机械能及其守恒定律复习学案教案
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第五章机械能及其守恒定律(复习)★新课标要求1、运用能量的观点分析解决有关问题时,可以不涉及过程中力的作用细节。
2、功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据。
3、高考对本章考查的热点包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律。
考查的特点是灵活性强、综合面大,能力要求高。
★ 复习重点功和功率、功和能的关系(重力作功和重力势能的关系、动能定理)、机械能守恒定律的应用。
★ 教学难点功和能的关系(重力作功和重力势能的关系、动能定理)、机械能守恒定律的应用。
★ 教学方法:复习提问、讲练结合。
★ 教学过程(一)投影全章知识脉络,构建知识体系(二)本章要点综述Ⅰ 功和功率:1、功:功的计算公式:做功的两个不可缺少的因素:(1)力;( 2)在力的方向上发生的位移;功是标量、是过程量。
注意:当=时, W=0 。
例如:线吊小球做圆周运动时,线的拉力不做功;当<时,力对物体做负功,也说成物体克服这个力做了功(取正值)2、功率:定义:文字表述:_________________________________________________;公式表示: _________________ ;物理意义: ___________________________;国际单位:__________ ;其他单位: 1 千瓦 =1000瓦特。
其他计算公式:平均功率_____________________;瞬时功率 _____________________ 。
额定功率是发动机正常工作时的最大功率;实际输出功率小于或等于额定功率。
Ⅱ重力势能和弹性势能:1、重力势能:(1)重力做功的特点:重力对物体做的功只跟起点和终点的位置有关,而跟物体的运动的路径无关。
(2)重力势能的定义:文字表述: _____________________________________________;公式表示: _____________________________________________性质:重力势能是标量、状态量、相对量。
高考物理必修专题复习教案机械能及其守恒定律课时安排:2课时教学目标:1.深入理解功和功率的概念,掌握重力做功与重力势能变化的关系,熟练应用动能定理求解有关问题。
2.应用机械能守恒定律解决实际问题,提高分析解决实际问题的能力本讲重点:动能定理,机械能守恒定律及其应用本讲难点:1.动能和动能定理2.机械能守恒定律及其应用一、考纲解读本专题涉及的考点有:功和功率,动能和动能定理,重力做功与重力势能,功能关系、机械能守恒定律及其应用。
《大纲》对本部分考点均为Ⅱ类要求,即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
功能关系一直都是高考的“重中之重”,是高考的热点和难点,涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重,而且还经常有高考压轴题。
考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。
易与本部分知识发生联系的知识有:牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等,一般过程复杂、难度大、能力要求高。
本考点的知识还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题,然后运用数学知识解决物理问题的能力。
所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握,加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。
二、命题趋势本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化,是高中物理的重点,也是高考考查的热点。
要准确理解功和功率的意义,掌握正功、负功的判断方法;要深刻理解机械能守恒的条件,能够运用功能关系解决有关能量变化的综合题。
三、例题精析【例1】一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,重心升高h 后,身体伸直并刚好离开地面,速度为v ,在此过程中,A .地面对他做的功为221mv B .地面对他做的功为241mv C .地面对他做的功为mgh mv 221 D .地面对他做的功为零解析:地面对人作用力的位移为零,所以做功为零。
答案:D。
题后反思:本题考查功的概念。
高考题素有入题容易下手难的美誉,地面对人的作用力到底做功不做功?如果不做功那人的动能哪里来的?高考题就是把对基本规律、概念的考查融入到人们所熟识而又陌生的情境下进行考查的。
