78机械能守恒定律

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1、７．8机械能守恒定律本课教学从动能和势能的复习人手，引导学生观察生活现象，思考动能和势能的变化之间的关系．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，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．进而利用动能定理推导出机械能守恒定律的表达式．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

2、．要启发学生注意，势能的变化是由于重力或弹力做功而引起的．如果重力作为外力对物体做正功，重力势能减少，动能增加，意味着重力势能转化为动能}反之，如果重力做负功，重力势能增加，动能减少，意味着动能转化为重力势能．这样可以帮助学生理解教材中所说的“通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式”．能否正确运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．教学重点1．机械能守恒的

3、条件．2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出数学表达式．教学难点1．判断机械能是否守恒．2．灵活运用机械能守恒定律解决问题．课时安排1课时三维目标知识与技能1．理解动能与势能的相互转化．2．掌握机械能守恒定律的表达式．过程与方法经过机械能守恒定律的实际应用，进一步理解机械能守恒的条件．情蓐态度与价值观培养理论联系实际的思想，通过规律、理论的学习，培养学以致用的思想．1．自制课件、学案．2．麦克斯韦滚摆、单摆、弹簧振子．在学生观看过山车的同时，教师提醒学生分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况．游戏导入教师利用事先准备好的演示器材，请

4、两个同学配合，指导他们完成一个小游戏，让同学们认真观察并思考游戏里面的科学道理．器材：细线、小钢球、铁架台．演示过程：将小钢球机固定在细线的一端，细线的另一端系在铁架台上，使小球与细线形成一个摆．让一个同学靠近铁架台，头稍低，另一同学把小球由该同学的鼻子处释放，小球摆动过程中能否碰到该同学的鼻子，提醒注意安全，并思考里面韵科学道理．如左下图．如右上图所示，悬挂单摆的铁架台上增加一个横杆P和一把水平放置的尺子AB，实验时①调整横杆P的高度，观察小球摆动的情况，②调整水平尺子的高度使小球从不同位置摆动，观察小球摆动的情况．将各次实验现象进行概括，思考

5、这些现象说明什么问题．也可以将单摆悬挂在小黑板上，然后在小黑板上画上若干条水平横线，手持短尺替代横杆．推进新课一、动能与势能的相互转化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，动能与势能相互转化的例子在生活中非常多，请同学们举出生活中的例子来说明动能与势能的相互转化．参考：1．从树上掉下的苹果(势能向动能转化)；2．自行车猛蹬几下自由冲上斜坡(动能向势能转化)}3．拉弓射箭(势能向动能转化)4．运动会上撑竿跳高运动员在跳起的过程中(人的动能转化为杆的弹性

6、势能，后杆的弹性势能转化为人的重力势能)．实验演示：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，即转化过程中物理量的具体变化．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．教师小绩：物体运动过程中，随着动能的增大，物体的势能减小；反之，随着动能的减小，物体的势能增大．学生通过实例感受、实验演示，切实感受到机械能的两种形式(动能与势能)之间可以相互转化．而且，转化过程中有力做功．重力做功：动能一重力势能弹力做功：动能一弹性势能．二、机械能守恒定律问囊：动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢?

7、上述各运动过程中，物体的机械能是否变化呢?引导学生通过具体的实例进行理论推导分析．先考虑只有重力对物体做功的理想情况．情境设置：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度处速度为，下落至高度。处速度为，不计空气阻力，分析由下落到过程分析：根据动能定理下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量．取地面为参考平面，有由以上两式可以得到移项得引导学生分析讨论上面表达式的物理意义：等号的左侧表示末态的机械能，等号的右侧表示初态的机械能，表达式表明初态跟末态的机械能相等．即在小球下落的过程中，重力势能减小，动能增加，减小的重力势能转化为

8、动能．问题：此表达式具有普遍意义吗?还是仅在只受重力的自由落体运动中成立?引导学生自己推导竖直上抛、平抛的过程是否成立．引导学生关注在上