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1、§7.8機械能守恒定律教案課題§7.8機械能守恒定律課型新授課(2課時)教學目標知識與技能1.知道什么是機械能,知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化.2.會正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒,理解機械能守恒定律的內(nèi)容,知道它的含義和適用條件.3.在具體問題中,能判定機械能是否守恒,并能列出機械能守恒的方程式。過程與方法1.學會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒.2.初步學會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象,分析問題.情感、態(tài)度與價值觀通過能量守恒的教學,使學生樹立科學觀點,理解和運用自然規(guī)律,并用來解決實際問題.的機械能,尤其是分析、判斷物體
2、所具有的重力勢能.3.應(yīng)用機械能守恒定律解決具體問題.教學重點、難點教學重點1.掌握機械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程,理解機械能守恒定律的內(nèi)容.2.在具體的問題中能判定機械能是否守恒,并能列出定律的數(shù)學表達式.教學難點1.從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機械能守恒的條件.2.能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機械能是否守恒,能正確分析物體系統(tǒng)所具有教學方法探究、講授、討論、練習教學手段教具準備投影儀、細線、小球,帶標尺的鐵架臺、彈簧振子.教學活動[新課導(dǎo)入]師:我們已學習了重力勢能、彈性勢能、動能.這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的,那么在相互轉(zhuǎn)化的過程中,他們的總
3、量是否發(fā)生變化?這節(jié)課我們就來探究這方面的問題.[新課教學]一、動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化師:現(xiàn)在大家看這樣幾個例子,分析各個物體在運動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況.(投影展示教材上的實例,包括自由下落的物體、沿光滑斜面向下運動的物體、豎直上拋的物體等等,這些物體最好是具體的實物,以增加學生學習的興趣,減小問題的抽象性)師:我們先來看自由落體運動的物體,自由落體運動是一種最簡單的加速運動,在這個運動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是怎樣的?生:在自由落體運動中,物體在下落的過程中速度不斷增大,動能是增加的;而隨著高度的減小,物體的重力勢能是減少的.師:在豎直上拋運動的過程中,能量的轉(zhuǎn)
4、化情況又是怎樣的?學生活動生:豎直上拋運動可以分成兩個階段,一個是上升過程的減速階段,一個是下落過程的加速階段,下落過程的加速階段能量的變化過程和自由落體運動中能量的轉(zhuǎn)化過程是一樣的,動能增加,重力勢能減少,因為這個階段的運動實質(zhì)上就是自由落體運動.在上升過程中,物體的動能減少,重力勢能增加.師:物體沿光滑斜面上滑,在運動過程中受到幾個力,有幾個力做功,做功的情況又是怎么樣的?生:在物體沿光滑的斜面上滑時,物體受到兩個力的作用,其中包括物體受到的重力和斜面對它的支持力,這兩個力中重力對物體做負功,支持力的方向始終和物體運動方向垂直,所以支持力不做功.師:在豎
5、直上拋過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是怎樣的?生:在豎直上拋過程中,先是物體的動能減少,重力勢能增加,然后是重力勢能減少,動能增加.師:我們下面再看這樣一個例子:(演示:如圖5.8—1,用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實驗.把一個小球用細線懸掛起來,把小球拉到一定高度的A點,然后放開,小球在擺動過程中,重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化.我們看到,小球可以擺到跟A點等高的C點,如圖5.8—1甲.如果用尺子在某一點擋住細線,小球雖然不能擺到C點,但擺到另一側(cè)時,也能達到跟A點相同的高度,如圖5.8—1乙)師:在這個小實驗中,小球的受力情況如何?各個力的做功情況如何?這個小實驗說明
6、了什么問題?生:小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用.拉力和速度方向總垂直,對小球不做功,只有重力對小球能做功.實驗證明,小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化.在擺動過程中,小球總能回到原來的高度.可見,重力勢能和動能的總和不變.師:上面幾個例子都是說明動能和重力勢能之間的相互轉(zhuǎn)化,那么動能和另外一個勢能——彈性勢能之間的關(guān)系又是什么呢?我們看下面一個演示實驗.(實驗演示,如圖5.8—2,水平方向的彈簧振于.用彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化)師:在這個小實驗中,小球的受力情況如何?各個力的做功情況如何?這個小實驗說明了什么?(學生觀察演示實驗,思考
7、問題,選出代表發(fā)表見解)生1:小球在往復(fù)運動過程中,豎直方向上受重力和桿的支持力作用,水平方向上受彈力作用.重力、支持力和速度方向總垂直,對小球不做功;只有彈簧的彈力對小球能做功.生2:實驗證明,小球在往復(fù)運動過程中彈性勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化.小球在往復(fù)運動過程中總能回到原來的位置,可見,彈性勢能和動能的總和應(yīng)該不變.師:動能和重力勢能的總和或者動能和彈性勢能的總和叫做什么能量?生:動能和重力勢能和彈性勢能的總和叫做機械能.師:上述幾個例子中,系統(tǒng)的機械能的變化情況是怎樣的?生:雖然動能不斷地變化,勢能也不斷地變化,它們的變化應(yīng)該存在一個規(guī)律,即總的機械能是不
8、變的.(課堂訓(xùn)練)如圖5.8—3所示,桌面高為A,質(zhì)