高考物理最新教案-机械能守恒定律·典型题剖析 精品
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高中物理《机械能守恒定律》教案沪科版必修一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒的概念,知道机械能守恒的条件。
2. 让学生掌握机械能守恒定律的推导过程,能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学思维能力。
二、教学内容1. 机械能守恒的概念及条件2. 机械能守恒定律的推导过程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:机械能守恒的概念及条件机械能守恒定律的推导过程机械能守恒定律的应用2. 教学难点:机械能守恒定律的推导过程实验操作及数据分析四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考机械能守恒的实质。
2. 利用实验现象,让学生直观地理解机械能守恒定律。
3. 运用案例分析,让学生学会运用机械能守恒定律解决实际问题。
4. 采用小组讨论的形式,培养学生的合作意识。
五、教学步骤1. 导入:通过生活中的实例,引导学生思考机械能守恒的现象。
2. 讲解:讲解机械能守恒的概念及条件,推导机械能守恒定律。
3. 实验:安排学生进行验证机械能守恒定律的实验,指导学生正确操作。
4. 分析:分析实验数据,让学生理解机械能守恒定律的正确性。
5. 应用:运用案例分析,让学生运用机械能守恒定律解决实际问题。
7. 作业:布置相关习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对机械能守恒概念和条件的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的操作技能和数据分析能力。
3. 课后习题:检查学生对机械能守恒定律应用的掌握情况。
七、教学反思1. 教师需在课后对教学过程进行反思,分析教学方法的适用性及学生的反馈。
2. 针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高教学效果。
八、教学拓展1. 引导学生思考机械能守恒在其他领域的应用,如航空航天、体育运动等。
2. 介绍机械能守恒定律在现代科技发展中的作用,激发学生的学习兴趣。
九、教学资源1. 教材:沪科版高中物理必修教材。
知识点:01重力势能与弹性势能1.重力势能(1)定义:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
(2)表达式:Ep=mgh。
(3)矢标性:重力势能是标量,但有正负,其意义表示物体的重力势能比它在参考平面大还是小。
(4)重力势能的特点:①系统性:重力势能是物体和地球所共有的。
②相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关,但重力势能的变化与参考平面的选取无关。
(5)重力做功与重力势能变化的关系:WG=-ΔEp。
2.弹性势能(1)定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,而具有的势能。
(2)大小:与形变量及劲度系数有关。
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增加。
02机械能守恒定律1.内容在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。
2.机械能守恒的条件只有重力或弹力做功。
3.对守恒条件的理解(1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。
(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或系统内的弹力做功。
(3)弹力做功伴随着弹性势能的变化,并且弹力做的功等于弹性势能的减少量。
4.机械能守恒的三种表达式(1)E1=E2(E1、E2分别表示系统初、末状态时的总机械能)。
(2)ΔE(k)=-ΔE(p)或ΔE(k增)=ΔE(p减)(表示系统势能的减少量等于系统动能的增加量)。
(3)ΔE(A)=-ΔE(B)或ΔE(A增)=ΔE(B减)(表示系统只有A、B两物体时,A增加的机械能等于B减少的机械能)。
03机械能守恒的判断机械能是否守恒的几种判断方法(1)利用机械能的定义判断(直接判断):若物体动能、势能均不变,机械能不变。
若一个物体动能不变、重力势能变化,或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加(减小),其机械能一定变化。
(2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒。
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(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·教案一、教学目标1.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。
二、重点、难点分析1.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。
三、教具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。
