态下的势能。
需要注意的是,这个公式不仅可以用于同一物体的机械运动,还可以同时应用于多个物体的机械运动情景中。
四、机械能守恒定律的运用方法理解了机械能守恒定律的定义、原理和公式,我们就可以开始考虑如何运用这个定律来解决实际问题了。
我们需要仔细分析题目中给出的情境,明确题目中所给定的初态和末态,并记录下所有与题目相关的参数(例如物体的质量、速度、高度等)。
“机械能守恒”教学设计【教材分析】机械能守恒定律一节的内容与本章的各节内容有紧密的逻辑关系,是全章知识链中重要的一环,机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上,而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况,教材通过“做一做”小实验展示了与探究守恒量的联系,通过多个具体实例,先猜测动能和势能的相互转化的关系,引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究,联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习,由定性分析到定量计算,逐步深入,最后得出结论,并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。
在教学设计时,要根据教材内在的逻辑关系和学生认知的发展规律来设计教学活动的基本流程,力求达到最优化的组合。
本设计力图通过生活实例和物理实验,展示相关情景,激发学生的求知欲,引出对机械能守恒定律的探究,体现从“生活走向物理”的理念,通过建立物理模型,由浅入深进行探究,让学生领会科学的研究方法,并通过规律应用巩固知识,体会物理规律对生活实践的作用。
【教学目的】㈠知识与技能1、知道什么是机械能,理解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和适用条件;3、会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析实际问题㈡过程与方法1、学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法2、初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。
㈢情感、态度与价值观体会科学探究中的守恒思想,养成探究自然规律的科学态度,领悟机械能守恒规律解决问题的优点,形成科学价值观。
【教学重点】1、机械能守恒定律的推导与建立,以及机械能守恒定律含义的理解;2、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。
【教学难点】1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。
2、能正确分析物体系统内所具有的机械能,判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。
【教学器材】钢球、细线、小球、钉子,铁架台、弹簧振子,气垫导轨等。
【教学过程】一、导入新课1、提出课题—机械能守恒定律。
(板书)2、力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程,物体的动能和势能总和称为机械能,例举:通过重力或弹力做功,动能与势能相互转化。
(展示图片和视频)…… 分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况。
实验1:(激疑)钢球用细绳悬起,请一同学靠近,将钢球偏至同学鼻子处释放,摆回时,观察该同学反应。
释放钢球后,学生联系到伽利略理想实验中的判断,认识到若无空气阻力,应该摆到等高处,不会碰到鼻子。
二、新课教学1、探究守恒量实验2让小球摆动,通过实验发现,小球可以摆到跟释放点等高处,再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线,再观察,发现仍等高。
引导学生讨论探究摆动中能量转换,分析实验现象所展示的能量转化特点,实验1和实验2中小球在摆动过程中通过重力做功,势能与动能互相转换:重力做正功,重力势能减少,动能增加;重力做负功,重力势能增加,动能减少。
小球摆动过程中总能回到原来高度,好像“记得”自己原来的高度,说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的,是什么呢?瀑布(自由落体): 重力势能 动能过山车: 动能 重力势能 动能 荡秋千: 动能 重力势能撑杆跳高 动能弹性势能、重力势能动能重力势能与动能的总和保持不变,也就是机械能保持不变。
实验3:⑴将小黑板倾斜,让小钢球靠着黑板运动,观察现象。
⑵小黑板不倾斜,将小钢球换成泡沫球再做,观察现象。
小球有时能摆到原来的高度,有时不能摆到原来的高度。
2、探究规律,并找出机械能不变的条件。
提出研究方法:在探究物理规律时,应该是由简单到复杂,逐步深入,先对简单的物理现象进行探究,然后加以推广深化。
在动能与势能转化的情景中,自由落体(只受重力)应该是比较简单的。
⑴只受重力作用分析引导学生自主探究,不失一般性,设下落过程中经过高度h 1的A 点速度v 1,高度h 2的B 点时速度为v 2,由同学用学习过的知识(牛顿定律或动能定理),分析下落过程中A 、B 两位置的机械能之间的数量关系。
