机械能守恒定律教案
机械能守恒定律教学设计
篇一:机械能守恒定律教学设计《机械能守恒定律》教学设计【课题】机械能守恒定律【课型】新授课【课标解读】普通高中物理课程标准要求:通过实验,验证机械能守恒定律.理解机械能守恒定律.用机械能守恒定律分析有关问题.关键词是:实验、理解、分析问题.关于验证机械能守恒定律的验证过程可以放在下一课时进行.所以本节课在引入、实验探究、理论探究和实际应用等各环节都要充分利用生产和生活中的问题.为了让学生理解机械能守恒定律,要充分发挥学生的自主能动性,让学生自主推导定律,并总结出机械能守恒定律的条件,然后进行巩固练习.【高考考试说明】ⅱ级要求【学情分析】通过初中的学习学生已经知道什么叫机械能,机械能的构成因素.通过前几节内容的学习,学生在此前已经历了探究守恒量,重力势能的概念和弹性势能的表达式的学习,学生知道了重力做功会引起重力势能的变化,弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化,合外力的功将引起物体动能的变化.学生对于初中阶段学过的一些定性的东西逐渐找到了定量方面的联系,对功能关系的认识加深了,也萌发了继续探究的兴趣.那么,在动能、重力势能和弹性势能都参与转化的过程中,情况又将如何呢?这是学生急待解决的问题,机械能守恒定律的建立也倒了水到渠成的时候了.【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《机械守恒定律能》第八节的内容.本章逻辑结构是:“追寻守恒量”从上位概念是为引入能量概念为目的,从下位概念是揭示机械能守恒,基于学生认知发展顺序,教材采取了不完全归纳的思维体系,第四节到第七节“重力势能”“探究弹性势能的表达式”“实验:探究功与速度的变化关系”“动能和动能定理”是关于功和能关系的具体讨论.重力势能的概念和弹性势能的表达式的学习,学生知道了重力做功会引起重力势能的变化,弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化,合外力的功将引起物体动能的变化.该课节是对前面几节的综合.机械能守恒定律一节的内容与本章其他各节的内容有紧密的逻辑关系,是全章知识链中重要的一环,机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上,而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况,守恒定律在物理学理论和实际应用中都十分重要.教学过程回顾已学知识,通过几个具体事例,先明确动能和势能的相互转化关系,引出对机械能守恒定律及守恒条件的理论探究,联系重力势能变化跟重力做功以及弹性势能变化跟弹力做功的关系的知识,由定性分析到定量计算,逐步深入,最后得出结论,并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性.本节教学内容的重点是通过机械能守恒定律的推导知道机械能守恒定律的内涵,理解机械能守恒定律的条件,学会应用机械能守恒定律解决实际问题;而正确分析物体系统所具有的机械能,判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒,以及定律的应用是学生学习中的难点.在教学设计时,力图通过生活和生产中的实例,展示相关情景,既激发学生的求知欲,又使学生体会到“物理就在我身边,身边处处有物理’,体现“从生活中学习物理,物理应用于生活”的理念.通过建立物理模型,由浅入深进行探究,让学生领会科学的研究方法,并通过规律的应用巩固知识,初步运用机械能守恒定律解释物理现象,体会自然界中的守恒规律和科学中的守恒思想,体会物理规律对生产和生活实践的作用,领悟运用机械能守恒定律解决问题的优越性,形成科学价值观.【不同版本比较】沪科版:必修二第四章《能量守恒与可持续发展》中的第二节《研究机械能守恒定律》,教材先介绍了机械能的概念,通过重锤下落分析论证机械能守恒定律,然后通过两个方案进行实验验证,然后应用机械能守恒定律分析生活中的一些问题.司南版:必修二第二章《能的转化与守恒》中的第三节《能量守恒定律》,教材先运用实验进行动能和重力势能的转化和守恒关系的探究,再通过自由落体运动进行理论推导,然后进行应用.人教版:人教版必修二第七章《机械能守恒定律》第八节《机械能守恒定律》,教材先通过生活实例分析了动能和势能的相互转化,再利用小球沿光滑曲面滑下的过程进行理论推导,然后解决一些实际问题.下一节再通过实验验证机械能守恒定律.与旧教材相比,过去是计算物体自由下落时的能量,从而得知机械能守恒,进而推广到普遍的机械能守恒定律.新教材重视理论联系实际,增加了许多生活中的实例,先定性地分析若干具体事例,猜测动能与势能在变化过程中的定量关系,然后定量计算物体只在重力作用下动能和势能各自的变化情况以及总机械能的不变性,最后得出机械能守恒的定量关系.综上所述,我认为人教版的安排更合理,因为在有理论推导的情况下,无论是探究性实验还是验证性实验,都很难在一个课时完成目标.另外在三个版本的教材中,都对机械能守恒定律的适用条件一带而过,而这恰是本节的难点,所以本节课在理论推导的过程中从不同情景来得到规律,进而得到适用条件,这对于学生全面理解和应用机械能定都是有利的.【教学目标】1.通过对生活中一些常见现象的观察与分析进一步明确机械能的各种形式,能够利用动能和势能之间的相互转化来分析一些现象产生的原因.2.能够利用动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,通过自主与合作相结合的方式推导出机械能守恒定律的表达式,总结出机械能守恒的条件,并能利用精确的语言表述出机械能守恒定律的内容.3.能够运用机械能守恒定律分析生活中一些常见的物理现象,并能将其转化为简单的物理模型,领悟运用机械能守恒定律解决问题的优越性.4.通过理论推导和对生活中一些物理现象的分析,进一步体会功是能量转化的量度,能够从机械能有没有和其它形式的能发生相互转化的角度进一步理解机械能守恒.【教学重点、难点】1.通过物理现象的分析和机械能守恒定律的推导过程,能理解机械能守恒定律的内容和守恒的条件.2.会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析一些简单的实际问题.【评价目标】1.通过课堂引入的视频、演示实验等完成教学目标1;2.通过实验推导和理论推导的过程完成教学目标2;3.通过实际应用、目标3评价和课后作业等完成教学目标3;4.通过单摆的演示实验,理论推导的过程,实际应用、课堂引入、目标4评价等完成教学目标4.【教学方法】自主思考、合作探究、即时评价.【教学过程】【创设情境,导入新课】【目标1】通过对生活中一些常见现象的观察与分析进一步明确机械能的各种形式,能够利用动能和势能之间的相互转化来分析一些现象产生的原因.播放世界上最美的瀑布、全球最陡的过山车运动、何雯娜2008年奥运会蹦床决赛等视频,把学生引入相关情景并激发学生的兴趣.上述视频中,能量分别是怎样转化的?【温故知新】1.动能定理的内容和表达式是什么?2.重力所做的功与物体重力势能有什么关系?3.弹簧的弹力做的功与弹簧弹性势能有什么关系?4.在能量转化的过程中,功扮演着怎样的角色?动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化,具有密切的联系,我们把它统称为机械能.动能和势能的转化是否存在某种定量关系?请看下面的实验.【实验探究】如图所示的装置,悬挂摆球的铁架台上固定一只水平放置的横杆,实验时:调整横杆的高度使小球从不同位置摆动,观察小球摆动的情况.用一把直尺在p点挡住悬线,看看这种情况下小球所能达到的最大高度.分析:(1)分析小球在摆动过程中受力情况,各力做功情况.(2)在小球的摆动过程中能量如何转化?教师总结:实验中小球在摆动过程中通过重力做功,势能与动能互相转换.小球下降时:重力做正功,重力势能减少,动能增加;小球上升时:重力做负功,重力势能增加,动能减少.【设问】小球摆动过程中总能回到原来高度,好像“记得”自己原来的高度,说明什么?说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的,是什么呢?重力势能与动能的总和保持不变,也就是机械能保持不变.要想实现这一不变,前提条件是什么?下面我们从理论上研究一下,生活中很多的物理情景在忽略一些次要因素的时候,都可以简化为我们熟悉的物理模型.比如下落的物体在忽略空气阻力时可以简化成自由落体运动,高空滑雪运动员在飞翔时可以简化成平抛运动,滑雪运动员在倾斜的赛道上比赛时可以简化成沿光滑斜面的运动,极限运动员在u型赛道上比赛时可以简化成沿光滑曲面下滑的运动,还有在弹簧的作用下小球的运动也可以简化成如下运动.下面请大家根据学案中提供的物理情景以及简化的模型,完成学案表格中的问题.【理论探究】【目标2】能够利用动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,通过自主与合作相结合的方式推导出机械能守恒定律的表达式,总结出机械能守恒的条件,并能利用精确的语言表述出机械能守恒定律的内容.1.创设情景,任意选两个位置,让学生分析受力和运动情况,机械能及相互转化情况,然后完成学案中的表格,请把过程写在表格中.