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。
一、教案基本信息关于《机械能守恒》的教学教案章节:第一章机械能守恒的概念与原理课时:2课时教学目标:1. 让学生了解机械能守恒的概念;2. 使学生掌握机械能守恒的原理;3. 培养学生运用机械能守恒定律解决问题的能力。
教学内容:1. 机械能守恒的定义;2. 机械能守恒的条件;3. 机械能守恒定律的数学表达式;4. 机械能守恒定律的应用。
教学资源:1. 教材;2. 课件;3. 物理实验器材。
教学过程:第一课时一、导入(5分钟)教师通过提问方式引导学生回顾前面的知识点,如力的作用、能量的概念等,为新课的学习做好铺垫。
二、新课导入(10分钟)1. 教师讲解机械能守恒的概念,引导学生理解机械能守恒的含义;2. 分析机械能守恒的条件,让学生明白什么情况下机械能守恒;3. 推导机械能守恒定律的数学表达式,让学生掌握守恒定律的定量关系。
三、案例分析(10分钟)教师展示几个典型实例,让学生运用机械能守恒定律进行分析,培养学生解决实际问题的能力。
四、课堂练习(5分钟)学生自主完成课堂练习题,巩固所学知识。
第二课时一、复习导入(5分钟)教师通过提问方式检查学生对上一节课知识的掌握情况,为新课的学习做好铺垫。
二、深入学习(10分钟)1. 教师讲解机械能守恒定律的应用,引导学生学会如何运用守恒定律解决问题;2. 分析机械能守恒定律在实际工程中的应用,让学生了解机械能守恒定律的广泛应用。
三、课堂实验(10分钟)教师组织学生进行物理实验,观察实验现象,验证机械能守恒定律。
四、总结与拓展(5分钟)教师对本节课的知识进行总结,强调机械能守恒的重要性,并布置课后作业,让学生巩固所学知识。
教学评价:通过课堂讲解、案例分析、课堂练习、实验验证等方式,评价学生对机械能守恒概念、原理和应用的掌握程度。
关注学生在解决问题时的思维过程和方法,培养学生的物理素养。
六、教案基本信息章节:第二章机械能守恒定律的定量计算课时:2课时教学目标:1. 使学生掌握机械能守恒定律的定量计算方法;2. 培养学生运用机械能守恒定律进行定量分析的能力。
教科版八年级物理下册第十二章《机械能》复习教案一、教学内容:本节课的主要内容是复习教科版八年级物理下册第十二章《机械能》的相关知识。
具体包括:1. 机械能的概念及其表达式;2. 动能、势能、弹性势能和重力势能的定义及影响因素;3. 机械能的守恒定律及其应用;4. 能量转换和能量守恒在实际生活中的应用实例。
二、教学目标:1. 理解机械能的概念,掌握动能、势能、弹性势能和重力势能的定义及其影响因素;2. 掌握机械能的守恒定律,并能应用于解决实际问题;3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学思维能力。
三、教学难点与重点:重点:机械能的概念及其表达式;动能、势能、弹性势能和重力势能的定义及其影响因素;机械能的守恒定律及其应用。
难点:机械能守恒定律在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备:教具:黑板、粉笔、多媒体设备;学具:教科书、笔记本、铅笔、橡皮。
五、教学过程:1. 情景引入:通过展示一个滑梯下落的小球,引导学生思考小球的机械能是如何变化的。
2. 知识回顾:复习机械能的概念及其表达式,动能、势能、弹性势能和重力势能的定义及其影响因素。
3. 难点讲解:利用实例讲解机械能守恒定律在实际问题中的应用。
4. 课堂练习:让学生运用机械能守恒定律解决实际问题,巩固所学知识。
5. 知识拓展:介绍能量转换和能量守恒在生活中的应用实例,如节能减排、新能源开发等。
六、板书设计:板书内容:1. 机械能的概念及其表达式;2. 动能、势能、弹性势能和重力势能的定义及其影响因素;3. 机械能守恒定律及其应用;4. 能量转换和能量守恒在实际生活中的应用实例。
七、作业设计:1. 请用简洁的语言描述机械能的概念及其表达式;2. 举例说明动能、势能、弹性势能和重力势能的影响因素;3. 应用机械能守恒定律解决一个实际问题;4. 列举一个生活中的能量转换和能量守恒的实例,并简要说明其原理。
八、课后反思及拓展延伸:1. 课后反思:本节课通过复习机械能的相关知识,使学生掌握了机械能的概念及其表达式,了解了动能、势能、弹性势能和重力势能的定义及其影响因素,并能应用于解决实际问题。
机械能守恒定律教案(最新6篇)说明1势能是相互作用的物体系统所共有的,同样,机械能也应是物体系统所共有的。
在中学物理教学中,不必过份强调这点,平时我们所说物体的机械能,可以理解为是对物体系统所具有的机械能的一种简便而通俗的说法。
教具2演示物体在运动中动能与势能相互转化。
器材包括:麦克斯韦滚摆;单摆;弹簧振子。
教学目标31.在已经学习有关机械能概念的基础上,学习机械能守恒定律,掌握机械能守恒的条件,掌握应用机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。
2.学习从功和能的角度分析、处理问题的方法,提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。
