7.8《机械能守恒定律》教案

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1、7.8机械能守恒定律教案一、教案背景1．面向学生：高中2．学科：物理3．课时：1课时4．学生课前准备：①复习动能和势能的相关知识；②预习新课二、教学课题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。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、理解机械能守恒定律的内容3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒三、教材分析《机械能守恒定律》是人教版高中物理必修二第七章《机械能》第八节的教学内容，主要学习机械能守恒定律，掌握机械能守恒的条件，本节内容是本章的主要内容，占有重要地位。教学重点:1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的

2、条件2、能正确判断研究对象在所经历过程中机械能是否守恒教学准备：1．教师的教学准备：多媒体课件制作课前预习学案课内探究学案课后延伸拓展学案2．教具准备：投影仪、细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子3．学生的学习准备：预习并填写学案四、教学方法探究、讲授、交流讨论、练习7五、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实学生的预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性（二）导入新课教师利用事先准备好的演示器材，请同学配合，指导他们完成一个小游戏，让同学们认真观察并思考游戏里面的科学道理。器材：细线、小钢球、铁架台实验：拉开用细线悬挂的小球，以“勇敢”学生的鼻尖为初始位置释放，观察

3、该同学的反应，小球能否碰到该同学的鼻子呢？教师活动：前面我们学习了动能、势能和机械能的知识，并了解到在一定条件下，物体的动能与势能可以相互转化，动能与势能相互转化的例子在生活中很多，请同学们举出生活中的例子来说明动能与势能的相互转化。（三）、进行新课一.动能与势能的相互转化1.机械能1）概念：物体的动能、势能的总和，即E＝EK＋EP1）机械能是标量，具有相对性（需要设定势能参考平面）3）机械能之间可以相互转化2．观看视频资料：荡秋千、翻滚过山车、撑杆跳高、瀑布等视频资料，让学生深刻感受各种多彩的动能与势能发生相互转化的过程。7教师：我们先来看自由落体运动的物体，自由落体运

4、动是一种最简单的加速运动，在这个运动过程中能量是怎样转化的?学生：在自由落体运动中，物体在下落的过程中速度不断增大，动能是增加的；而随着高度的减小，物体的重力势能是减少的。教师：在竖直上抛过程中能量的转化情况是怎样的?学生：在竖直上抛过程中，先是物体的动能减少，重力势能增加，然后是重力势能减少，动能增加．教师：我们下面再看这样一个例子：(演示：如图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。把小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，如图甲。如果用尺子在某一点挡住细线，小球不能摆到

5、C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，如图乙)教师：在这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么问题?学生：小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球不做功，只有重力对小球能做功。7实验证明，小球在摆动过程中重力势能和动能不断转化。在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。可见，二者的总和不变。二、机械能守恒定律现在我们以做自由落体运动的小球为例，从理论上探究势能与动能之间发生转化，机械能的总量遵循什么规律？如图所示，一个质量为m的物体从A点自由下落，经过离地面高度为h1的B点时速度为v1，下落到高度为h2的

6、C点时速度为v2，试写出物体在B点时的机械能和在C点时的机械能，并找到这二个机械能之间的数量关系。理论推导过程物体只有重力做功根据动能定理得：　　　　　（1）　又据重力做功与重力势能的关系得到：　（2）由（1）（2）两式可得（3）移项得：（4）引导学生分析讨论上面表达式的物理意义：等号的左侧表示末态的机械能，等号的右侧表示初态的机械能，表达式表明初态跟末态的机械能相等。即在小球下落的过程中，重力势能减小，动能增加，减小的重力势能转化为动能。提问：此表达式具有普遍意义吗？还是仅在只受重力的自由落体运动中成立？引导学生自己推导竖直上抛、平抛的过程是否成立。引导学生分析在上述过

7、程中物体的受力情况。7可以证明，在只有重力做功的情况下，物体动能和势能可以相互转化，而机械能总量保持不变。拓展：在只有弹力做功的牨体系统内呢？课件展示：展示弹簧振子的运动情况，分析物理过程.对弹簧与小球的运动过程简要分析，得到动能与势能的转化关系，并明确：在只有弹力对物体做功时物体的机械能守恒。通过上面只有重力做功与只有弹力做功两个部分的推导，师生总结机械能守恒定律的内容：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。表达式：Ek2+Ep2=Ep1+Ek1三、机械能守恒定律的条件根据机械能守恒