(全班分成5个大组,每个小组完成一个情景)情景1.一个自由下落的物体,由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景2. 滑雪运动员腾空飞跃建立模型:一个做平抛运动的物体,由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景3. 滑雪运动员在倾斜赛道上的运动建立模型:一个沿光滑斜面下滑的物体,由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景4. u型篇二:机械能守恒定律教学设计教学设计学校名称:《机械能守恒定律》教学设计1235篇三:机械能守恒定律教学设计《机械能守恒定律》教学设计一、教学三维目标:【知识与技能】1、知道机械能的概念,理解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和守恒条件;1、通过实例分析,让学生体会能量的相互转化;2、通过定量计算,让学生感受机械能守恒是有条件的;3、通过机械能守恒条件的初步探究,让学生理解,做功和作用的区别;二、教学重点与难点:【教学重点】机械能守恒条件的教学【教学难点】机械能守恒定律的理论推导三、教学过程:(一)新课引入:实验1:(激疑)钢球用细绳悬起,请一同学靠近,将钢球拉至同学鼻子处释放,摆回时,观察该同学的反应,重锤为什么撞不到同学的鼻子?【提出课题】:机械能守恒定律本环节教学设计说明:(二)新课教学1、动能与势能之间可以相互转化引导学生分析通过重力或弹力做功可以实现动能和势能的相互转化。
第4节 机械能守恒定律 教学设计
第4节机械能守恒定律[学习目标]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,并能应用机械能守恒定律解决简单问题.知识点1追寻守恒量能量:伽利略实验表明:小球在运动过程中,“有某一量是守恒的”,这个量就是能量.知识点2动能与势能的相互转化1.重力势能与动能:只有重力做功时,若重力对物体做正功,则物体的重力势能减少,动能增加,重力势能转化成了动能;若重力做负功,则动能转化为重力势能.2.弹性势能与动能:只有弹簧弹力做功时,若弹力做正功,则弹簧弹性势能减少,物体的动能增加,弹性势能转化为动能.3.机械能:重力势能、弹性势能和动能的统称,表达式为E=E k+E p.[判一判]1.(1)通过重力做功,动能和重力势能可以相互转化.()(2)弹性势能发生了改变,一定有弹力做功.()提示:(1)√(2)√[想一想]1.(1)在伽利略理想斜面实验中,小球在B上某点停下时的高度与出发时高度相同,好像“记得”自己的起始高度,怎样解释?(2)怎样解释下坡时速度越来越大?(3)怎样解释上坡时速度越来越小?提示:(1)“记得”是指“某个量是守恒的”,这个量叫能量.(2)把小球从桌面升高到起始点高度时,小球被赋予一种形式的能量——势能,小球释放后开始运动获得速度;到达桌面上,它在初始位置具有的势能已不存在,可理解为势能并未丢失,而是转化为另一种形式的能量——动能.(3)小球继续沿斜面B升高,速度减小,不断失去动能,但高度在增加,势能不断被“回收”,最后小球静止时,动能全部转化为势能,小球相对桌面的高度又达到它起始时的高度.知识点3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,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.2.表达式:E k2+E p2=E k1+E p1或E2=E1 .[判一判]2.(1)机械能守恒时,物体一定只受重力和弹力作用.()(2)合力为零,物体的机械能一定守恒.()(3)合力做功为零,物体的机械能保持不变.()(4)只有重力做功时,物体的机械能一定守恒.()提示:(1)×(2)×(3)×(4)√[想一想]2.在图中,如果物体从位置B沿固定的光滑曲面上升到位置A,重力做负功.这种情况下mgh1+12m v21=mgh2+12m v22是否成立?提示:成立.物体从B到A,设重力做功为W(W<0)则由动能定理:W=12m v21-12m v22由重力做功与重力势能变化关系:W=mg(h2-h1)比较两式有:mgh1+12m v21=mgh2+12m v22即初、末态的动能与重力势能之和不变.1.(动能与势能的相互转化)如图所示,某同学在离地面高度为h1处沿与水平方向成θ夹角抛出一质量为m的小球,小球运动到最高点时离地面高度为h2.若该同学抛出小球时对它做功为W,重力加速度为g,不计空气阻力.则下列说法正确的是()A.小球抛出时的初动能为W+mgh1B.小球在最高点的动能为W+mgh1-mgh2C.小球落到地面前瞬间的动能为W+mgh2D.小球落到地面时的机械能与抛出时的角度θ有关解析:选B.对于抛球的过程,根据动能定理可得,抛出时初动能为W,故A 错误;从开始抛球到球到最高点的过程,由动能定理得:小球在最高点的动能为W+mgh1-mgh2,故B正确;小球在落到地面前瞬间的动能为W+mgh1,故C 错误;小球在落到地面前过程中机械能守恒,与抛出时的角度θ无关,故D错误.2.(对机械能守恒的理解)物体做下列几种运动,其中物体的机械能守恒的是()A.平抛运动B.竖直方向上做匀速直线运动C.水平方向上做匀变速直线运动D.竖直平面内做匀速圆周运动解析:选A.平抛运动的物体只受到重力的作用,所以机械能守恒,故A正确;物体在竖直方向做匀速直线运动,说明物体受力平衡,除了重力之外还有其他的外力的作用,并且其他的外力对物体做功,所以机械能不守恒,故B错误;水平方向上做匀变速直线运动,动能变化,重力势能不变,所以机械能也变化,故C错误;竖直平面内做匀速圆周运动,速度的大小不变,动能不变,但是物体的高度变化,即重力势能发生变化,所以物体的机械能不守恒,故D错误.3.(机械能守恒定律的应用)如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则小球B下降h时的速度为()A.2ghB.ghC. gh2D.0解析:选B.对弹簧和小球A,根据机械能守恒定律得小球A下降h高度时弹簧的弹性势能E p=mgh;对弹簧和小球B,当小球B下降h高度时,根据机械能守恒定律有E p+12×2m v2=2mgh;解得小球B下降h时的速度v=gh,故B正确.探究一对机械能守恒条件的理解【情景导入】大型游乐场中的翻滚过山车在关闭发动机的情况下由高处飞奔而下.若忽略过山车受到的摩擦力和空气阻力.(1)过山车受哪些力作用?各做什么功?(2)过山车下滑时,动能和势能怎样变化?两种能的和怎样变化?(3)过山车下滑时机械能守恒吗?提示:(1)过山车受重力和轨道的弹力作用,重力做正功,弹力不做功.(2)过山车的重力势能转化为动能,二者之和保持不变.(3)该过程过山车的机械能守恒.1.对机械能守恒条件的理解(1)物体只受重力,只发生动能和重力势能的相互转化,如自由落体运动、抛体运动等.(2)只有弹力做功,只发生动能和弹性势能的相互转化.如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧,和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒.(3)物体既受重力,又受弹力,重力和弹力都做功,发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化,如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒.(4)除受重力或弹力外,还受其他力,但其他力不做功,或其他力做功的代数和为零.如物体在沿斜面向下的拉力F的作用下沿斜面向下运动,其拉力的大小与摩擦力的大小相等,在此运动过程中,其机械能守恒.2.判断机械能是否守恒的方法定义判断(直接判断)若物体动能、势能均不变,机械能不变.若一个物体动能不变、重力势能变化,或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增大(或减小),其机械能一定变化做功判断若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒能量转化判断若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体或系统机械能守恒【例1】以下四种情境中,物体a机械能守恒的是(不计空气阻力)()[解析]物块a在沿固定斜面匀速下滑和沿粗糙的圆弧面加速下滑过程中都受到摩擦力作用,有内能的产生,物块a的机械能不守恒,故A、B错误;摆球a由静止释放,自由摆动过程中只有重力做功,摆球a的动能和重力势能相互转化,机械能守恒,故C正确;小球a由静止释放至运动到最低点的过程中,小球a和弹簧组成的系统机械能守恒,小球a的机械能不守恒,故D错误.[答案] C【例2】(多选)如图所示,一轻弹簧的一端固定于O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由下摆,不计空气阻力,则在小球由A点摆向最低点B的过程中()A.小球的机械能守恒B.弹簧的弹性势能增加C.弹簧和小球组成的系统机械能守恒D.