高中物理必修二第七章机械能教案
高中物理老师备课教案范文
高中物理老师备课教案范文教学内容:机械能的概念、计算与应用教学目标:1. 理解机械能的定义及其计算方法。
2. 掌握机械能守恒定律的应用。
3. 能够灵活运用机械能的概念解决相关问题。
教学重点与难点:重点:机械能的定义、计算及守恒定律的应用。
难点:机械能守恒定律的理解及应用。
教学准备:1. 教师准备课件、板书资料。
2. 学生准备笔记、课本、作业。
教学过程:一、导入(5分钟)今天我们要学习机械能的概念和计算方法,你们知道机械能是什么吗?它包括哪两种形式?(等待学生回答)现在我们来一起学习机械能的内容。
二、讲解机械能的定义(10分钟)1. 介绍机械能的定义:机械能指的是物体具有的动能和势能的总和。
2. 讲解动能和势能的概念及计算方法。
3. 举例说明机械能的计算方法。
三、讲解机械能守恒定律(15分钟)1. 介绍机械能守恒定律的概念:在不受非弹性力的作用下,一个系统的机械能保持不变。
2. 通过实例说明机械能守恒定律的应用。
3. 总结机械能守恒定律的重要性。
四、练习与讨论(10分钟)1. 学生进行相关题目练习。
2. 分组讨论解题思路和答案。
五、作业布置(5分钟)1. 布置相关练习题目,巩固所学知识。
2. 鼓励学生积极思考问题,提高解题能力。
六、课堂总结(5分钟)通过今天的学习,你们能否总结出机械能的概念和计算方法?机械能守恒定律的应用有哪些?请大家做一下总结。
教学反思:1. 学生是否能够理解机械能的概念,并能够正确计算?2. 学生对机械能守恒定律的理解是否到位?3. 下节课如何通过案例练习提高学生的解题能力?。
高中物理第七章机械能守恒定律第二节功教案新人教版必修2
第二节功课时:一课时教师:教学重点理解功的概念及正、负功的意义.教学难点利用功的定义解决有关问题.三维目标知识与技能1.理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算.2.理解总功,能计算合外力对物体所做的总功.3.理解功是能量转化的量度,并能举例说明.过程与方法1.能从现实生活中发现与功有关的问题.2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用.3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题.情感、态度与价值观有参与科技活动的热情,有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题.教学过程:导入新课练习:放在光滑水平面的物体质量 m=10kg,受到一水平向右的拉力F=10N作用,从静止开始运动,求物体5s末的速度。
思考:①物体有了速度我们可以认为物体具有了什么能量?②在本题中力与能量之间有何关系,如果力与运动方向相反,又会如何?一、日常生活中的能量1、能量随处可见(1)动能:物体由于运动而具有的能量(2)势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量重力势能:物体由于被举高而具有的能量弹性势能:物体由于被挤压或拉伸而具有的能量2、做功改变了物体的能量货物在起重机的作用下重力势能增加列车在机车牵引力的作用下动能增加了握力器在手的压力下弹性势能增加二、阅读《功》部分,讨论:1、一个物体受到了力的作用,这个力就一定对物体做功对吗?物体在一定的时间内发生了位移,就一定有力对物体做功吗?2、物体受到了力的作用,而且物体在一定时间内也发生了位移,该力就一定对物体做功吗?3、试总结:什么是功?力对物体做功必须满足什么条件?如何理解物体的位移和物体在力的方向发生的位移?二、功1、条件:力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。
只有力,没有位移,故力不做功。
力与位移方向相同,力做功。
力与位移方向垂直,在竖直方向上有力但没有位移故力不做功2、推导功的表达式:(1)如果力的方向与物体的运动方向一致,该怎样计算功呢?物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为S,如图甲所示,求力F对物体所做的功。
高中物理_《机械能守恒定律》教学设计学情分析教材分析课后反思
《机械能守恒定律》教课方案一、【教材剖析】机械能守恒定律是人教版教材必修二第七章第八节的知识,这一节的内容与本章的各节内容有密切的逻辑关系,是全章知识链中重要的一环,机械能守恒定律的研究成立在前方所学知识的基础上,而机械能守恒定律又是广泛的能量守恒定律的一种特别状况,教材经过“做一做”小实验展现了与研究守恒量的联系,经过多个详细实例,先猜想动能和势能的互相转变的关系,引出对机械能守恒定律及守恒条件的研究,联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习,由定性剖析到定量计算,逐渐深入,最后得出结论,并经过应用使学生领悟定律在解决实质问题时的优胜性。
本设计力争经过生活实例和物理实验 , 展现有关情形,激发学生的求知欲,引出对机械能守恒定律的研究 , 表现从“生活走向物理”的理念 , 经过成立物理模型, 由浅入深进行研究 , 让学生领悟科学的研究方法 , 并经过规律应用稳固知识 , 领会物理规律对生活实践的作用。
二、【学习目标】(一)知识和技术1.知道机械能的含义,理解物体动能和势能间的互相转变。