四、主要教学过程(一)引入新课结合复习引入新课。
前面我们学习了动能、势能和机械能的知识。
在初中学习时我们就了解到,在一定条件下,物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化,下面我们观察演示实验中物体动能与势能转化的情况。
[演示实验]依次演示麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子,提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。
通过观察演示实验,学生回答物体运动中动能、势能变化情况,教师小结:物体运动过程中,随动能增大,物体的势能减小;反之,随动能减小,物体的势能增大。
提出问题:上述运动过程中,物体的机械能是否变化呢?这是我们本节要学习的主要内容。
(二)教学过程设计在观察演示实验的基础上,我们从理论上分析物理动能与势能相互转化的情况。
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。
机械能守恒定律教案汇总一、教学内容本节课选自高中物理教材《物理》(第二版)第十章“机械能守恒定律”。
具体内容包括:第1节机械能守恒定律的基本概念;第2节验证机械能守恒定律的方法;第3节机械能守恒定律的应用。
二、教学目标1. 理解机械能守恒定律的基本概念,掌握机械能守恒的条件;2. 学会验证机械能守恒定律的方法,并能运用该方法解决实际问题;3. 了解机械能守恒定律在物理学和实际生活中的应用。
三、教学难点与重点重点:机械能守恒定律的基本概念、验证方法及其应用。
难点:理解机械能守恒的条件,运用数学方法验证机械能守恒。
四、教具与学具准备1. 教具:黑板、粉笔、挂图、实验器材(滑轮、小车、重物等);2. 学具:教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 导入:通过展示挂图,让学生思考“在没有外力作用的情况下,一个物体在重力场中的运动规律”,引出本节课的主题——机械能守恒定律。
2. 基本概念:讲解机械能、势能、动能的概念,引导学生理解机械能守恒定律的基本含义。
3. 验证方法:介绍实验方法,让学生分组进行实验,验证机械能守恒定律。
4. 理论推导:通过数学方法,推导出机械能守恒的公式。
5. 例题讲解:结合实际例子,讲解如何运用机械能守恒定律解决问题。
6. 随堂练习:布置几道练习题,让学生当堂完成,巩固所学知识。
7. 应用拓展:介绍机械能守恒定律在物理学和实际生活中的应用。
六、板书设计1. 定义:机械能、势能、动能;2. 机械能守恒定律:在没有外力作用的情况下,一个物体的机械能守恒;3. 验证方法:实验方法、数学方法;4. 应用实例:具体例子、练习题。
七、作业设计1. 作业题目:(1)证明自由落体运动中,物体的机械能守恒;(2)一个物体从高度h自由落下,求落地时的速度;(3)分析生活中一个应用机械能守恒的实例。
2. 答案:(1)略;(2)v = √(2gh);(3)实例:秋千摆动过程中,忽略空气阻力,机械能守恒。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对机械能守恒定律的理解程度,教学方法的适用性;2. 拓展延伸:研究其他守恒定律,如动量守恒定律、能量守恒定律等。
【案例展示】《追寻守恒量》教学设计人教版必修二第七章第1节一、教材内容分析本节课是新课标新加的内容,旨在介绍能量的有关概念,使学生对能量这一抽象的概念有一个初步的认识,对初学者来说,能量是一个很不容易理解的概念,看不见、摸不着,本节课从守恒现象出发,引出能量的概念,进一步引出势能和动能的概念,学生理解起来虽然有些困难,但能使学生大致有个印象,为以后进一步学习各种能量打下基础。
二、新课标三维目标[知识与技能]理解动能、势能及能量的概念与意义,领会能量的更深层次的含义。
[过程与方法]会分析动能与势能间的相互转化过程。
[情感态度与价值观]通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动规律,进一步培养学生对生活的热爱,对物理规律的探究热情。
三、新知探究过程(一)创设情景,引入新课[教师提问]同学们在初中曾经初步探究过关于能量转化的问题,下面请学生列举一些生活中能量转化的例子。
让学生积极思考,列举实例。
学生代表发言,其他同学补充。
教师总结点评学生的发言情况,引导学生初步体会“能量”在人类生活中的重要性。
(二)提出问题,引导探究教师请一位学生当众朗读教材开头费恩曼的话,其他同学仔细倾听。
让学生们从先贤的话中体会能量守恒定律的重要性。
可通过多媒体动画展示“伽利略斜面实验”,让学生们形象地感受到“有某一量是守恒的”。
让学生认真观看课件演示,用心体会。
[教师提示]小球在运动过程中“有某一量是守恒的”这一守恒的量就叫做“能量”或“能”。
让学生体会、思考到底什么是“能量”,其深层次的含义又是什么?[教师板书]小球在运动过程中“有某一量是守恒的”这一守恒的量就叫做“能量”或“能”。
(三)势能概念的教学策略[课件展示]通过多媒体动画展示英国“巨石阵”,让学生们形象地感受到“物体由于被举高而具有的一种形式的能”。
让学生认真观看课件演示,用心体会。
教师引导学生得出“势能”的概念,并让同学们看教材第2页下半部分,领会势能的概念。
机械能守恒定律·典型题剖析
例1关于机械能是否守恒的叙述,正确的是[ ]
A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒.