小球的机械能减少[解析]由于弹簧弹力对小球做负功,小球的机械能减少,A错误,D正确;由于弹簧被拉长,弹簧的弹性势能增大,B正确;由A到B的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,即弹簧与小球的总机械能守恒,C正确.[答案]BCD[针对训练1]木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度,如图所示.从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是()A.子弹的机械能守恒B.木块的机械能守恒C.子弹和木块总机械能守恒D.子弹和木块上摆过程中机械能守恒解析:选 D.子弹射入木块过程,系统中摩擦力做负功,机械能减少;而共同上摆过程,系统只有重力做功,机械能守恒.综上所述,整个过程机械能减少,减少部分等于克服摩擦力做功产生的热量.[针对训练2](多选)如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒B.乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒C.丙图中,不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中,A、B组成的系统机械能守恒D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒解析:选CD.甲图中重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,但弹簧的弹性势能增加,A的机械能减少,A错误;B物体下滑,B对A的弹力做功,A的动能增加,B的机械能减少,B错误;丙图中A、B组成的系统只有重力做功,机械能守恒,C正确;丁图中小球受重力和拉力作用,但都不做功,小球动能不变,机械能守恒,D正确.探究二机械能守恒定律的应用【情景导入】如图所示的摆球实验中:(1)当小球自A由静止释放运动到C的过程中,小球高度不断减小,而速度不断增大,说明了什么?(2)当小球由C运动到B的过程中,小球高度不断升高,而速度不断减小,说明了什么?(3)在D处加一钉子,小球仍由A摆下,为什么会重新回到原来的高度,说明了什么?提示:(1)小球由A到C的过程中,势能减少,动能增加,小球的势能转化为动能.(2)小球由C到B的过程中,动能减少,势能增加,小球的动能转化为势能.(3)小球重新回到原高度,说明小球在运动过程中机械能守恒.1.机械能守恒定律的不同表达式表达式物理意义守恒角度E k1+E p1=E k2+E p2或E初=E末初状态的机械能等于末状态的机械能转化角度E k2-E k1=E p1-E p2或ΔE k =-ΔE p 过程中动能的增加量等于势能的减少量 转移角度 E A2-E A1=E B1-E B2或ΔE A =-ΔE B 系统只有A 、B 两物体时,A 增加的机械能等于B 减少的机械能(不用选择参考平面)2.应用机械能守恒定律解题的步骤【例3】 荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动.若秋千绳的长度l =2 m ,荡到最高点时秋千绳与竖直方向的夹角θ=60°.取重力加速度g =9.8 m/s 2,求荡到最低点时秋千的速度大小.(忽略阻力及秋千绳的质量,且人在秋千上的姿势可视为不变)[解析] 以人和秋千座椅组成的系统为研究对象并将其视为质点,受力分析如图所示.选择秋千在最低位置时的水平面为参考平面.设秋千荡到最高点A 处为初状态,在最低点B 处为末状态.已知l =2 m ,θ=60°.初动能E k1=0,此时重力势能E p1=mgl (1-cos θ)末动能E k2=12m v 2,此时重力势能E p2=0根据机械能守恒定律有E k2+E p2=E k1+E p1即12m v 2=mgl (1-cos θ)所以v =2gl (1-cos θ)=2×9.8×2×(1-cos 60°) m/s ≈4.4 m/s.[答案] 4.4 m/s【例4】 如图,可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R 的光滑圆柱,A 的质量为B 的两倍.当B 位于地面时,A 恰与圆柱轴心等高.将A 由静止释放,B 上升的最大高度是( )A .2RB.5R 3C.4R 3D.2R 3[解析] 运用机械能守恒定律:当A 下落到地面前,对A 、B 整体有:2mgR-mgR =12×2m v 2+12m v 2,A 落地后,对B 球有12m v 2=mgh ,联立以上两式解得h =R 3,即A 落地后B 还能再升高R 3,上升的最大高度为43R ,故C 正确,A 、B 、D 错误.[答案] C【例5】 如图所示,质量m =2 kg 的小球用长L =1.05 m 的轻质细绳悬挂在距水平地面高H =6.05 m 的O 点.现将细绳拉直至水平状态,自A 点无初速度释放小球,运动至悬点O 的正下方B 点时细绳恰好断裂,接着小球做平抛运动,落至水平地面上C 点.不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2.求:(1)细绳能承受的最大拉力;(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间;(3)小球落地瞬间速度的大小.[解析] (1)根据机械能守恒定律有mgL =12m v 2B由牛顿第二定律得F -mg =m v 2B L故最大拉力F=3mg=60 N.(2)细绳断裂后,小球做平抛运动,且H-L=12gt2故t=2(H-L)g=2×(6.05-1.05)10s=1 s.(3)整个过程,小球的机械能不变,故mgH=12m v2C所以v C=2gH=2×10×6.05 m/s=11 m/s.[答案](1)60 N(2)1 s(3)11 m/s[针对训练3]将质量为m的物体以初速度v0=10 m/s竖直向上抛出,忽略空气阻力,g取10 m/s2,则:(1)物体上升的最大高度是多少?(2)上升过程中,何处重力势能与动能相等?解析:(1)物体上升的过程中机械能守恒,则有mgh max=12m v2解得h max=5 m.(2)设物体在h高处,物体的重力势能与动能相等,即mgh=E k①又由机械能守恒定律得mgh+E k=12m v2②联立①②式解得h=v204g=1024×10m=2.5 m.答案:(1)5 m(2)2.5 m[针对训练4]如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45 m.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s ;(2)小物块落地时的动能E k ;(3)小物块的初速度大小v 0.解析:(1)小物块飞离桌面后做平抛运动,根据平抛运动规律,有竖直方向:h =12gt 2水平方向:s =v t解得水平距离s =v 2h g =0.90 m.(2)小物块从飞离桌面到落地的过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律可得小物块落地时的动能为E k =12m v 2+mgh =0.90 J.(3)小物块在桌面上运动的过程中,根据动能定理,有-μmg ·l =12m v 2-12m v 20解得小物块的初速度大小v 0=2μgl +v 2=4.0 m/s.答案:(1)0.90 m (2)0.90 J (3)4.0 m/s[A 级——合格考达标练]1.如图所示,下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量)( )A .甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空则机械能守恒,若加速升空则机械能不守恒B .乙图中,物块在外力F 的作用下匀速上滑,物体的机械能守恒C.丙图中,物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中,物块A的机械能守恒D.丁图中,物块A加速下落、物块B加速上升的过程中,A、B系统机械能守恒解析:选 D.甲图中,不论是匀速还是加速,由于推力对火箭做功,火箭的机械能都不守恒,是增加的,故A错误;乙图中,物块匀速上滑,动能不变,重力势能增加,则机械能必定增加,故B错误;丙图中,在物块A压缩弹簧的过程中,弹簧和物块A组成的系统只有重力和弹力做功,系统机械能守恒,由于弹性势能增加,则A的机械能减小,故C错误;丁图中,对A、B组成的系统,不计空气阻力,只有重力做功,则A、B组成的系统机械能守恒,故D正确.2.(多选)下列关于机械能守恒的判断正确的是()A.拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时,物体的机械能守恒B.如果忽略空气阻力作用,物体做竖直上抛运动时,机械能守恒C.一个物理过程中,当重力和弹力以外的力做了功时,机械能不再守恒D.合外力对物体做功为零时,物体机械能一定守恒解析:选BC.拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时,动能不变,势能增大,故机械能增大,故A错误;物体做竖直上抛运动时,只有重力做功,故机械能守恒,故B正确;机械能守恒的条件是除重力和弹力以外的力做功的代数和为零,或者不做功,当重力和弹力以外的力做了功时,物体的机械能不守恒,故C正确;合外力对物体做功为零时,物体机械能不一定守恒,如在拉力作用下竖直向上的匀速运动,物体机械能不守恒,故D错误.3.如图所示,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动,记住它向右能够达到的最大高度,然后用一把直尺在P点挡住悬线,继续观察之后小球的摆动情况并分析,下列结论正确的是()A.在P点放置直尺后,悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度B.在P点放置直尺后,悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度C.悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比,小球速度变大D.悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比,小球加速度变大解析:选D.小球从A点开始摆动,在P点挡住摆线后,小球能继续运动,在整个过程中机械能的总量保持不变,机械能是守恒的,小球能上升到原来的高度,故A、B错误;小球到达最低点时水平方向不受力,则悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比,小球速度大小不变,而半径变小,根据a=v2r可知,小球加速度变大,故C错误,D正确.4.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示.迅速松手后,球升高至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙).松手后,小球从A到B再到C的过程中,忽略弹簧的质量和空气阻力,下列分析正确的是()A.小球处于A位置时小球的机械能最小B.小球处于B位置时小球的机械能最小C.小球处于C位置时小球的机械能最小D.小球处于A、B、C三个位置时小球的机械能一样大解析:选 A.对于系统而言,只有重力和弹簧弹力做功,动能、重力势能、弹性势能相互转化,系统机械能守恒,所以小球处于A、B、C三个位置时系统机械能一样大;而对于小球而言,在A到B的过程中,弹簧对小球做正功,弹簧弹性势能减小,故小球机械能增加,B到C过程中小球只有重力做功,小球机械能不变,所以小球在A位置机械能最小,B、C位置小球机械能一样大,故A 正确.5.(多选)如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,取地面为参考平面,则( )A .重力对两物体做功相同B .重力的平均功率P A < P BC .到达底端时重力的瞬时功率相同D .到达底端时两物体的机械能不相同解析:选AB.重力做功为:W =mgh ,由于m 、g 、h 都相同,则重力做功相同,故A 正确;A 沿斜面向下做匀加速直线运动,B 做自由落体运动,A 的运动时间大于B 的运动时间,重力做功相同,由P -=W t 可知,P A < P B ,故B 正确;由机械能守恒定律可知,mgh =12m v 2,得v =2gh ,则知到达底端时两物体的速度大小相等,到达底端时A 重力的瞬时功率 P A =mg v sin θ,B 重力的瞬时功率 P B =mg v ,所以P A <P B ,故C 错误;两物体运动过程中只有重力做功,机械能守恒,两物体初态机械能相同,则到达底端时两物体的机械能相同,故D 错误.[B 级——等级考增分练]6.如图,初速度大小相同的A 、B 、C 三个物体在同一水平面上,A 做竖直上抛,B 做斜上抛,抛射角为θ,C沿斜面上滑(斜面光滑,倾斜角也为θ,足够长),摩擦和空气阻力都略去不计,如用h A 、h B 、h C 分别表示它们各自上升的最大高度.则( )A .h A =h C >h BB .h A =h B =hC C .h B >h C =h AD .h A >h B >h C解析:选A.对于A 、C 两个球,达到最高点时,A 、C 两个球的速度均为零,物体的动能全部转化为重力势能,所以A 、C 的最大高度相同,D 错误;对于B 球来说,由于B 是斜抛运动,在水平方向上有一个速度,这个分速度的动能不会转化成物体的重力势能,所以B 球在最高点时的重力势能要比A 、C 两球的小,所以高度要比A 、C 两球的高度小,A 正确,B 、C 错误.7.(多选)两个质量不同的小铁块A 和B ,分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部,如图所示.如果它们的初速度都为0,则下列说法正确的是( )A .下滑过程中重力所做的功相等B .它们到达底部时动能相等C .它们到达底部时速率相等D .它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等 解析:选CD.小铁块A 和B 在下滑过程中,只有重力做功,机械能守恒,则由mgH =12m v 2,得v =2gH ,所以A 和B 到达底部时速率相等,故C 、D 正确;由于A 和B 的质量不同,所以下滑过程中重力所做的功不相等,到达底部时的动能也不相等,故A 、B 错误.8.(2022·吉林实验中学高一期末)如图所示,小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB 滑下,从B 端水平飞出,撞击到一个与地面呈θ=37°的斜面上,撞击点为C .已知斜面上端与曲面末端B 相连.若AB 的高度差为h ,BC 间的高度差为H ,则h 与H的比值等于(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )A.34B.43C.49D.94解析:选C.小球下滑过程中机械能守恒,则有mgh =12m v 2B ,解得v B =2gh ,到达B 点后小球做平抛运动,在竖直方向有H =12gt 2,水平方向x =v B t ,根据几何关系有tan 37°=H x ,解得h H =49,故C 正确,A 、B 、D 错误.9.(多选)(2022·青海天峻县教育研究室期末)如图所示,长为L 的细绳一端固定在O 点,另一端拴住一个小球.在O 点的正下方与O 点相距2L 3的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子A.把球拉起使细绳在水平方向伸直,由静止开始释放,当细绳碰到钉子后的瞬间(细绳没有断),下列说法正确的是( )A .小球的向心加速度突然增大到原来的3倍B .小球的线速度突然增大到原来的3倍C .小球的角速度突然增大到原来的3倍D .细绳对小球的拉力突然增大到原来的1.5倍解析:选AC.根据m v 2r =ma ,可知半径变为原来的13,向心加速度突然增大到原来的3倍,故A 正确;小球摆下后由机械能守恒定律可知mgL =12m v 2,因小球下降的高度相同,故小球到达最低点时的线速度相同,故B 错误;由于半径变为原来的13,根据v =rω可得,小球的角速度突然增大到原来的3倍,故C正确;在最低点有F -mg =m v 2r ,可得F =mg +m v 2r =mg +2mgL r ,半径改变前F=3mg ,半径变为原来的13后,F ′=7mg ,则拉力变为原来的73倍,故D 错误.10.(2022·西安中学高一期中)如图所示,弯曲斜面与半径为R 的竖直半圆组成光滑轨道,一个质量为m 的小球从高度为4R 的A 点由静止释放,经过半圆的最高点D 后做平抛运动落在水平面的E 点,忽略空气阻力(重力加速度为g ),求:(1)小球在D 点时的速度大小v D ;(2)小球落地点E 离半圆轨道最低点B 的位移x 的大小;(3)小球经过半圆轨道的C 点(C 点与圆心O 在同一水平面)时对轨道的压力大小.解析:(1)小球从A 到D ,根据机械能守恒定律可得mg (4R -2R )=12m v 2D ,整理可以得到v D =2 gR .(2)小球离开D 点后做平抛运动,根据平抛运动规律可以得到水平方向有:x =v D t竖直方向有:2R =12gt 2整理可以得到x =4R .(3)从A 到C ,根据机械能守恒定律得mg (4R -R )=12m v 2C在C 点,根据牛顿第二定律N =m v 2C R整理可以得到N =6mg由牛顿第三定律可知,小球经过半圆轨道的C 点时对轨道的压力大小为6mg . 答案:(1)2gR (2)4R (3)6mg。
机械能守恒定律及其应用教案
机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及其表达式。
2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究机械能守恒的条件。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的概念及表达式2. 机械能守恒定律的应用3. 机械能守恒的实验探究三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的概念、表达式及应用。