2.理解机械能守恒定律的内容和守恒条件。
3.能用机械能守恒定律剖析生活中的详细问题。
(二)过程与方法经过让学生剖析物理模型理解功能关系,培育学生剖析问题解决问题的能力。
(三)感情态度与价值观培育研究物理知识的兴趣和科学谨慎的态度。
三、【学习重难点】重点:机械能守恒定律的应用难点:机械能守恒定律合用条件的理解判断四、【教课过程】(一)复习回首指引学生回首复习以下三个问题,让学生作答。
1、动能,动能定理。
2、重力势能,重力做功与重力势能变化量之间的关系。
3、弹性势能,弹力做功与弹性势能变化量之间的关系。
设计企图:让学生对前方的知识进行再回首,再次领会做功和能量变化之间的关系,为本节课的学习做好铺垫。
(二)情境导入经过展现学生常有的物理模型,比如:小球在斜面上的转动以及物体对弹簧的挤压,领会功和能之间的转变,联合学生的预习状况引出本节课所要学习的内容 - 机械能。
高中物理《机械能守恒定律》教学教案(6篇)
高中物理《机械能守恒定律》教学教案(6篇)重点、难点分析篇一1.机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能;能够应用机械能守恒定律解决有关问题。
2.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,是本节学习的难点之一。
在教学中应让学生认识到,物体重力势能大小与所选取的参考平面(零势面)有关;而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。
在讨论物体系统的机械能时,应先确定参考平面。
3.能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。
通过本节学习应让学生认识到,从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一;同时进一步明确,在对问题作具体分析的条件下,要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。
说明篇二势能是相互作用的物体系统所共有的,同样,机械能也应是物体系统所共有的。
在中学物理教学中,不必过份强调这点,平时我们所说物体的机械能,可以理解为是对物体系统所具有的机械能的一种简便而通俗的说法。
教学目标篇三1.在已经学习有关机械能概念的基础上,学习机械能守恒定律,掌握机械能守恒的条件,掌握应用机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。
2.学习从功和能的角度分析、处理问题的方法,提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。
小结篇四1.在只有重力做功的过程中,物体的机械能总量不变。
通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解。
2.应用机械能守恒定律解决问题时,应首先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件,其次要正确选择所研究的物理过程,正确写出初、末状态物体的机械能表达式。
3.从功和能的角度分析、解决问题,是物理学研究的重要方法和途径。
通过本节内容的学习,逐步培养用功和能的观点分析解决物理问题的能力。
4.应用功和能的观点分析处理的问题往往具有一定的综合性,例如与圆周运动或动量知识相结合,要注意将所学知识融汇贯通,综合应用,提高综合运用知识解决问题的能力。
人教版高中物理必修二第七章机械能1优质教案
第七章机械能§7.1功□教学目标:1.知道功的定义,理解做功的两个要素:力和在力的方向上发生的位移。
2.掌握功的计算公式:W=Fscosα;明确公式中各个字母所代表的物理量,知道功的单位。
3.知道功是标量。
理解功的正、负的实质,能正确判断某过程中各力是否做功及做功的正负。
4.掌握合力功的两种计算方法。
□教学重难:1.物理过程中各个力做功多少的计算、正负的判断。
2.物体所受合力做功多少的计算、正负的判断。
3.知道功的计算式中的力是指恒力功。
□教学过程:我们知道自然界存在各种不同形式的能量,例如:机械能、内能、电能、化学能、核能、太阳能等(学生回答,教师引导、小结),不同形式的又可以发生相互转化,而且相互转化过程中总能量守恒。
通过初中的学习,我们又知道物体能够对外做功,说明它具有能量,也就是说:功和能是有密切的关系的,做功的过程就是能量相互转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生了转化。
这样,通过某过程中力做功的多少就可以定量地研究能量及相互转化了。
本节我们先来学习功的有关知识。
分析下列具体过程中,归纳力做功的必要条件:A.举重运动员举起杠铃的过程;B.举重运动员举起杠铃后稳定3秒钟。
C.木块在水平恒力作用下沿水平地面滑动,拉力是否做功?重力是否做功?一、做功的两个不可缺少的条件因此,我们说做功的两个不可缺少的因素是什么?力越大,发生的位移越大,所做的功就越大。
如果力的方向与物体运动的方向相同,功的大小就等于力的大小和位移大小的乘积。
如图:用F表示力的大小,W 表示力F所做的功,s表示位移的大小,则有:二、功的计算公式1.公式:W=FsW表示力F所做的功。
F表示力的大小。
S表示位移的大小。
