高三物理一轮复习教学案 机械能守恒定律

- 1 - 《机械能守恒定律》教学设计

（赵良奎 433000 湖北省仙桃市仙源学校）

QQ:30911461E-mail:****************【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既建立在前面所学知识的基础上，又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况，教材开始通过“演示”小实验，联系第一节中追寻守恒量．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机械能守恒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，形成科学的价值观。

【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】

机械能守恒定律辅助练习

1．如图5-54，通过定滑轮悬挂两个质量为m1、m2的物体(m1＞m2)，不计绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦等，在m1向下运动一段距离的过程中，下列说法中正确的是 [

]

A．m1势能的减少量等于m1动能的增加量

B．m1势能的减少量等于m2势能的增加量

C．m1势能的减少量等于m2动能的增加量

D．m1势能的减少量等于m1m2两者动能的增加量

E．以上说法都不正确

2．粗细均匀全长为l的铁链，对称地挂在轻小光滑的定滑轮上(图5-55)，受到微小扰动铁链从静止开始运动，当铁链脱离滑轮的瞬间其速度大小为

[

]

3．在水平地面上以初速v0竖直上抛一个小球，上升过程中物体的动能随高度变化的关系应是(图5-56)

[ ]

4．如图5-57为竖直平面内的一个光滑圆环，A、B为其水平方向的直径，P、Q两球同时以同样大小的初速从A处出发沿环的内侧始终不脱离环运动到B，则

[ ]

A．P先到B

B．Q先到B

C．同时到B

D．若两球质量相同，同时到B

5．如图5-58所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，在管口右端盖板A密闭，两液面的高度差为h，U形管内液柱的总长度为4h．现拿去盖板，液体开始运动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为

[

]

6．一个质量m=5kg的小球系于弹簧的一端，套在光滑竖立圆环上，环半径R=0.5m．弹簧原长l0=R=0.5m，当球从图5-59中位置C滑至最低点B时，测得vB=3m／s，则在 B点时弹簧的弹性势能EP=____．

7．在一根长l的细线上悬挂一个质量为m的小球，拉开小球使线与

小球速度为____．

8．用细绳系一小球在竖直平面内做圆周运动，已知小球通过最低点和最高点时绳子张力之差等于30N，小球质量为

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1 θ

图5-1-1 θ N

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G 第五章 机械能守恒定律

第一课时 功

重点难点例析

一、判断力是否做功及其正负的方法：

1.看力F与l夹角α——常用于恒力做功的情形.

2.看力F与v方向夹角α——常用于曲线运动情形.

若α为锐角做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功.

【例1】如图5-1-1所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力（ ）

A.垂直于接触面，做功为零；

B.垂直于接触面，做功不为零；

C.不垂直于接触面，做功为零；

D.不垂直于接触面，做功不为零.

【解析】由于斜面是光滑的，斜面对物体的作用力只有支持力N，方向一定垂直于斜面.若斜面固定不动，物体沿斜面运动时，支持力N与物体位移方向垂直，不做功，但当斜面不固定时，物体沿斜面下滑的同时，在N的反作用力作用下，斜面要向后退，如图5-1-1所示，物体参与了两个分运动：沿斜面的下滑；随斜面的后移，物体的合位移l与支持力N的夹角α大于90°，故支持力N对物体做负功，做功不为零.选项B正确.

【答案】B

【点拨】恒力是否做功及做功的正负关见看力F与l夹角α, 若α为锐角做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功.

二、求变力的功:

1.化变力为恒力：

(1) 分段计算功，然后用求和的方法求变力所做的功.

(2)用转换研究对象的方法求变力所做的功.

2. 若F是位移l的线性函数时，先求平均值122FFF，由coslFW求其功.

例如:用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次进入木板的深度是多少?

解：()22kdkdkdddd

∴(21)dd

3. 作出变力变化的F－l图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功.

咐呼州鸣咏市呢岸学校第三高三物理一轮复习< 机械能守恒律>

知识与技能

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，理解机械能守恒律的内容，知道它的含义和适用条件．

3．在具体问题中，能判机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

过程与方法

1． 在具体的问题中判物体的机械能是否守恒．

2．初步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，使学生树立观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题．

的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能．

3．用机械能守恒律解决具体问题．

教学

1．掌握机械能守恒律的推导、建立过程，理解机械能守恒律的内容．

2．在具体的问题中能判机械能是否守恒，并能列出律的数学表达式．

教学难点

1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件．

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，能正确分析物体系统所具有

探究、讲授、讨论、练习

教具准备 投影仪、细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子．

教 学 活 动

[课导入]

师：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能．这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究这方面的问题．

[课教学]

一、动能和势能的相互转化

师：现在看这样几个例子，分析各个物体在运动过程中能量的转化情况．

(投影展示教材上的实例，包括自由下落的物体、沿光滑斜面向下运动的物体、竖直上抛的物体，这些物体最好是具体的实物，以增加学生学习的兴趣，减小问题的抽象性)

师：我们先来看自由落体运动的物体，自由落体运动是一种最简单的加速运动，在这个运动过程中能量的转化情况是怎样的?