2. 难点:机械能守恒定律在复杂情境下的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探究机械能守恒定律。
2. 利用实验和动画演示,帮助学生直观地理解机械能守恒现象。
3. 通过例题分析,培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的例子(如摆钟)引导学生思考机械能的守恒现象。
2. 讲解:讲解机械能守恒定律的概念、表达式及适用范围。
3. 演示:利用实验或动画演示机械能守恒的现象,让学生直观地理解机械能守恒。
4. 练习:给出一些应用题,让学生运用机械能守恒定律解决问题。
5. 总结:总结本节课的主要内容,强调机械能守恒定律的应用条件和注意事项。
6. 作业:布置一些有关机械能守恒定律的练习题,巩固所学知识。
7. 拓展:介绍机械能守恒定律在实际工程中的应用,激发学生的学习兴趣。
六、教学评价1. 通过课堂提问、作业批改和实验报告,评价学生对机械能守恒定律的理解和应用能力。
2. 结合学生的课堂表现和课后反馈,了解学生对机械能守恒定律的掌握情况。
七、教学反思1. 反思教学方法是否适合学生的认知水平,如有需要,调整教学策略。
2. 分析学生的学习效果,针对存在的问题进行针对性的辅导。
3. 探索更多有效的教学资源,提高教学质量。
八、教学延伸1. 引导学生进一步学习机械能守恒定律在其它领域的应用,如航空航天、汽车工程等。
2. 鼓励学生参加相关学科竞赛和实践活动,提高学生的实际操作能力。
九、教学案例1. 案例一:一个物体从高空自由下落,求落地时的速度。
机械能守恒定律教学设计
机械能守恒定律教学设计一、教学目标1.了解机械能守恒定律的基本含义和表达式;3.掌握机械能守恒定律的计算方法;4.培养学生应用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
二、教学过程1.导入为了更好地引出机械能守恒定律,教师可以通过实验或者小故事等方式,让学生认识到物体在不同高度的情况下所具有的不同的势能和动能,以此引入机械能守恒定律。
2.教学内容机械能守恒定律是指,在物体只受重力和弹力等保守力作用下的运动中,机械能守恒。
具体表达式为:E=E1+E2其中E表示系统的机械能,E1表示系统的势能,E2表示系统的动能。
2.2 机械能守恒定律的应用在教授机械能守恒定律的应用时,教师可以通过不同的情境引导学生思考,如井口抛物、滑坡运动等,让学生理解机械能守恒定律的应用过程,从而更好地掌握计算方法。
3.课堂练习为了更好地巩固机械能守恒定律的概念和方法,教师可以根据学生的实际情况设计一些课堂练习,如选择题、计算题等,帮助学生更好地掌握机械能守恒定律。
4.课堂总结教师可以通过让学生对今天的学习内容进行归纳总结,提醒学生注意机械能守恒定律的应用要点,以及常见错误。
三、教学方法1.板书法:通过板书的方式,将机械能守恒定律的相关内容、公式等简要记录,便于学生在课后回顾与复习。
2.案例分析法:通过案例分析的方式,让学生了解机械能守恒定律的应用过程,帮助学生更好地掌握计算方法。
3.问答法:在课堂上,通过提问的方式激发学生的思考,引导学生思考机械能守恒定律的应用,并指导学生掌握解题技巧。
四、教学评价1.引导学生自觉参与教学活动,积极思考,独立掌握机械能守恒定律的概念和应用过程。
2.通过课堂练习,帮助学生查漏补缺,拓展知识面。
3.通过提问的方式,检验学生的掌握情况,及时纠正错误认识。
4.通过听取小组讨论的结果,了解学生的学习情况,及时调整教学方法和内容,提高教学质量。
机械能守恒定律教案
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的计算方法。
2. 引导学生了解机械能守恒定律的内容,理解守恒的条件和意义。
3. 通过实例分析,让学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学内容1. 机械能的概念:动能和势能。
2. 机械能的计算方法:动能公式KE=1/2mv^2,势能公式PE=mgh。
3. 机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的系统中,系统的总机械能(动能加势能)保持不变。
4. 守恒的条件:只有重力或弹力做功,系统不受外力或外力做功为零。
5. 守恒的意义:能量不能创造也不能消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的内容及其应用。
2. 难点:机械能守恒定律的判断和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索机械能守恒定律。
2. 通过实例分析和讨论,培养学生的分析和解决问题的能力。
3. 利用多媒体教学,生动展示机械能的转化过程。
五、教学过程1. 导入:通过展示一个简单的机械能转化的例子,如摆钟的上下运动,引发学生对机械能的思考。
2. 讲解:介绍机械能的概念和计算方法,讲解机械能守恒定律的内容和条件。
3. 实例分析:分析一些常见的机械能守恒问题,如抛体运动、滑块下滑等,引导学生运用守恒定律解决问题。
4. 练习:布置一些练习题,让学生运用机械能守恒定律进行解答。
6. 作业布置:布置一些相关的作业,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生,了解他们对机械能守恒定律的理解程度。
2. 练习题解答:检查学生对实例分析和练习题的解答情况,评估他们的应用能力。
3. 课后作业:评估学生作业的完成质量,检查他们对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 机械能与其他能量形式的关系:引导学生思考机械能与其他能量形式(如热能、电能等)之间的关系。
2. 能量守恒定律:介绍能量守恒定律的内容,引导学生理解各种能量形式之间的转化关系。
《机械能守恒定律》说课稿优秀3篇
《机械能守恒定律》说课稿优秀3篇机械能守恒定律说课稿篇一学习目标:1、学会利用自由落体运动验证机械能守恒定律。
2、进一步熟练掌握应用计时器打纸带研究物体运动的方法。
学习重点: 1. 验证机械能守恒定律的实验原理和步骤。
2、验证机械能守恒定律实验的注意事项。
学习难点:验证机械能守恒定律实验的注意事项。
主要内容:一、实验原理物体在自由下落过程中,重力势能减少,动能增加。
如果忽略空气阻力,只有重力做功,物体的机械能守恒,重力势能的减少等于动能的增加。
设物体的质量为m,借助打点计时器打下纸带,由纸带测算出至某时刻下落的高度h及该时刻的瞬时速度v;进而求得重力势能的减少量│△Ep│=mgh和动能的增加量△EK=1/2mv2;比较│△Ep│和△EK,若在误差允许的范围内相等,即可验证机械能守恒。
测定第n点的瞬时速度vn:依据"物体做匀变速直线运动,在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度",用公式vn=(hn+1-hn-1)/2T计算(T为打下相邻两点的时间间隔)。
二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器),交流电源,纸带(复写纸片),重物(带纸带夹子),导线,刻度尺,铁架台(带夹子)。
三、实验步骤(1)按图装置固定好计时器,并用导线将计时器接到电压合适的交流电源上(电火花计时器要接到220 V交流电源上,电磁打点计时器要接到4 V~6 V 的交流低压电源上)。
(2)将纸带的一端用小夹子固定在重物上,使另一端穿过计时器的限位孔,用手竖直提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方。
(3)接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。
(4)换几条纸带,重做上面的实验。
(5)从几条打上了点的纸带上挑选第一、二两点间的距离接近2 mm且点迹清晰的纸带进行测量。
(6)在挑选出的纸带上,先记下打第一个点的位置0(或A),再任意选取几个点1、2、3(或B、C、D)等,用刻度尺量出各点到0的距离h1、h2、h3等,如图所示。
机械能守恒定律及其应用教案