A 点到B 点,W G =21mv 22-21mv 12= E K2-E K1 由重力做功和重力势能变化的关系有W G =mgh 1-mgh 2=E P1-E P2得到 E K2-E K1=E P1-E P2 ①移项后,得E P1+E K1=E P2+E K2 ②即 E 1=E 2引导学生讨论式①的含义是什么?式②的含义又是什么?在表达式①中左边是物体动能的增加量,右边是物体重力势能减少量,该表达式说明:物体在下落过程中,重力做了多少正功,物体的重力势能就减小多少,同时物体的动能就增加多少。
在表达式②中,左边是物体在末位置时的机械能,右边是物体在初位置时的机械能,该式表示:动能和势能之和即总的机械能保持不变。
⑵只有重力做功分析上述结论是在运动过程只受重力作用的时候得到的,如果物体是沿光滑斜面下滑,上述 结论成立吗?(由同学推导,分析)沿光滑斜面下滑过程中,斜面的弹力不做功,由动能定理分析,通过重力做功,使重力 势能转化为动能,总的机械能保持不变。
如果物体沿光滑曲面滑下,怎么分析?由学生通过重力势能的分析中将曲面看成无数个小斜面的处理方法,得出结论。
小结:在只有重力做功的情形下,不论物体做直线运动还是曲线运动,总的机械能保持不变。
进一步分析实验2,摆球摆动过程受重力与细线拉力,两拉力方向始终与运动方向垂直,不做功,则上式推导过程及结论都相同。
⑶分析守恒条件分析讨论:泡沫球实验和黑板倾斜后球不能摆到等高处的原因。
泡沫球受到的阻力不能忽略,前面的推导过程中W =W G +W f ,E P1+E K1≠E P2+E K2,从能量转化角度看,有机械能转化为热能,所以机械能将不断减少。
通过实验和理论推导的证明:只有重力做功时,物体系统内的机械能守恒。
(此处应说明:重力势能是物体和地球组成的系统具有的)⑷只有弹力做功分析提出问题:势能包括重力势能和弹性势能,只有弹力做功时,机械能与守恒吗? 实验4:气垫导轨上的水平弹簧振子,观察振动过程。
由同学讨论振动过程的能量转化和实验结论,结合前面已经探究过的弹力做功与弹性势能的关系,类比重力做功,进行分析。
W F = E K2-E K1又 W F = E P1-E P2=E K2-E K1则E P1+E K1=E P2+E K2结论:只有弹力做功时,系统机械能守恒⑸系统内只有重力和弹力做功分析实验5:竖直弹簧振子的振动,观察现象,作出分析。
共同分析,得出结论(板书):⑹分析守恒条件,归纳结论在只有重力和弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化,而总的机械能保持不变 ⑺引导学生分析结论,加深理解:“在只有重力和弹力做功的物体系统内”是机械能守恒的条件“而总的机械能保持不变”是结论“动能和势能可以互相转化”是系统内重力或弹力做功的结果。
从能量转化角度看,机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。
条件:系统内只有重力(或弹力)做功。
公式:E P1+E K1=E P2+E K2 (E 1=E 2)(板书)⑻共同分析书本中的思考与讨论:一小球在真空中下落,有一质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落,它们都 因高度为h 1的地方下落到h 2的地方,在两种情况下,重力所做的功相等吗?重力势能各转化为什么形式的能?机械能守恒吗?三、巩固应用:A BC指导学生对规律探究过程进行归纳小结,然后针对性地加以巩固应用。
例1:分析下列情况下机械能是否守恒?A .跳伞运动员从空中匀速下落过程B .物体以8m/s 2在空中下落过程C .物体作平抛运动过程D .物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程例2:下列情况中,物体的机械能有可能不变的是A .物体所受合外力为零,重力对物体做正功B .物体所受合外力为零,重力对物体做负功C .物体以5m/s 2的加速度做直线运动D .物体以不变的速率在竖直平面内做曲线运动通过以上两例具体问题,巩固对机械能守恒条件的理解和掌握。
例1中D 选项用意是让学生清楚应该是系统内弹力做功机械能才守恒。
例2各选项的目的是让学生能联系各种实际的运动情景进行分析。
例3:把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆(如图),摆长为l ,最大偏角为θ。
小球运动到最低位置时的速度是多大?分析:这个问题直接用牛顿第二定律和运动学的公式来处理,需要用高等数学。
通过前面的分析,我们知道小球在摆动过程中机械能守恒,可以用机械能守恒定律求解。
解:(略)(对学生的回答进行评价、修正,让学生认识到,物体重力势能 大小与所选取的参考平面(零势面)有关;而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关 的。
在讨论物体系统的机械能时,应先确定参考平面。
)在应用的基础上,归纳使用机械能守恒定律解题的一般步骤:1、受力分析,判断是否符合机械能守恒定律的条件——只有重力或弹力做功; 2、列出初、末两个状态的机械能(E 1、E 2);3、根据机械能守恒定律列出等式求解(E 1=E 2)。
设问: 你能不能直接用牛顿第二定律和运动学的公式来处理这个问题 ?通过设问让学生了解机械能守恒定律解决问题时的优越性。
高中阶段无法用牛顿第二定律和运动学的公式解决机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿定律方便;应用机械能守恒定律解决问题,只需考虑运动的始末状态,不必考虑两个状态之间过程的细节。
如果直接用牛顿运动定律解决问题,往往要分析过程中各个力的作A CO用,而这些力往往又是变化的,因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题,应用机械能守恒定律则易于解决。
四、小结,布置作业。