α时,这时又怎样来计算这个力做的功?我们可以把力F分解为两个分力:跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2。
设物体发生的位移是s,力F1所做的功等于W1=F1s;力F2的方向跟位移方向垂直,在F2的方向上没有位移,故力F2所做的功等于零,W2=0。
人教版高中物理必修二机械能守恒定律教案
《机械能守恒定律》【教学设计】【新课导入】碰鼻实验:如图1所示,把悬挂重球拉至鼻尖由静止释放,实验者立于原位不动,小球来回摆动,学生表演者怕重球碰坏了鼻子。
结果大伙儿都能预料到,至于其中的原因是什么?包含着如何的物理规律?我们学会这节课的内容,相信大伙儿就特别清楚了!【新课教学】(一)机械能在本章我们学习了两种形式的能量,动能、重力势能、弹性势能,物理学中,我们将动能和势能统称为机械能。
(二)动能与势能之间的相互转化生活中动能和重力势能、弹性势能进行转化是特别常见的、1、动能—-重力势能举出几个动能和重力势能相互转化的例子呢?苹果的下落,三峡大坝水的下落,重力势能转化为水的动能,从而带动发动机发电。
2、动能—-弹性势能举出动能和弹性势能相互转化的例子呢?弯弓射箭、弓的弹性势能转化为箭的动能。
3、重力势能——动能——弹性势能生活中有没有同时涉及三种能量转化的例子呢?观看蹦床视频在观看蹦床视频的时候,认真分析一下,不同的过程分别对应的是什么能量之间的转化!下降:空中时,重力势能转化为动能;从接触弹簧到运动至最低点的过程中,若以最低点为零势能面动能和重力势能最终都转化为弹簧的弹性势能。
上升:三种能量的转化与下落过程是对应的!(三) 探究机械能守恒定律1、实验观察提出猜想2、实例探究小组探究讨论,得出结论质量为1千克的物体从离地面20米高处自由落下,求下落5米,10米,15米,20米时的速度,重力势能,动能以及动能和重力势能的总和。
( g=10m/s2 ,以地面为重力势能零势能面20将学生按学习小组,分别计算5米,10米,15米,20米处的各量、然后由教师汇总各组结果,通过表格显示结果,引导学生探究出其中的规律、学生初得结论:物体在运动过程中,假如只有重力做功,机械能的总量保持不变。
3、理论推导[情景一] 情景一:如图,质量为m的小球从光滑曲面上滚下,到A点时速度为v1,距地面的高度为h1,到B点时速度为v2,距地面的高度为h2、1)、小球的机械能由哪几种能量组成?在A、B两点的机械能分别如何表示(取地面为零势能面)?2)、重力做功与重力势能变化的关系式:3)、从A到B的过程的动能定理表达式:4)、观察上述两个表达式,您会发现A、B两点的机械能有什么关系。
高中物理 人教版必修2 第七章 第8节 机械能守恒定律 教学设计、教案
第8节机械能守恒定律1.知道机械能的各种形式,能够分析它们之间的相互转化问题.2.能够推导出机械能守恒定律.(难点)3.理解机械能守恒的条件,会根据这一条件判断机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析解决有关问题.(重点)一、动能与势能的相互转化1.动能与势能的相互转化(1)在只有重力做功时,动能与重力势能间发生相互转化.(2)在只有弹力做功时,动能与弹性势能间发生相互转化.2.机械能:机械能是重力势能、弹性势能和动能的总称,通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化为另一种形式.二、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(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.( )(3)运动的物体,机械能可能为负值.( )(4)除受重力、弹力外还受其他力,机械能一定不守恒.( )(5)合力为零,物体的机械能一定守恒.( )(6)合力做功为零,物体的机械能一定守恒.( )(7)只有重力做功,物体的机械能一定守恒.( )提示:(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√做一做如图所示,一小球自A点由静止自由下落,到B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C的过程中,小球的重力势能、动能及机械能如何变化.提示:重力势能减小动能先增大后减小机械能先不变后减小想一想毛泽东的诗词中曾写到“一代天骄成吉思汗,只识弯弓射大雕”.试分析成吉思汗在弯弓射雕过程中,涉及机械能中哪些能量之间的转化?提示:箭被射出过程中,弹性势能转化为箭的动能;箭上升过程中,动能向重力势能转化;下落过程中,重力势能又向动能转化.机械能守恒的判断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.如果物体或系统的机械能发生变化,必定有除重力和系统内的弹力之外的其他力做功.2.判断机械能是否守恒的方法(1)利用机械能的定义判断(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加(或减小),其机械能一定变化.(2)用做功判断: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.(3)用能量转化来判断:若物体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,则物体系统机械能守恒.