机械能守恒定律及其应用教案第一章:机械能守恒定律的引入1.1 教学目标让学生了解机械能的概念引导学生理解机械能守恒定律的定义使学生能够运用机械能守恒定律进行简单问题的计算1.2 教学内容机械能的定义及表示方法机械能守恒定律的表述机械能守恒定律的证明1.3 教学方法通过实例引入机械能的概念,引导学生思考机械能的变化通过实验演示机械能守恒的现象,让学生直观地理解机械能守恒定律利用数学方法证明机械能守恒定律,加深学生对定律的理解第二章:机械能守恒定律的应用2.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题培养学生运用物理学知识解决工程问题的能力2.2 教学内容机械能守恒定律在简单运动中的应用机械能守恒定律在复杂运动中的应用2.3 教学方法通过实例分析,让学生学会运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备,模拟复杂运动情况,帮助学生理解和应用机械能守恒定律第三章:机械能守恒定律在力学问题中的应用3.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在力学问题中的应用方法培养学生解决力学问题的能力3.2 教学内容机械能守恒定律在直线运动中的应用机械能守恒定律在曲线运动中的应用3.3 教学方法通过典型例题,引导学生学会运用机械能守恒定律解决力学问题利用物理实验设备,进行力学实验,帮助学生理解和应用机械能守恒定律第四章:机械能守恒定律在工程问题中的应用4.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决工程问题培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力4.2 教学内容机械能守恒定律在机械设计中的应用机械能守恒定律在能源转换中的应用4.3 教学方法通过实际案例,让学生学会运用机械能守恒定律解决工程问题利用计算机软件,进行模拟计算,帮助学生理解和应用机械能守恒定律第五章:机械能守恒定律的综合应用5.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力5.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用5.3 教学方法通过综合案例,让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备,进行模拟实验,帮助学生理解和应用机械能守恒定律第六章:非保守力与机械能守恒6.1 教学目标让学生理解非保守力的概念引导学生掌握非保守力作用下机械能守恒的条件使学生能够分析并解决非保守力作用下的机械能守恒问题6.2 教学内容非保守力的定义与特点非保守力作用下机械能守恒的条件非保守力作用下的机械能守恒问题分析与计算6.3 教学方法通过实例讲解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响利用数学方法分析非保守力作用下的机械能守恒条件通过实际问题引导学生运用机械能守恒定律解决非保守力作用下的物体运动问题第七章:机械能守恒定律在碰撞问题中的应用7.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在碰撞问题中的应用培养学生分析并解决碰撞问题的能力7.2 教学内容碰撞问题的基本概念与分类机械能守恒定律在弹性碰撞中的应用机械能守恒定律在非弹性碰撞中的应用7.3 教学方法通过实例分析碰撞问题,引导学生理解并应用机械能守恒定律利用物理实验设备进行碰撞实验,帮助学生直观地理解碰撞现象结合数学方法与计算机软件,模拟碰撞过程,加深学生对机械能守恒定律在碰撞问题中的应用第八章:机械能守恒定律在地球物理学中的应用8.1 教学目标使学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用培养学生运用物理学知识解决地球物理学问题的能力8.2 教学内容地球物理学中机械能守恒定律的应用实例机械能守恒定律在地球内部运动中的应用机械能守恒定律在地表运动中的应用8.3 教学方法通过地球物理学实例,让学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用利用计算机软件与物理实验设备,模拟地球内部与地表运动,帮助学生理解并应用机械能守恒定律第九章:机械能守恒定律在现代科技中的应用9.1 教学目标让学生了解机械能守恒定律在现代科技领域的应用培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力9.2 教学内容机械能守恒定律在航空航天领域的应用机械能守恒定律在新能源开发中的应用机械能守恒定律在其他现代科技领域的应用9.3 教学方法通过实例介绍机械能守恒定律在航空航天等领域的应用,引导学生了解并应用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件与物理实验设备,模拟相关科技领域的运动过程,帮助学生理解并应用机械能守恒定律第十章:机械能守恒定律的综合练习与拓展10.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力10.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用练习机械能守恒定律在实际工程问题中的应用拓展10.3 教学方法通过综合练习题,让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备,进行模拟实验与计算,帮助学生理解和应用机械能守恒定律重点解析本文主要介绍了机械能守恒定律及其应用,分为十个章节。
机械能守恒定律说课稿 实验验证《机械能守恒定律》的说课稿(优秀6篇)
机械能守恒定律说课稿实验验证《机械能守恒定律》的说课稿(优秀6篇)在教学工作者实际的教学活动中,时常要开展说课稿准备工作,编写说课稿是提高业务素质的有效途径。
那么问题来了,说课稿应该怎么写?如下是勤劳的编辑给大家分享的实验验证《机械能守恒定律》的说课稿【优秀6篇】,欢迎阅读,希望对大家有所帮助。
能量守恒定律说课稿篇一一。
教学内容:第九节实验:验证机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源二。
知识要点:1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证过程和物理学的研究方法。
培养学生的观察和实践能力,培养学生实事求是的科学态度。
2.理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散。
通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义。
三。
重难点解析:1.实验:验证机械能守恒定律实验目的:验证机械能守恒定律。
实验原理:通过实验,分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量。
若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律:△ep=△ek实验器材打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线。
实验步骤:(1)如图所示装置,将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器。
(2)用手握着纸带,让重物静止地靠近打点计时器的地方,然后接通电源,松开纸带,让重物自由落下,纸带上打下一系列小点。
(3)从打出的几条纸带中挑选一、二点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量,记下一个点的位置o,并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4…,并量出各点到o点的距离h1、h2、h3…,计算相应的重力势能减少量,mgh。
如图所示。
(4)依步骤(3)所测的各计数点到o点的距离hl、h2、h3…,根据公式vn=计算物体在打下点l、2…时的即时速度v1、v2…。
计算相应的动能(5)比较实验结论:在重力作用下,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总的机械能守恒。
《机械能守恒定律》教案
一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念及其守恒原理。
2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、分析、解决问题的能力。
二、教学内容1. 机械能的定义及分类2. 机械能守恒的条件3. 机械能守恒定律的表达式4. 机械能守恒定律的应用5. 实验探究:验证机械能守恒定律三、教学重点与难点1. 重点:机械能守恒定律的内容及其应用。
2. 难点:机械能守恒定律在复杂情境下的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究机械能守恒定律。
2. 利用实验教学,让学生通过实践操作,感受机械能守恒的现象。
3. 运用案例分析法,分析实际问题,提高学生解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入新课:通过生活中的实例,引导学生思考机械能的概念及守恒原理。
2. 讲解机械能的定义及分类,阐述机械能守恒的条件。
3. 推导机械能守恒定律的表达式,并解释其物理意义。
4. 运用实例分析,讲解机械能守恒定律的应用。
5. 安排实验:让学生分组进行实验,验证机械能守恒定律。
6. 总结归纳:通过实验结果,总结机械能守恒定律的正确性。