B.作匀变速运动的物体机械能可能守恒.
C.外力对物体做功为零时,机械能一定守恒.
D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒.
分析机械能守恒的条件是除重力或弹性力对物体做功外,没有其他外力对物体做功,或其他外力对物体做功的代数和等于零.D正确.
当物体作匀速直线运动时,除重力对物体做功外,可能还有其他外力做功.如降落伞在空中匀速下降时,既有重力做功,又有阻力做功,机械能不守恒.A错.
物体作匀变速运动时,可能只有重力对物体做功,如自由落体运动,此时物体的机械能守恒.B正确.
因物体所受的外力,指的是包括重力在内的所有外力,当外力对物体做功为零时,可能是处于有介质阻力的状态,如匀速下降的降落伞,所以机械能不一定守恒.C错.
答 B,D.
例2 a、b、c三球自同一高度以相同速率抛出,a球竖直上抛,b球水平抛出,c球竖直下抛.设三球落地的速率分别为v a、v b、v c,则
[ ]
A.v a>v b>v c.
B.v a=v b>v c.
C.v a>v b=v c.
D.v a=v b=v c.
分析小球抛出后,只有重力对它做功,所以小球从抛出到落地过程中的机械能守恒.
设抛出的速率为v0,抛出处高度为h,取地面为零势能位置,由
得落地速率
可见,它仅与抛出时的速率及离地面的高度有关,与抛出的方向无关.
答 D.
说明由本题解答可知,从一定高度h以一定大小的初速度v0抛出的物体,落地时的速度大小恒为
它与抛出时的方式——竖直上抛、下抛、平抛、斜上抛、斜下抛等无关,不同的抛出方式只影响着物体在空中的具体路径、运动时间以及落地速度的方向.
例3 用一根长l的细线,一端固定在顶板上,另一端拴一个质量为m的小球.现使细线偏离竖直方向α角后,从A处无初速地释放小球(图4-21).试问:
(1)小球摆到最低点O时的速度?
(2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点)?
向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化?
分析小球在摆动过程中,受到两个力作用:重力和线的拉力.由于小球在拉力方向上没有位移,拉力对小球不做功,只有重力做功,所以小球在运动过程中机械能守恒.
解答(1)设位置A相对最低点O的高度为h,取过O点的水平面为零势能位置.由机械能守恒得
(2)由于摆到左方最高点B时的速度为零,小球在B点时只有势能.由机械能守恒
E A=E B
即 mgh=mgh'.
所以B点相对最低点的高度为
h'=h.
(3)当钉有钉子P时,悬线摆至竖直位置碰钉后,将以P为中心继续左摆.由机械能守恒可知,小球摆至左方最高点B1时仍与AB等高,如图4-22所示.
说明第(3)小题中的钉子在竖直线上不同位置时,对小球的运动是有影响的.当钉子位于水平线AB上方时,小球碰钉后总能摆到跟AB同一高度处.若钉子继续下移,碰钉后的运动较为复杂,有兴趣的读者可自行研究.
讨论
1.机械能守恒定律的研究对象
机械能的转化和守恒是指系统而言.动能与重力势能的转化是指物体与地球组成的系统机械能守恒;动能与弹性势能的转化是指物体与弹簧组成的系统机械能守恒.通常说某物体的机械能守恒是一种简化的不严格的说法.前面介绍的动能公式,则是对单个物体(质点)而言的.
2.机械能守恒定律的应用特点
应用机械能守恒定律时,只需着重于始末两状态的分析,不需考虑中间过程的细节变化,这是守恒定律的一大特点.如例2中没有从具体的抛出方式的不同规律出发,但根据机械能守恒却很容易求解.。