高中物理 4.4机械能守恒定律教案 粤教版必修2

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1、第四节机械能守恒定律1．知识与技能（1）了解动能与重力势能之间的相互转化，初步领会机械能守恒定律的内容。（2）会正确推导自由落体过程中的机械能守恒定律。（3）正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件，并能判断物体机械能守恒的条件，会合理选择零势面．（4）分析实际生活中的事例，进一步理解机械能守恒定律的含义及适用条件。（5）掌握应用机械能守恒定律的解题步骤，知道机械能守恒定律处理问题的优点，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力．2．过程与方法(1)通过讨论与交流，使学生知道物体的动能和势能之间是如何实现相互转化的.(2)通过理论推导

2、，掌握机械能守恒定律的推导方法与过程.(3)通过讨论与交流，知道机械能守恒的条件——只有重力和弹力做功．加深对机械能守恒条件的理解．(4)通过例题的讲解，掌握应用机械能守恒定律解题的一般步骤，知道利用机械能守恒定律解题的优点．3．情感、态度与价值观(1)通过讨论与交流，培养学生勤于思考的习惯、积极合作的态度、敢于提出问题的胆识、准确的表述能力．(2)通过理论推导机械能守恒定律，培养学生灵活应用所学知识的能力，提高学生的推理论证能力．(3)通过对例题的分析，培养学生灵活处理实际问题的能力，如将实际问题抽象化，抓住主要因素而忽略次要因素

3、等能力．4.重点难点：1．推导机械能守恒定律。2．正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件3.会用机械能守恒定律解决力学问题三、教学过程：（一）引入新课：1.复习动能定律的内容和适合条件。2.在初中我们已经学过，重力势能和动能之间可以发生相互转化，如物体自由下落或竖直上抛时，前者下落过程中高度不断减小，重力势能减小，速度增加，动能增大，是一个重力势能向动能转化的过程；后者在上升过程中高度不断增大，重力势能增加，速度减小，动能减小，是一个动能向重力势能转化的过程。既然重力势能和动能之间可以相互转化，那么“转化”过程中的动能和势能之和即机

4、械能变不变呢？这就是我们这堂课要研究的机械能守恒定律的知识。板书课题：机械能守恒定律（二）进行新课：1．机械能：物体的动能和势能之和称为物体的机械能。用E表示，即E=EK+EP。2．重力势能与动能之间的相互转化。观察图，分析出哪个过程是动能向重力势能转化，哪个过程是重力势能向动能转化。自由落体运动是重力势能向动能的转化过程，我们应用学过的动能定理和重力做功与重力势能的关系等知识，可推导证明在这个过程中机械能守恒。3．证明机械能守恒定律如图4所示，设一个质量为m的物体自由下落，经过高为h1的B点（初位置）时速度为V1。下落到高度为h2

5、的C点（末位置）时速度为V2，在自由落体运动中，物体只受重力G=mg的作用，重力做正功，设重力所做的功为WG，则由动能定理可得：(1)（1）式表示，重力所做的功等于动能的增加。另一方面，由重力做功与重力势能的关系知道：WG=mgh1-mgh2(2)（2）式表示，重力所做的功等于重力势能的减少。由（1）式和（2）式可得：（3）由（3）式可知，在自由落体运动中，重力做了多少功，就有多少重力势能转化为等量的动能。通过对（3）式移项后可得：或写成EK2+EP2=EK1+EP1（4）（4）式表明，在自由落体运动中，动能和重力势能之和即总机械能

6、保持不变。同样，我们还可以分析物体做竖直上抛运动及平抛运动几种情况下的受力情况、做功情况及能量转化情况，归纳总结出：在只有重力做功的情况下，不论物体做直线运动还是曲线运动（如竖直上抛运动、平抛等），物体的机械能总量保持不变。4．机械能守恒定律（1）．内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．板书（2）．适用条件：1.只有重力做功。以上学习了机械能守恒定律的基本内容，下面进一步理解机械能守恒定律及其适用条件．5．进一步认识机械能守恒定律下面我们对机械能守恒的适用条件进行扩展．我们可想像到，

7、在光滑的水平面上，放开一根被压缩的弹簧，它可以把跟它接触的小球弹出去，这时弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为小球的动能．以后可以证明：在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒，所以机械能守恒的适用条件还有：板书2．在只有弹力做功的情形下，物体系（弹簧和物体）的机械能也守恒。通过以上学习，我们可以归纳出机械能守恒定律的适用条件：只有重力或弹力做功，没有任何外力做功。做课本练习2（学生对机械能守恒定律的适用条件应该有明确的认识，并且会根据适用条件判断具体过程中机械能是否守恒，这是应用机械

8、能守恒定律解决问题的前提。）归纳：在判定物体机械能是否守恒时，常从两方面来考虑：对于物体来说，要看除重力外，还有没有其它外力做功。如果没有，机械能守恒.6．应用机械能守恒定律的基本思路：应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是