7. 布置作业:让学生运用机械能守恒定律解决实际问题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式,对学生的学习情况进行全面评价。
2. 评价内容包括:对机械能概念的理解、机械能守恒定律的应用、实验操作技能等。
3. 评价方法:课堂提问、作业批改、实验报告等。
七、教学拓展1. 引导学生关注机械能在实际生活中的应用,提高学生学以致用的能力。
2. 介绍机械能守恒定律在其他学科领域的应用,拓宽学生的知识视野。
3. 组织学生进行小研究,探讨机械能守恒定律在现代科技发展中的作用。
八、教学资源1. 教材:《物理》(八年级上册)2. 实验器材:斜面、小车、弹簧测力计、细线、钩码等。
3. 多媒体课件:用于辅助教学,提高课堂效果。
九、教学进度安排1. 第1-2课时:讲解机械能的概念及分类,阐述机械能守恒的条件。
机械能守恒定律及其应用教案
机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。
2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生掌握机械能守恒定律的实验方法和技巧。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 机械能守恒定律的应用实例。
3. 机械能守恒定律的实验操作步骤及注意事项。
三、教学过程1. 导入:通过分析生活中常见的机械能转化现象,引发学生对机械能守恒定律的思考。
2. 讲解:详细讲解机械能守恒定律的定义、表达式及适用条件。
3. 案例分析:分析多个机械能守恒定律的应用实例,让学生理解并掌握定律的应用方法。
4. 实验演示:进行机械能守恒定律的实验演示,让学生直观地观察到能量的转化过程。
5. 学生实验:分组进行机械能守恒定律的实验,培养学生动手操作能力和观察能力。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调机械能守恒定律在实际生活中的应用。
四、教学评价1. 课堂问答:检查学生对机械能守恒定律的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的操作技能和观察能力。
3. 课后作业:检验学生对机械能守恒定律的应用能力。
五、教学资源1. 课件:制作精美的课件,帮助学生直观地理解机械能守恒定律。
2. 实验器材:准备充足的实验器材,确保每个学生都能动手操作。
3. 参考资料:提供相关的参考资料,方便学生课后进一步学习。
教案编写:教案编辑专员六、教学重点与难点重点:1. 理解机械能守恒定律的定义和表达式。
2. 掌握机械能守恒定律的应用方法。
3. 熟悉机械能守恒定律的实验操作步骤。
难点:1. 判断系统中哪些能量是守恒的。
2. 处理复杂的机械能转化问题。
3. 在实验中准确测量和计算机械能的变化。
七、教学方法1. 讲授法:讲解机械能守恒定律的理论基础。
2. 案例分析法:通过具体实例展示机械能守恒定律的应用。
3. 实验教学法:通过实验演示和学生动手实验,加深对机械能守恒现象的理解。
4. 讨论法:鼓励学生在课堂上提问和讨论,提高解决问题的能力。
《实验:验证机械能守恒定律》教学设计
《实验:验证机械能守恒定律》教学设计本实验属验证性学生实验,实验目的是利用重物的自由下落验证机械能守恒定律,要掌握实验方法和技巧、实验数据的采集与处理,分析实验误差,从而不仅从理论上了解机械能守恒定律,而且通过实际观测从感性上增加认识,深化对机械能守恒定律的理解。
教材中介绍了测量瞬时速度的更为简单而准确的方法,要明白其道理。
然而作为教者,却不能生硬对教材“惟命是从”,实际操作中可对装置中计时器的安装稍作改进──降低计时器高度,这样一来虽然纸带的利用率降低,但其有效长度的利用仍然是足够的。
【教学目标】1.理解实验的设计思路,明确实验中需要测量的物理量。
2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。
3.能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析中得出实验结论。
4.能定性地分析产生实验误差的原因,并会采取相应的措施减小实验误差。
【教学重点】验证机械能守恒定律的实验原理。
【教学难点】验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
【教学方法】探究、讲授、讨论、学生分组实验、练习。
【教学手段】多媒体教学。
【教学用具】多媒体课件(配套设备)、电火花计时器、重物(质量300g±3g)、纸带、铁架台、烧瓶夹、电源。
【教学过程】●复习&引入上节课我们学习了机械能守恒定律,掌握了机械能守恒定律的条件和公式。
这节课我们通过实验来验证一下机械能守恒定律。
一、实验介绍1.实验目的:验证机械能守恒定律。
2.实验原理:本实验验证极其简单情形下的机械能守恒──自由落体运动。
而且,针对的是及其特殊的过程──从释放点到某位置。
计量重力势能的改变时,只要测量出过程越过的高度,结合当地的重力加速度即可。
计量动能改变时,启用了打点计时器──根据打出的纸带求末状态的瞬时速度(依据“匀变速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度”)。
二、实验步骤1.按图安装实验器材,电源接学生电源,并将输出电压调至4~6V交流。
机械能守恒定律教案
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的计算方法。
2. 让学生了解机械能守恒定律的定义,理解机械能守恒的条件。
3. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械能的概念与计算2. 机械能守恒定律的定义与条件3. 机械能守恒定律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:机械能的概念,机械能守恒定律的定义与条件,机械能守恒定律的应用。
2. 教学难点:机械能守恒定律的应用,解决实际问题。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究机械能的概念与计算方法。
2. 采用案例分析法,让学生通过实际案例理解机械能守恒定律的定义与条件。
3. 采用任务驱动法,培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引导学生思考机械能的概念。
2. 新课:讲解机械能的概念与计算方法,让学生掌握机械能的基本知识。
3. 案例分析:分析实际案例,让学生理解机械能守恒定律的定义与条件。
4. 应用实践:布置任务,让学生运用机械能守恒定律解决实际问题。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,巩固学生对机械能守恒定律的理解。
6. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容:学生对机械能概念的理解,机械能计算方法的掌握,机械能守恒定律的定义与条件的理解,以及运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
2. 评价方法:课堂提问、作业批改、小组讨论、实例分析报告。
七、教学资源1. 教材:机械能守恒定律相关章节。
2. 辅助材料:PPT、实例分析、练习题。
3. 仪器设备:实验器材,如滑轮组、重物、计时器等。
八、教学进度安排1. 课时:本节课计划安排2课时。
2. 教学环节:导入(5分钟)、新课(20分钟)、案例分析(15分钟)、应用实践(10分钟)、总结(5分钟)、作业布置(5分钟)。
九、教学反思1. 反思内容:教学方法、教学内容、教学过程、学生反馈。
《机械能守恒定律》教案
一、教学目标:1. 让学生了解机械能守恒定律的定义及其在实际问题中的应用。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高观察、分析、归纳的能力。
二、教学内容:1. 机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 机械能守恒定律的应用举例。
3. 实验探究:验证机械能守恒定律。
三、教学重点与难点:1. 重点:机械能守恒定律的定义、表达式及其应用。
2. 难点:机械能守恒定律在复杂情境中的应用,实验数据的处理与分析。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究机械能守恒定律。
2. 利用多媒体课件,直观展示机械能守恒定律的应用场景。
3. 开展实验活动,让学生亲身体验机械能守恒现象。
4. 运用小组讨论法,培养学生的合作与交流能力。
五、教学过程:1. 导入:通过一个简单的例子,引导学生思考机械能的概念及其守恒现象。
2. 讲解:介绍机械能守恒定律的定义、表达式,并举例说明其在实际问题中的应用。
3. 实验:安排学生进行“验证机械能守恒定律”的实验,指导学生正确操作、测量数据。
4. 分析:引导学生运用物理学知识分析实验数据,验证机械能守恒定律。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调机械能守恒定律的重要性。