重点、难点分析41.机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能;能够应用机械能守恒定律解决有关问题。
2.分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能,是本节学习的难点之一。
在教学中应让学生认识到,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。
3.能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。
通过本节学习应让学生认识到,从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一;同时进一步明确,在对问题作具体分析的条件下,要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。
小结51.在只有重力做功的过程中,物体的机械能总量不变。
通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解。
2.应用机械能守恒定律解决问题时,应首先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件,其次要正确选择所研究的物理过程,正确写出初、末状态物体的机械能表达式。
3.从功和能的角度分析、解决问题,是物理学研究的重要方法和途径。
通过本节内容的学习,逐步培养用功和能的观点分析解决物理问题的能力。
4.应用功和能的观点分析处理的问题往往具有一定的综合性,例如与圆周运动或动量知识相结合,要注意将所学知识融汇贯通,综合应用,提高综合运用知识解决问题的能力。
机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。
2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生掌握机械能守恒定律的实验方法和技巧。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 机械能守恒定律的应用实例。
3. 机械能守恒定律的实验操作步骤及注意事项。
三、教学过程1. 导入:通过分析生活中常见的机械能转化现象,引发学生对机械能守恒定律的思考。
2. 讲解:详细讲解机械能守恒定律的定义、表达式及适用条件。
3. 案例分析:分析多个机械能守恒定律的应用实例,让学生理解并掌握定律的应用方法。
4. 实验演示:进行机械能守恒定律的实验演示,让学生直观地观察到能量的转化过程。
5. 学生实验:分组进行机械能守恒定律的实验,培养学生动手操作能力和观察能力。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调机械能守恒定律在实际生活中的应用。
四、教学评价1. 课堂问答:检查学生对机械能守恒定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的操作技能和观察能力。
3. 课后作业:检验学生对机械能守恒定律的应用能力。
五、教学资源1. 课件:制作精美的课件,帮助学生直观地理解机械能守恒定律。
2. 实验器材:准备充足的实验器材,确保每个学生都能动手操作。
3. 参考资料:提供相关的参考资料,方便学生课后进一步学习。
教案编写:教案编辑专员六、教学重点与难点重点:1. 理解机械能守恒定律的定义和表达式。
2. 掌握机械能守恒定律的应用方法。
3. 熟悉机械能守恒定律的实验操作步骤。
难点:1. 判断系统中哪些能量是守恒的。
2. 处理复杂的机械能转化问题。
3. 在实验中准确测量和计算机械能的变化。
七、教学方法1. 讲授法:讲解机械能守恒定律的理论基础。
2. 案例分析法:通过具体实例展示机械能守恒定律的应用。
3. 实验教学法:通过实验演示和学生动手实验,加深对机械能守恒现象的理解。
4. 讨论法:鼓励学生在课堂上提问和讨论,提高解决问题的能力。
机械能复习学案(4)制定人:陈志红审核:高一物理使用时间:2012.5.28 编号:1404【自主复习】一.功1力对物体做功的定义:。
2.恒力对物体做功大小的计算式为:,其中各量的物理意义是:;3.功的单位:;4.功是量,是量。
5.求合力功的方法:(1)(2)6.一对作用力和反作用力做功的特点⑴一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。
⑵一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。
例1.一斜劈M方在水平地面上,在一水平衡力F的作用下匀速运动,斜劈上有一个木块m随斜劈一起运动(两者相对静止)。
求:恒力F、木块所受的摩擦力f和支持力各做多少功?例2. 如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。
在下列三种情况下,分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。
