2019-2020年高中物理 《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)方案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)方案 新人教版必修2 課題名稱 《機(jī)械能守恒定律》 科 　目 物理 年級(jí) 高一 教學(xué)時(shí)間 1課時(shí)（4５分鐘） 學(xué)習(xí)者分析 在初中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)機(jī)械能的概念，對(duì)機(jī)械能不陌生，接受起來(lái)較為容易。在本章的第一節(jié)和第二節(jié)學(xué)習(xí)了動(dòng)能和勢(shì)能的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械能的理解較初中有了更深的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒學(xué)生比較容易理解。學(xué)生通過(guò)第一章的學(xué)習(xí)，對(duì)判斷一個(gè)力是否做功，掌握的程度較好，為判斷機(jī)械能是否守恒打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 教學(xué)目標(biāo) 一、情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過(guò)能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)觀點(diǎn)。 2．使學(xué)生養(yǎng)成良好的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 3．養(yǎng)成遇到難題不退縮，能將復(fù)雜的問(wèn)題分解為若干個(gè)小問(wèn)題，逐一克服、逐一解決。 二、過(guò)程與方法 1.學(xué)會(huì)在具體的問(wèn)題中判定物體的機(jī)械能是否守恒 2.初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來(lái)解釋物理現(xiàn)象，分析問(wèn)題 三、知識(shí)與技能 1.知道什么是機(jī)械能，知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化 2.會(huì)正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件 3．在具體問(wèn)題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過(guò)程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容； 2.在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 教學(xué)資源 多媒體課件，細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺(tái)、斜軌 　　　　　　《機(jī)械能守恒定律》的教學(xué)過(guò)程描述教學(xué)過(guò)程 教學(xué)活動(dòng)由視頻引入，吸引學(xué)生注意，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。 1 一、導(dǎo)入新課 １、引入課題：我們已學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)能。這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，他們的總量是否發(fā)生變化？這節(jié)課我們就來(lái)探究這方面的問(wèn)題。 ２、播放視頻：請(qǐng)學(xué)生認(rèn)真觀察蕩秋千和撐桿跳高運(yùn)動(dòng)（吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。） ３、播放課件：自行車下坡的過(guò)程，分析車的動(dòng)能和勢(shì)能的變化，以及總量的變化。（提出問(wèn)題） 教學(xué)活動(dòng)2從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律，引出條件和公式，并對(duì)公式加以運(yùn)用。 　 二、新課教學(xué) （一）機(jī)械能 1、概念：物體的動(dòng)能、勢(shì)能的總和。即：E＝EK＋EP ２、機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性（需要設(shè)定勢(shì)能參考平面） ３、機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化。 （二）機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo) 演示實(shí)驗(yàn)：如圖所示，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺(tái)等做實(shí)驗(yàn)。 把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，把小球拉到一定高度的A點(diǎn)，然后放開(kāi)。我們看到，小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，如圖甲。如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到C點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時(shí)，也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度，如圖乙。 問(wèn)題：這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個(gè)力的做功情況如何？這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？（學(xué)生思考） 學(xué)生回答后小結(jié)： （１）小球在擺動(dòng)過(guò)程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功；只有重力對(duì)小球能做功。 （２）小球在擺動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化。 （３）在擺動(dòng)過(guò)程中，小球總能回到原來(lái)的高度?？梢?jiàn)，重力勢(shì)能和動(dòng)能的總和，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。 提問(wèn)：通過(guò)上述分析，我們得到動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能的和是否真的保持不變？下面我們就來(lái)定量討論這個(gè)問(wèn)題。 播放視頻: 小球從高處自由下落 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體從高處自由下落，經(jīng)過(guò)離地面高度為h1的A點(diǎn)時(shí)速度為V1，下落到高度為h2的B點(diǎn)時(shí)速度為V2，試寫(xiě)出物體在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能和在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，并找到這兩個(gè)機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。 理論推導(dǎo)過(guò)程： 物體只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得： 　　　(1） 又據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系得到： 　　?。?） 由（1）（2）兩式可得: （3） 移項(xiàng)得： （4） 結(jié)論：只有重力做功時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能守恒。 （三）機(jī)械能守恒定律 1、內(nèi)容：在只有重力做功時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變 2、理解： （1）條件：只有重力做功 （2）表達(dá)式:　 （四）機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 １、機(jī)械能守恒定律在拋體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用 多媒體課件：做拋體運(yùn)動(dòng)的籃球 提問(wèn)：籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能是否守恒？（忽略空氣阻力） 學(xué)生回答后小結(jié)：籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒。 ２、機(jī)械能守恒定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：小球從斜軌上滾下 將小球從距斜軌底面h高處釋放，使其沿堅(jiān)直的圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。 （１）若h2R，小球能否一定通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)？ 解答：由機(jī)械能守恒可知,若h2R，小球一定能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn) ３、機(jī)械能守恒定律在生活中的應(yīng)用 課本例題：上?！懊髦榫€”某輕軌車站，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)坡度，電車進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡，如果坡高２米，電車到A點(diǎn)時(shí)速度是25.2km/h,此后便切斷電源，不計(jì)電車所受摩擦力。 （１） 電車能否沖上電臺(tái)？ （２） 如果能沖上，到達(dá)B點(diǎn)的速度為多大？（g=10m/s2） 教學(xué)活動(dòng)3課堂練習(xí)，加深對(duì)知識(shí)的理解，并能靈活運(yùn)用。 　 三、課堂練習(xí)： 如圖所示，下列四個(gè)選項(xiàng)的圖中，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng)，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng)，圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng)。在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的是（ ?。? 解析：機(jī)械能守恒的條件是：物體只受重力或彈力的作用，或者還受其它力作用，但其它力不做功，那么在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，物體的機(jī)械能守恒。依照此條件分析，ABD三項(xiàng)均錯(cuò)。答案：C。 教學(xué)活動(dòng)4回顧知識(shí)點(diǎn)，布置作業(yè)，學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)的分析和運(yùn)用。 　 四、小結(jié) １、機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是什么？條件是什么？ ２、機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是？ 五、布置作業(yè) P75練習(xí)與評(píng)價(jià)