6. 作业:布置一些有关机械能守恒定律的应用题,巩固所学知识。
7. 课后反思:鼓励学生反思本节课的学习过程,提出疑问,为下一节课的学习做好准备。
六、教学评价:1. 通过课堂提问、作业批改等方式,了解学生对机械能守恒定律的基本概念和应用的掌握情况。
2. 结合实验报告,评估学生在实验操作、数据处理和分析能力方面的表现。
3. 利用课后反思,收集学生对教学过程的建议和意见,不断优化教学方法。
七、教学资源:1. 多媒体课件:用于展示机械能守恒定律的原理和应用案例。
2. 实验器材:如弹簧测力计、重物、光滑斜面等,用于验证机械能守恒定律。
3. 练习题库:提供不同难度的练习题,满足学生的个性化学习需求。
《机械能守恒定律》教案
《机械能守恒定律》教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念,掌握机械能的计算方法。
2. 让学生了解机械能守恒定律的内容,能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学探究能力。
二、教学内容1. 机械能的概念及计算方法2. 机械能守恒定律的表述3. 机械能守恒定律的应用4. 实验:验证机械能守恒定律三、教学重点与难点1. 教学重点:机械能的概念及计算方法机械能守恒定律的表述与应用实验操作与数据处理2. 教学难点:机械能守恒定律的微观解释实验中误差的分析与处理四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考机械能的概念及其重要性。
2. 利用多媒体课件,生动展示机械能守恒定律的应用实例,增强学生的理解。
3. 开展实验活动,让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力。
4. 组织课堂讨论,鼓励学生发表自己的观点,培养学生的团队协作能力。
五、教学过程1. 导入新课:复习上节课的内容,引导学生思考机械能的概念。
提问:什么是机械能?为什么需要研究机械能?2. 讲解新课:讲解机械能的概念及计算方法。
讲解机械能守恒定律的表述及应用。
3. 课堂互动:开展课堂讨论,让学生分享自己对机械能守恒定律的理解。
回答学生提出的问题,解答学生的疑惑。
4. 实验环节:布置实验任务,讲解实验原理及操作步骤。
学生分组进行实验,记录实验数据。
布置作业,让学生巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容:学生对机械能概念的理解程度。
学生对机械能守恒定律的掌握情况。
学生的实验操作技能及数据处理能力。
2. 评价方法:课堂问答:通过提问,了解学生对机械能概念和机械能守恒定律的理解程度。
实验报告:评价学生在实验中的操作技能和数据处理能力。
作业完成情况:检查学生对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思1. 针对不同学生的学习情况,采用差异化教学策略,提高教学针对性。
2. 在实验环节,加强指导,确保学生能够熟练操作,掌握实验方法。
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机械能守恒定律教案
一、教学目标
知识与技能
1、掌握什么是机械能,理解物体的动能和势能之间可以相互转化
2、理解机械能守恒定律的内容和适用条件;
3、会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析实际问题。
过程与方法
学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及其适用条件的研究方法;
初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。
情感、态度与价值观
通过对机械能守恒定律的学习,我们要逐步培养起善于观察、分析、探究并运用自然规律的科学态度,形成科学的价值观。
二、重点、难点分析
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。
三、教具
多媒体演示物体在运动中动能与势能相互转化。
器材包括:滚摆;单摆;弹簧振子。
四、教学过程 (一)引入新课
[演示实验〕依次演示麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子,提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。
通过观察演示实验,学生回答物体运动中能量的转化情况, 教师小结:
物体运动过程中,随动能增大,物体的势能减小;反之,随动能减小,物体的势能增大。
提出问题:上述运动过程中,物体动能、势能的变化是否有一定的规律呢这是我们本节要学习的主要内容。
(二)讲授新课
1.只有重力对物体做功时
问题:(如图所示)质量为m 的物体自由下落过程中,经过高度h 1处速度为v 1,下落至高度h 2。
处速度为v 2,不计空气阻力,分析由h 1下落到h 2过程中机械能的变化(引导学生思考分析并推导)。
分析:根据动能定理,有
2
1222121mv mv W G -=
下落过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。
取地面为参考平面,有
2
1mgh mgh W G -=
由以上两式可以得到
12
12222121mgh mv mgh mv +=+
引导学生分析上面式子所反映的物理意义,并小结:
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。
2. 教师总结:弹簧和物体组成的系统的机械能也守恒
以弹簧振子为例,在只有弹簧弹力做功条件下,物体的动能与势能可以相互转化,物体的机械能总量不变。
3.机械能守恒定律的内容和表达式
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。
机械能守恒定律的数学表达式: 第一种:1
k E +
1
p E =
2
k E +
2
p E 从守恒的角度:物体运动过程中,初状态和末状态机械
能相等
第二种:△E k =-△E P 从转化的角度动能的增加量等于势能减小量 4.除重力外还有阻力对物体做功时
问题:(如图所示)质量为m 的物体自由下落过程中,经过高度h 1处速度为v 1,下落至高度h 2。
处速度为v 2,考虑空气阻力,分析由h 1下落到h 2过程中机械能的变化(引导学生思考分析并推导)。
分析:根据动能定理,有
2
2
211122G f W W mv mv +=-
下落过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。
取地面为参考平面,有
2
1mgh mgh W G -=
由以上两式可以得到
22
21212
121mgh mv W mgh mv f +=++ 引导学生分析上面式子所反映的物理意义,并总结出机械能守的条件: 除重力之外的其它力做功为0时,机械能守恒。
(引导学生思考分析出机械能守
恒的条件)
教师总结:机械能守恒定律成立的条件:只有重力或弹力做功. 理解: (1)只受重力或弹力
(2)除重力或弹力外还受其它力,但其它力不做功。
或其它力的功和为0。
(3)弹力指内力中的弹力
例题1.下列关于机械能守恒的说法正确的是( ) A.甲图中小球下落压缩弹簧的过程中,小球的机械能守恒 B.乙图中木块以速度v 匀速直线运动,则该木块机械能守恒
C.丙图中忽略一切阻力的情况下,m1、m2机械能守恒
F
f
V
丁
D.丁图中单摆的机械能守恒
例题2.一滑块以2m/s 的速度在光滑水平面上滑动,运动到A 点时沿光滑曲面下滑到曲面最低点(比水平面低1m ),滑块接着沿曲面右侧上滑,求滑块能上升的最大高度比曲面最低点高多少(g=10m/s)
解法一:选取最低点为零势能点,根据机械能守恒
h 2=1.2m
解法二:根据机械能守恒 得h 2= h=h 1+h 2= 五、作业:
思考与讨论:一小球在真空中自由下落,另一个小球在粘滞性较大的液体中匀速下落,它们都由高度为h1的地方下落到h2 的地方,在这两种情况下,重力所做的功相等吗重力势能各转化成什么形式的能量。
六、板书设计
机械能守恒定律
一、定义:动能、势能之和为机械能 二、只有重力做功时机械能守恒 第一种:1
k E +
1
p E =
2
k E +
2
p E 从守恒的角度:物体运动过程中,初状态和末状态机械
能相等
第二种:△E k =-△E P 从转化的角度动能的增加量等于势能减小量 三、除重力外还有阻力对物体做功时 四、机械能守恒的条件
只有重力或弹力做功
七、教学反思:
2
2
11221122m m g gh v m v h m +=+22
112211
22
m m g gh v m v h m +
=+
这节课最深的感受就是我自己和孩子们一起被激发出了强烈的爱国情感,产生了师生共鸣,这是我没有想到的,实现了人文教育。
而且基本知识和基本方法也落实到位,实现了“情知交融”。
课程设计着眼点很高,但落脚点很低,建构了向“学困生”倾斜的支持性教学。