在此过程中,拉力F做的功各是多少?⑴用F缓慢地拉;⑵F为恒力;⑶若F为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚A.θFL C.()θcosFL B.θsincosmgL1-FL D.()θ1-cos小结:求功时应注意二.功率1.功率的概念:;2.计算功率的两个公式:;对公式的说明:;3.功率是量,其单位:;4.机车的启动问题:(1)恒定功率启动:(2)匀加速启动:三.动能定理1.动能的概念:,物体动能的大小:,动能是量。
动能的变化:;2.动能定理的内容: ; 表达式: 。
例4. 将小球以初速度v 0竖直上抛,在不计空气阻力的理想状况下,小球将上升到某一最大高度。
由于有空气阻力,小球实际上升的最大高度只有该理想高度的80%。
设空气阻力大小恒定,求小球落回抛出点时的速度大小v 。
小结:动能定理的应用步骤例5.一个小球从距地面h 处自由下落,小球质量为m ,打入沙地深度为d , 求:沙地对小球的平均作用力f四.机械能1.重力做功的特点:① 重力做功与路径无关,只与 有关。
第五章 机械能及其守恒定律(复习学案)
、全章知识脉络
I —功
二、复习提纲
I 功和功率:
1、功:
(1) 功的计算公式: (2)
做功的两个不可缺 (1)
(3) 功是标量、是过程量。
注意:当 d= —时,W=0。
例如:线吊小球做圆周运动时,线的拉力不做功;当
<
2 2
二三时,力对物体做负功,也说成物体克服这个力做了功(取正值)
2、功率:
(1) ______________________________________________________________________ 定义:
文字表述: ___________________________________________________________________________ ;
公式表示: __________________ ;
(2) ________________________________________ 物理意义: ;
(3) ______________________ 国际单位: ;其他单位:1千瓦=1000瓦特。
(4 ) 其他计算公式:平均功率 ___________________________________________ ;瞬时功率
(5)额定功率是发动机正常工作时的 _________________ ;实际输出功率 ________ 或 ______ 额定功 率。
n 重力势能和弹性势能:
1、重力势能:
(1) 重力做功的特点:重力对物体做的功只跟 ________________________________________ 有关, 而跟物体的运动的 __________ 无关。
(2) 重力势能的定义:
文字表述: ______________________________________________________ ;
功和能■
基本概念
功率
动能定理
」基本规律一
—机械能守恒定律
厂动能
『重力势能
-勢能t 弹性势能
一功和旨笆的关系
—内容 _表达式 —物理意义
一与牛顿宦律的关系 1
—定理的应用
—內容 1
—表达式
—适用条件和制断方法 —研兄对象 1
—左律的应用
⑵ ____________________
公式表示: _____________________________________________________
(3)性质:重力势能是标量、状态量、相对量。
当物体位于所选择的参考平面(零势
面)的上方(下方)时,重力势能为 _____________ 。
但重力势能的差值与参考平面的选
择_______ 。
重力势能属于物体和地球组成的系统。
(4)重力势能与重力做功的联系:重力做的功等于物体的重力势能的减小,即
W G=;如重力做负功,即____________ < ________ ,重力势能增加。
2、弹性势能:
定义:文字表述:_________________________________________________________ ;
性质:弹性势能是标量、状态量。
注意:弹性势能E p的大小与弹簧的伸长量或者压缩量I的大小有关,对于同一根弹簧,
弹簧的伸长量或者压缩量I _______ ,弹性势能E P_________。
弹性势能与弹力做功的联系:弹力做的功等于弹簧的弹性势能的减小。
川动能和动能定理:
1、动能:
(1)定义:文字表述:________________________________________________________ ;
公式表示: ______________________ 。
(2)性质:动能是标量。
注意:动能没有方向,不要把速度的方向误认为是动能的方
向。
动能是状态量、动能是相对量,同一物体相对于不同参照物其动能可能不同。
2、动能定理:
文字表述:_______________________________________________________________ ;