(4)对多个物体组成的系统,除考虑外力是否只有重力做功外,还要考虑系统内力做功,如有滑动摩擦力做功时,因有摩擦热产生,系统机械能将有损失.(5)对一些绳子突然绷紧、物体间发生永久形变等问题机械能一般不守恒,除非题中有特别说明或暗示.命题视角1单个物体的机械能守恒判断(多选)如图所示,一轻质弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物从A点摆向最低点B的过程中,下列说法中正确的是( )A.重物的重力势能减小B.重物的动能增大C.重物的机械能不变D.重物的机械能减小[解析]重物从A点释放后,在从A点向B点运动的过程中,重物的重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,弹簧逐渐被拉长,即弹簧的弹性势能逐渐增大,所以重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能,另一部分转化为弹簧的弹性势能,对重物来说,它的机械能减小,故正确选项为A、B、D.[答案]ABD命题视角2系统的机械能守恒判断(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[思路点拨] 判断机械能是否守恒的关键:一是注意系统的选择;二是看系统内重力、弹力之外的力是否做功.[解析]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;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;丙图中A、B组成的系统只有重力做功,机械能守恒,C对;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对.[答案]CD判断机械能是否守恒应注意的问题(1)物体在共点力作用下所受合外力为0是物体处于平衡状态的条件.物体受到的合外力为0时,它一定处于匀速直线运动状态或静止状态,但物体的机械能不一定守恒.(2)合外力做功为0是物体动能不变的条件.合外力对物体不做功,它的动能一定不变,但它的机械能不一定守恒.(3)只有重力做功或系统内弹簧类弹力做功是机械能守恒的条件.只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒;只有重力或系统内弹簧类弹力做功时,系统的机械能一定守恒.【通关练习】1.关于机械能守恒,下列说法中正确的是( )A.物体做匀速运动,其机械能一定守恒B.物体所受合力不为0,其机械能一定不守恒C.物体所受合力做功不为0,其机械能一定不守恒D.物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动,其机械能减少解析:选D.物体做匀速运动其动能不变,但机械能可能变,如物体匀速上升或下降,机械能会相应地增加或减少,选项A错误;物体仅受重力作用,只有重力做功时,物体的机械能守恒,选项B、C错误;物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动时,物体一定受到一个与运动方向相反的力的作用,此力对物体做负功,物体的机械能减少,故选项D 正确.2.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.对机械能守恒定律的应用1.定律的表达式及意义(1)从能量守恒的角度:E1=E2或ΔE=E2-E1=0,前者表示前、后两状态的机械能相等,后者表示系统的机械能没变化.(2)从能量转化的角度:ΔE k=-ΔE p或ΔE p=-ΔE k.前者表示系统增加的动能等于减少的势能,后者表示系统增加的势能等于减少的动能.(3)从机械能转移的角度:ΔE A=-ΔE B或ΔE B=-ΔE A,前者表示系统内物体A增加的机械能等于物体B减少的机械能,后者表示物体B机械能的增加量等于物体A机械能的减少量.2.应用机械能守恒定律解题的一般思路应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,而且只涉及物体系统的初、末状态,使处理问题得到简化,应用的基本思路如下:(1)选取研究对象——系统或物体.(2)对研究对象进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒.(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象初、末状态时的机械能.(4)选取恰当的机械能守恒定律的表达式,列式求解.命题视角1单个物体的机械能守恒如图所示,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v0.[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点:(1)小物块飞离桌面后做平抛运动,机械能守恒,根据平抛运动规律和机械能守恒定律求解小物块飞过的水平距离和落地时的动能;(2)小物块在桌面上运动时摩擦力做负功,根据动能定理求解小物块的初速度.[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=122gt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=2μg l +v 2=4.0 m/s.