高中物理《机械能守恒定律11》优质课教案教学设计.docx

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高中物理《机械能守恒定律11》优质课教案教学设计

《机械能守恒定律》教学设计

【教学目标】一、知识与技能

1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；

2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件；

3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

二、过程与方法

1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；

2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。

三、情感、态度与价值观

通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。

【教学重点】

1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容；

2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。

【教学难点】

1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；

2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确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。

【教学方法】

演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。

【教具】

细线、小球、带标尺的铁架台。

【学法指导】

课下认真阅读教材，完成学案中设置的任务，课上小组探究交流发表自己的观点完成本节内容。

【教学过程设计】

（一）引入新课思考提问

（1）、前几节我们学习了哪几种形式的能？

各怎么表示？

（2）、机械能的概念及表达式？

这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？

这节课我们就来探究这方面的问题。

（二）新课教学

任务一、实验一：

如图，用细线、小球、铁架台等做实验。

把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小

球在摆动过程中，记住它向右能够达到的最大高度C点。

如果用尺子在某一点P挡住细线，看一看这种情况下小球所能达到的最大高度B点。

P

ABP

AB

O

AACA

甲乙

观察实验现象，回答下面问题：

①、第一次小球向右能够达到的最大高度C点与A点的高度有何关系？

如果用尺子在P点挡住细线，这种情况下小球所能达到的最大高度B点和A点的高度又有何关系？

在运动过程中都有哪些力

做功？

②、分析小球从A点到最低点O以及从最低点O到C点（或B

点）的运动过程动能和重力势能怎样转化？

这个小实验说明了什

么？

【学生活动】观察演示实验，思考问题，并选出学生说说自己见解。

①、第一次小球向右能够达到的最大高度C点与A点的高度相同，如果用尺子在P点挡住细线，达到的最大高度B点与A点的高度

相同，只有重力做功。

②、小球从A点到最低点O的运动过程中，重力势能减少，动能增加；从最低点O到B点的运动过程中，动能减少，重力势能增加。

这个实验说明重力势能和动能的总和应该保持不变。

【教师点评】实验证明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。

在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。

可见，在只有重

力做功的系统内，重力势能和动能的总和保持不变，即机械能保

持不变。

任务二、探究机械能守恒定律的表达式

1.如图，一个质量为m的小球做自由落体运动运动，经过某高度

为h１的A点时速度为v１，到某高度为h2的B点时速度为v2，试分析在运动过程中小球受什么力？

哪些力做功？

并写出小球在A点时的机械能EA和在B点时的机械能EB，由动能定理、重力做功与重力势能变化的关系探究EA和EB的关系。

（为学生创设问题情境，引导学生运用所学知识独立推导出机械能守恒定律。

让学生亲历知识的获得过程）

【学生活动】学生根据教师的引导，在练习本上进行推导，推完后相互交流意见。

教师巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难。

教师让学生在黑板上一步一步写出推导过程，其余学生根据自己的推导过程进行

对比交流，发表自己的见解，改正并指出错误。

分析推理

A点机械能：

E=E+E

1

2

=mv+mgh

AKAPA211

B点机械能：

E=E+E=1mv2+mgh

BKBPB222

由动能定理得：

W=1mv2-1mv2

G2221

由重力做功与重力势能变化的关系得：

WG=mgh1-mgh2

由以上两式可以得到

1mv2+mgh1mv+mgh

2

=

222211

即EKB+EPB

=EKA+EPA

即EB=EA

【教师总结】在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

同样在只有弹力做功的

物体系统内，动能和弹性势能也可以相互转化，总的机械能也保

持不变。

【思考与讨论】上面例子小球仅受重力，假如物体除了受重力外，

还受其它力,而其它力不做功，机械能是否守恒?

例如：

质量为m的物体从光滑斜面上滑下的过程中，小球的机械

能是否守恒？

【讨论与交流】小组讨论，讨论后选取代表发表各自的意见，进行

交流。

【教师点评】根据学生的意见，教师帮助学生总结机械能守恒定律的条件是不论物体受几个力，只要只有重力（或弹力）做功，物

体的机械能就守恒。

任务三、实验二：

如图，水平方向的弹簧振子，振子静止时在o

点，把振子拉到A点放手后，用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化。

观察实验现象，回答下面问题：

①、每次小球是否都能回到A点？

都有哪些力做功？

②、小球从A点到0点以及从0点到A点的运动过程中，动能和弹性势能是怎样转化的？

这个小实验说明了什么？

N

F

G

A0A

【学生活动】观察演示实验，思考并回答问题。

①、小球在往复运动过程中，每次小球都能回到A点，只有弹力做

功。

②、小球从A点到0点的运动过程中，弹性势能减少，动能增加；

从0点到A点的运动过程中，弹性势能增加，动能减少。

这个实验说明弹性势能和动能的总和应该保持不变。

【教师点评】小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化。

小球在往复运动过程中总能回到原来的位置A点，可见，只有弹

力做功的系统内，弹性势能和动能的总和保持不变，即机械能保

持不变。

2、机械能守恒定律

（1）内容:

在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与

势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

（2））表达式:

①

EK2+EP2=EK1+EP1

即E2

=E1

②1mv2+mgh=1mv2+mgh

222211

（4））条件：

只有重力（或弹力）做功的物体系统内

【教师点评】对机械能守恒定律条件的理解：

（1）、只受重力或弹力；

（2）、除受重力或弹力外，还受其它力，但其它力不做功

或其它力所做功代数和为零

任务四：

机械能守恒定律解题的一般步骤：

（师生共同总结）

（1）、选对象，定过程

（2）、分析力，判守恒

（3）、明两态，列方程

【板书设计】

一、机械能守恒定律：

1.内容：

在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和

势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

2.表达式：

①EK2+EP2=EK1+EP1

即E2

=E1

②1mv2+mgh=1mv2+mgh

222211

3.条件：

只有重力（或弹力）做功

4.步骤：

（1）、选对象，定过程

（2）、分析力，判守恒

（3）、明两态，列方程

【作业布置】课本78页第2、3、4题