公式表示:W=E K2-E KI;
讨论:当W>0时,E K2 > E KI,动能增大;当W<0时,E K2 < E KI动能减小;当W=0 时E K2 = E KI动能不变。
注意:(1)功和能是两个不同的概念,但相互之间有密切的联系,这种联系体现于动能
定理上,外力对物体做的总功等于物体动能的增量,一般来说,不是等于物体动能的本身。
(2)外力对物体所做的总功等于物体受到的所有外力的功(包括各段的运动过程)的代数和。
(3)适用对象:适用于单个物体。
IV 机械能守恒定律:
内容:
____________________________________________________________________________________________ ;
条件:只有重力(或弹力)做功,其他力不做功。
这里的弹力指研究弹性势能的物体(如弹簧)的弹力,不是指通常的拉力、推力。
不能误认为“只受重力(弹力)作用”。
表达式:E2=E l。
注意:(1)研究对象是系统;(2)分清初、末状态。
推导:应用等量转换法,根据动能定理W G =E K2 - E K1
推出E K2 + E P2= E K1+ E P1
重力做功与重力势能的关系W G=E P1 - E P2 (即E1=E2)
三、本章专题剖析
1、功的计算方法:
(1)W=FScos B,该方法主要适用于求恒力的功;
(2)W=Pt,该方法主要适用于求恒定功率时牵引力做功;
(3)用动能定理求功,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功;
(4)利用功是能量转化的量度求,如果物体只受重力和弹力作用,或只有重力或弹力
做功时,满足机械能守恒定律。
如果求弹力这个变力做的功,可用机械能守恒定律来求解。
【例题1】如图所示,质量m为2千克的物体,从光滑斜面的顶端A点以v o=5 m / s的初速度滑下,在D点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的
速度为零,已知从A到B的竖直高度h=5米,求弹簧的弹力对物体
所做的功。
【例题2】质量为4000kg的汽车,由静止开始以恒定的功率前进,它经100秒的时间
前进425m,这时候它达到最大速度15m/s。
假设汽车在前进中所受阻力不变,求阻力为多
大。
2、机械能守恒定律的应用
应用机械能守恒定律的基本思路:
应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合守恒条件,机械能就守恒。
而且机械能守恒,只涉及物体系的初、末状态的物理量,而不须分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化。
应用的基本思路如下;
(1)选取研究对象----物体系或物体。
(2)根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒。
(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。
(4)根据机械能守恒定律列方程,进行求解。
【例题3】在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,取
g= 10m/s2,求小球落地速度大小。
思考:
(1)前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动,现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题?
(2)小球抛出后至落地之前的运动过程中,是否满足机械能守恒的条件?如何应用机械能守恒定律解决问题?
归纳学生分析的结果,明确:
(1)小球下落过程中,只有重力对小球做功,满足机械能守恒条件,可以用机械能守恒定律求解;
(2)应用机械能守恒定律时,应明确所选取的运动过程,明确初、末状态小球所具有的机械能。
四、课堂练习
1、有三个质量都是m的小球a、b、c,以相同的速度v o在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出,三球落地时
A. 动能不同
B. 重力做功不同
C. 机械能相同
D. 重力势能变化量不同
2、如图,小球自a点由静止自由下落,至U b点时与弹簧接触,到c
点时弹簧被压缩到最短,若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由a T b .•二
T c的运动过程中.:,
A. 小球和弹簧总机械能守恒-二
B. 小球的重力势能随时间均匀减少
C. 小球在b点时动能最大
D. 到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量二-
3、将一物体以速度v从地面竖直上抛,以地面为零势能参考面,
当物体运动到某高度时,它的动能恰为重力势能的一半,不计空气阻力,则这个高度为
A. v2/g
B.v2/2g
C.v2/3g
D.v2/4g。