机械能部分学案【荐】.pdf

洛阳市第十九中学高一物理校本教材 7.1 追寻守恒量 （一）知识与技能 理解动能、势能及能量的概念与意义。 （二）过程与方法 会分析动能与势能间的相互转化。 （三）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，培养热爱生活的情趣。 教学重点 理解动能、势能的含义。 教学难点 在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。 1、关于“能量”的概念 如上图所示：无论斜面B比斜面A陡些还是缓 些，小球最后总会________________，该点的高度 与它出发时的高度_______。在物理学中，把这一事 实说成是________________，并且把这个量叫做 _______或_______。伽利略的斜面实验反映了一个 重要的事实：如果如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于 ________________，绝不会更高一点，也绝不会更低一点.这说明某种_______在小球运动过 程中是不变的，这个“东西”就是_______。看起来，能量是一个抽象的物理概念，书本并 没有对能量下严格的定义。教材中“某个量是守恒的” “某个东西是不变的”向我们揭示 了自然界中最重要的一条定律：________________。 2、能量的表现形式 能量与物体的运动形式相对应，不同的运动形式对应不同的能量。 （1）势能：相互作用的物体凭借其_________而具有的能量叫做势能。当位置改变时，势能 也随之改变。 （2）动能：物体由于_________而具有的能量叫做动能。当物体的速度大小发生变化时，物 体的动能也将发生变化。 (3)势能和动能可以相互转化，在这种转化中，势能减少的同时，__________在增加，势能 增加的同时，_________在减少，但整个转化中动能和势能的总和不变。 【问题情境】 1、 “挽弓当挽强,用箭当用长;射人先射马,擒贼先擒王.”这是一首杜甫的诗.跳高运动员总是 1 84 第 页 共 页 洛阳市第十九中学高一物理校本教材 要充分地助跑才能取得好的成绩.请同学们思考下面的问题: (1)为什么强弓就射得远?跳高运动员是以高度来计成绩的,而他们为什么要提高自己的速度 呢?难道速度和高度之间有什么联系吗? (2)这体现了一种什么过程? 2、如图所示,一个用细线悬挂的小球从A 点开始摆动.记住它向右能够达到的最大高度.然后 用一把直尺在P 点挡住摆线,看一看这种情况下小球所能达到的高度. 这个实验现象说明了什么?它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的?这种 “东西”会是什么? 通过本节课的学习,同学们就能理解这一实验现象了. 【探究精讲】 （一）伽利略的斜面实验 探究一： 图1 小球停下时的高度与它出发时的高度相同 诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说：“有一个事实，如果你愿意，也可说一条定律，支 配着至今所知的一切自然现象……这条定律称作能量守恒定律.它指出有某一个量，我们把 它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化.那是一个最抽象的概念……” 然而，正是这个最抽象的概念，却是物理学中最重要、意义也最深远的概念之一. “能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一，但是在牛顿之前，我们就能发现它 的萌芽.能量及其守恒的思想，在伽利略的实验中（图1）已经显现出来了. 在这个实验中，小球一滚下斜面A，它就要继续滚上另一个斜面B.重要的是，伽利略发 现了具有启发性的事实：无论斜面B比斜面A陡些还是缓些，小球最后总会在斜面上的某点 停下来，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同.看起来，小球好像“记得”自 己起始的高度.然而，“记得”并不是物理学的语言.在物理学中，我们把这一事实说成是“有 2 84 第 页 共 页 洛阳市第十九中学高一物理校本教材 某一量是守恒的”，并且