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“机械能守恒定律”教学设计一、教学目标(一)、知识与技能1.知道
“机械能守恒定律”教学设计
一、教学目标
(一)、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,理解机械能守恒定律 的内容,知道它的含义和适用条件;
3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式。 (二)、过程与方法
1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;
2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。 (三)、情感、态度与价值观
通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实 际问题。
二、教学重点
1.掌握机械能守恒的条件和表达式;
在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式。 教学难点
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 所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。
三、教学方法
演绎推导法、交流讨论法。
四、教学过程
(一)、引入新课
复习重力势能、弹性势能、动能。
观看小视频 这发现同形式的能是可以相互转化的,
提问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。
(二)、进行新课
1.动能与势能的相互转化
列表观察质量为1千克的物体在自由落体运动过程中,对应得动能和重力势能,从中找到规律
观察结论:在自由落体过程中重力势能和动能在不断转化。而且,重力势能和动能的总和不变,即机械能应该保持不变。
教师:通过上述分析,我们得到动能和势能之间可以相互转化,那么在动能和势能 的转化过程中,动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就来定量讨论这个问题。
物体沿光滑曲面滑下,只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理以及重力的功
和重力势能的关系,推导出物体在处的机械能和处的机械能相等。
推导的结果为:,
即 。
可见:在只有重力做功的物体系统内,动能和重力势能可以相互转化,而总的机械 能保持不变。
同样可以证明:在只有弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可以相互转化,总 的机械能也保持不变。
结论:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可以相互转化,总的 机械能也保持不变。这就是机械能守恒定律。
系统性:机械能守恒定律是对系统而言的
全时性:系统的机械能每时每刻都相等
学生讨论:通过机械能守恒定律,在那些情况下物体的机械能守恒。
根据学生的讨论结果进行总结
(1)、从机械能的定义看:动能和势能之和是否变化
(2)、从做功的角度看,只有重力和系统内的弹力做功,具体表现为:
(1)只受重力(或系统内的弹力)。
(2)还受其它力,但只有重力(或系统内的弹力)做功,其它力不做功。
学生通过例题进行巩固得到机械能的两种表达式
表达式
EK2+EP2=EK1+EP1
ΔEP = ΔEK
巩固提升
通过例题
通过求解讨论出应用机械能守恒定律的方法
再通过课后习题进行巩固。
小节作业
1、机械能守恒定律
在只有重力和弹力做功的物体系统内,物体的动能和重力势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变。
2、应用机械能守恒定律的条件
(1)只受重力(或系统内的弹力)。
(2)还受其它力,但只有重力(或系统内的弹力)做功,其它力不做功。
布置作业
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