(春)高中物理 7.8《机械能守恒定律》教学设计6 新人教必修2

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1、第8节机械能守恒定律新课教学1．用多媒体展示下述物理情景：A、运动员投出铅球；B、弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动。2.学生分析上述物理情景中能量是如何转化的？学生甲：A.铅球在上升过程中，动能转化为重力势能；铅球在下落过程中，重力势能又转化为动能。B.弹簧在和物块的往复运动过程中，动能和弹簧的弹性势能发生相互转化。学生乙：除了甲的叙述中动能和势能相互转化外，还有一部分转化为物体的内能。3.教师讲：分析的很全面，但是在此过程中转化为内能的部分在总结能量中占的比例很小，我们一般不予考虑。

2、4.过渡：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么变化呢？h1h2ABv1v2（二）机械能守恒定律的推导1.用多媒体出示两道思考题：思考题一：如图所示，一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点时速度为v1，下落到高度h2为的B点时速度为v2，试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能，并找到这二个机械能之间的数量关系。思考题二：如图所示，一个质量为m的物体做平抛运动，经过高度为h1的A点时速度为v1，经过高度为h2的B点时速度为v2，写出物体在位置A、B时的机械能

3、的表达式并找出这二个机械能之间的关系。2.把学生分为二小组，一组做思考题一，另一组做思考题二，并进行小组赛。v2Av1B3.教师对首先做完的小组进行激励评价，并抽有代表性的解答方案进行现场评点。4.用实物投影仪对推导过程进行评析。①推导过程一解：∵机械能等于物体的动能和势能之和∴A点的机械能等于：mv12/2＋mgh1B点的机械能等于：mv22/2＋mgh2又在自由落体运动中，物体只受重力的作用，据动能定理得：WG＝mv22/2－mv12/2又据重力做功与重力势能的关系得到：∴mv12/2－mgh2＝mv12/2－mgh1②学生评

4、价：在上述推导过程中，在用重力做功和重力势能改变之间关系应是重力所做的功等于初位置的重力势能减去末位置的重力势能，所以推导的结果错误。③推导结果②解：A点的机械能等于：mv12/2＋mghB点的机械能等于：mv22/2＋mgh2由于物体做平抛运动，只受重力作用，且重力做正功，据动能定理得：WG＝mv22/2－mv12/2又据重力做功与重力势能的关系得到：∴mv22/2－mv12/2＝mgh1－mgh2∴mv22/2＋mgh2＝mgh1＋mv12/2④教师评析：第二个推导过程是完全正确的。5.用多媒体展示评析中得到的表达mv22/2

5、－mv12/2＝mgh1－mgh2①mv22/2＋mgh2＝mgh1＋mv12/2②学生讨论：上述两个表达式说明了什么？讨论后学生回答。学生甲：在表达式①中等号左边是物体动能的增加量，等号右边是物体重力势能减少量，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就增加多少。学生乙：对于表达式②，等号左边是物体在末位置时的机械能；等号右边是物体在初位置时的机械能。该式表示：动能和势能之和即总的机械能保持不变。6.师总结：同学们对上述两个表达式的含义理解得很好，我们分别用EK1和EK2表示物体

6、的初动能和末动能，用EP1和EP2分别表示物体在初位置的重力势能和末位置的重力势能，则得到：EK1+EP1=EK2+EP2，也就是初位置的机械能等于末位置的机械能，即机械能是守恒的。（三）机械能守恒的条件1.上边我们通过推导得到了机械能是守恒的这一结论，下边同学们思考：①在推导中，我们是以物体做自由落体和做平抛运动为例进行的，请问：上述二种运动有什么相同和不同之处？学生答：相同点是在上述两种运动中物体只受重力作用；不同之处是物体运动的路线不同，自由落体运动是直线运动，而平抛运动是曲线运动。②从上述两种运动中，你能猜想一下：机械能在

7、什么情况下守恒吗？学生答：物体只受重力作用。学生还可能答：物体在运动中，只有重力做功，针对上述两种答案，师生评析后总结。2.教师总结：通过上述分析，我们得到：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，这个结论叫机械能守恒定律。板书：机械能守恒定律①条件：只有重力做功。②结论：机械能的总量保持不变。3.用实物投影仪出示讨论题。①所谓的只有重力做功与物体只受重力有什么不同。学生：所谓的只有重力做功，包括两种情况：a.物体只受重力，不受其他的力。b.物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功。而物体

8、只受重力仅包括一种情形。②放开被压缩的弹簧，可以把跟它接触的小球弹出去，在这个过程中，能量是如何转化的？类比地，你能得到在这个过程中机械能守恒的条件吗？4.得到结论：以上实验证实了在不计阻力影响，即物体只受重力作用时，小球在摆动中机械能守恒。学生答