机械能及其守恒定律.ppt

☆新教材关于重力势能和动能的教学线索（1）.重力势能●重力做功跟路径无关（证明后得出结论）；●定义重力势能Ep＝mgh，概括得出重力功与重力势能的关系WG＝Ep1－Ep2●说明重力势能的大小具有相对性，势能属于系统所共有。（2）.探究弹性势能的表达式●类比重力与重力势能的关系，明确弹性势能表达式取决于弹力做功的表达式。●对弹力做功的表达式进行理论探究。(3).探究做功与物体速度变化的关系●背景：已知重力功跟重力势能、弹力功跟弹性势能的变化关系，若不考虑势能，外力对物体做功产生什么效果？●实验探究后初步得出：外力对静止物体做的功跟物体获得速度的平方成正比。(4).动能和动能定理●推导得出：FS＝mv22／2－mv12／2●分析:mv12／2就是我们寻求的动能表达式。FS＝mv22／2－mv12／2称为动能定理新教材是从追寻守恒量入手，在逐步了解重力势能和弹性势能有关知识的基础上，从实验和理论两方面探究功与物体速度变化的关系，得出动能和动能定理的表达式。第5页,共29页，星期六，2024年，5月一．新旧教材内容结构比较1．章节编排情况比较2．教材内容结构变化的意图分析“原教材是以“功是能量转化的量度”结论为理论基础展开对动能、重力势能的探讨；新教材则是从追寻守恒量入手，在逐步了解重力势能和弹性势能有关知识的基础上，从实验和理论两方面探究功与物体速度变化的关系，得出动能和动能定理的表达式。”新教材《必修2》编写中，和《必修1》一样，教学中的科学探究是课程理念的体现，探究精神贯穿始终。新教材《必修2》第五章中，除各节教学中处处可见的探究内容外，“探究弹性势能的表达式”和“探究功与物体速度变化的关系”更是“理论探究课题”和“实验探究课题”的典型案例。第6页,共29页，星期六，2024年，5月二．各节教材的分析和教学建议第一节追寻守恒量在物理学的发展过程中，能量的概念几乎是与人类对能量守恒的认识同步发展起来的，能量的概念之所以重要，就是因为它是个守恒量。守恒关系是自然界中十分重要的一类关系，我们强调方法的教育、观念的教育，就要从中学时代开始加强学生对守恒关系的认识。引入本节内容，可以使整章知识的结构更顺畅；还可以帮助学生拓宽视野，树立能源观点，形成良好的公民意识。本节内容的教学中，教师可以帮助学生学会通过一般的文献研究和调查研究的方法，在开展小课题研究的学习形式中，达到开阔思路、锤炼能力的目的。因此，本节课采用结合实验进行讨论教学的方法比较合适，但要课前要进行精心的准备。第7页,共29页，星期六，2024年，5月二．各节教材的分析和教学建议第二节功功和功率的内容学生比较熟悉，要尽可能“旧课新上”，适当地赋以这块内容以研究性的味道。如：怎样计算力的方向与物体运动方向不一致时的功？功的正负的含义是什么？可以由学生在原有知识和方法的基础上自行探究。本节新课教学时，不要进行过多的做功问题的习题训练；因为功的概念、功的计算问题要通过后续内容的学习中逐步加深，是一个螺旋上升、循序渐进的过程。新教材删去了旧教材作为阅读材料的“变力的功”。省教研室梁旭老师举了两个因为不要求用功的定义式计算变力的功而被删除的题目：第8页,共29页，星期六，2024年，5月例1：用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木块的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进深度d，如果铁锤第二次钉钉子时对钉子所做功与第一次相同，那么第二次钉子进入木板的深度是（）A（-1）dB（-1）dC（-1）d/2D-1）dB（-1）dC（-1）d/2D例2：如图甲所示，质量为m=1kg的物体在力F作用下由静止开始运动，F随物体位移的变化图线如图乙所示。(1)在物体移动5m的过程中，力F所做的功为多大？（2）物体运动的最大速度为多大？第9页,共29页，星期六，2024年，5月FFxx（a）（b）*例10：最初定居欧洲的匈牙利人使用了所谓的回拨弓，其他国家的人对其非常害怕。当时在欧洲，人们经常要祷告：“老天爷，把我们从匈牙利人的箭下拯救出来吧！”。经研究，回拨弓的拉力随拉伸距离的变化如图（a）所示，而其他地方用的弓拉力随拉伸距离的变化如图（b）所示。问：（1）从图中所示的情况看，匈牙利人拉弓时用的力更大吗？（2）从图中所示的情况看，匈牙利人拉弓时做的功更多吗？依据是什么？（3）说出拉弓射箭过程中的能量转化情况。(思考：为什么可以作为加