20160406教法建议(功和能部分)范鸿飞

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1、第七章机械能守恒定律综述第四节重力势能海淀区高一物理教学建议DESIGNER:范鸿飞TEL:010-68902931-801EMAIL:fanhongfei2002@163.com1.概述综述一个新的开始高中物理中机械能守恒定律、动能定理和能量守恒定律都属于能量观点。用能的观点来审视一个物理过程，分析这一过程中各力做功的情况及其相应的能量转化情况，是高中物理学习要建立的重要观点之一，是认识客观世界的一条更为本质的途径。综述本章的主线转化与守恒是贯彻本章的理论主线。动能定理刻画了合外力的功与动能变化之间的关系。同样的，其他性质的力和其相应

2、能量变化之间也有类似的恒等关系式，我们统称其为功能关系。在动能定理的基础上运用功能关系进行恒等变换，转换研究对象，加以条件限制，便得出了一系列守恒定律，如机械能守恒定律等。力对空间积累牛二律F=ma动量守恒力对时间积累条件条件能量守恒系统机械能守恒条件：W外=0andW内非保守=0牛三律牛一律力运动综述经典力学规律体系思考：如何突出这一主线？如何使学生树立能量观点？关键：功能关系，即做功是能量转化的量度。综述教学重点与难点教学重点：理解功与功率的概念；理解动能、势能的概念；应用动能定理与机械能守恒定律分析问题；树立能量观点，会分析能量转

3、化过程；规范解题步骤与表达方式，形成良好的解题思维习惯。教学难点：功、势能的概念；动能定理与机械能守恒定律的应用综述学科知识与方法体系的概括高中物理涉及的核心内容十个模型直线运动抛体运动圆周与天体运动碰撞过程爆炸与反冲过程简谐振动与简谐波电磁感应过程流体柱辐射球衰变过程六条规律动力学与运动学规律时间积累规律空间积累规律动量守恒规律机械能守恒规律能量守恒规律一套方法模型化思维结构两种观点动力学观点功能动量观点五大分析受力与运动分析做功与能量分析场分析核心内容学科知识与方法体系的概括模型化的解题思维结构综述首节的教学意义隐藏在伽利略思想实验

4、背后的秘密小球“记住”了自己的高度费恩曼：有一个事实，如果你愿意，也可说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象——这条定律称为能量守恒定律。小球运动中某个量是守恒的“守恒”意味着什么？“守恒”可能预示着更加简洁和普适的规律！科学对“简洁”和“普适”的追求永无止境关于“守恒”的理解（1）“守恒”的物理内涵在系统中，物理量在某个过程中出现“转化”或“转移”，且任意时刻其总量保持不变，才称之为守恒。守恒是“动态的不变”，守恒也非象守恒方程形式上所表现出的：只涉及初、末两个状态的量。机械能守恒如此，动量守恒也是如此。（2）动能定理与机械能守恒定

5、律的关系原则上，所有机械能守恒的物理过程均可以运用动能定理加以解决。而前者之所以存在，反映了人们对了解更本质的宇宙运行规律的追求。关于“守恒”的几个问题关于“守恒”的理解（3）守恒的条件机械能守恒条件：外力不做功，每一对内非保守力不做功（代数和为零），则质点组机械能是守恒的。——《力学基础》只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能相互可以转化，而总的机械能保持不变。——高中物理必修2（人教版）只有重力或弹簧弹力做功？关于“守恒”的几个问题关于“守恒”的理解（3）守恒的条件——高中物理（必修）第一册（北师大版）能量守恒的“条件”：孤立系

6、统。关于“守恒”的几个问题初步理解功的概念（1）意义：功是物体能量转化的量度。（2）功的计算式：W=Flcosα功的相对性（3）功是有正负的标量，功的正负实质上反映了做功过程中物体间能量流动的“方向”。（4）功是过程量，能是状态量。（5）物体受到的力做负功，也称作物体克服力做功。正确建立功的概念正确建立功的概念教学示例两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示．物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1和F2的合力对物体做功为（）A．3JB．4JC．5JD．7JD对“做功”的再认识在初

7、中物理课中，首次建立了“功”的概念。1.功的物理意义是什么？2.如何计算功？FFl力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。FFl?对“做功”的再认识h思考做抛体运动的小球始终受到大小为f的空气阻力。请分析小球运动过程中，空气阻力做的功。vv在小球运动过程中，取一段极短时间Δt，这一过程可认为小球做直线运动。空气阻力f始终与运动方向相反，做负功。因此其在整个抛体过程中做的功应为各小段做功之和。即：Wf=Flcos180º其中l为小球通过的路程。fΔs疑问在功的计算式中的“l”，究竟是位移的大小还是路程？

8、对“做功”的再认识任意路径下的保守力做功ABChACh物体沿任意路径移动的过程，重力做功应如何计算？将这一任意路径微分成若干小段，每段可近似视为直线路径。运用问题3中的计算方法可知，每小段过程重力做的功为：