[答案] (1)0.90 m (2)0.90 J (3)4.0 m/s命题视角2 多个物体的机械能守恒问题如图所示,质量不计的轻杆一端安装在水平轴O 上,杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m 的小球A 和B (可以当作质点),杆长为l ,将轻杆从静止开始释放,不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时,求:小球A 、B 的速度各是多少?[思路点拨] A 球和B 球单独随轻杆在空间转动时它们运动的快慢程度是不同的,即A 、B 球和轻杆一起转动的过程中,轻杆对A 、B 球做功,因此两球机械能均不守恒,但以A 、B (包括轻杆)作为一个系统,只有小球的重力和系统弹力做功,系统机械能守恒.[解析] 对A 、B (包括轻杆)组成的系统,由机械能守恒定律-ΔE p =ΔE k 得mg l 2+mgl =12m v 2A +12m v 2B ① 又因A 、B 两球的角速度ω相等,则v A =ωl 2② v B =ωl③联立①②③式,代入数据解得v A =35gl ,v B =235gl . [答案]35gl 235gl应用机械能守恒定律和动能定理解题时的注意事项(1)机械能守恒定律的成立是有条件的,如果不满足机械能守恒的条件,则不能用该规律解题;(2)机械能守恒定律的研究对象既可以是单一物体,也可以是几个物体组成的系统,而动能定理在高中阶段只要求对单一物体使用;(3)机械能守恒定律只考虑两个不同状态的动能、势能即可,但动能定理必须考虑做功过程及两个不同状态的动能,无需考虑势能.【通关练习】1.(多选)如图所示,A 、B 、C 、D 四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h 处由静止释放小球,使之进入右侧不同的竖直轨道:除去底部一小段圆弧,A 图中的轨道是一段斜面,高度大于h ;B 图中的轨道与A 图中的轨道相比只是短了一些,且斜面高度小于h ;C 图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h ;D 图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h .如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后能到达h 高度的是( )解析:选AC.A 图中小球沿轨道上滑直到速度为零,由于机械能守恒,因此小球能上升到h 高度,A 正确;B 图中,小球到达轨道顶端后离开轨道做斜上抛运动,到达抛物线最高点时速度不为零,因此动能不为零,则小球不能上升到h 高度,B 错误;C 图中小球沿竖直管向上运动,直到速度减小到零,小球可上升到h 高度,C 正确;D 图中小球进入圆轨道后做圆周运动,能达到最高点的条件是在最高点时重力等于向心力,即mg =m v 2R,动能不能为零,所以D 错误.2.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:选C.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 ,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 ,故选项C 正确,A 、B 、D 错误.[随堂检测] 1.在下列几种运动中,遵守机械能守恒定律的有( )A .雨点匀速下落B .平抛运动C .汽车刹车时的运动D .物体沿斜面匀速下滑解析:选B.机械能守恒的条件是只有重力做功.A 中除重力外,有阻力做功,机械能不守恒;B 中只有重力做功,机械能守恒;C 中有阻力做功,机械能不守恒;D 中物体除受重力外,有阻力做功,机械能不守恒.2.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )A .v 216gB .v 28gC .v 24g D .v 22g解析:选B.设轨道半径为R ,小物块从轨道上端飞出时的速度为v 1,由于轨道光滑,根据机械能守恒定律有mg ×2R =12m v 2-12m v 21,小物块从轨道上端飞出后做平抛运动,对运动分解有:x =v 1t ,2R =12gt 2,求得x =-16⎝⎛⎭⎫R -v 28g 2+v 44g 2,因此当R -v 28g =0,即R =v 28g 时,x 取得最大值,B 项正确,A 、C 、D 项错误.3.取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A .π6B .π4C .π3D .5π12解析:选B.设物块水平抛出的初速度为v 0,高度为h ,由题意知12m v 20=mgh ,即v 0=2gh .物块在竖直方向上的运动是自由落体运动,故落地时的竖直分速度v y =2gh =v x =v 0,则该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角θ=π4,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误. 4.如图所示,长为L 的轻绳一端固定于O 点,另一端系一质量为m 的小球.现将绳水平拉直,让小球从静止开始运动,重力加速度为g ,当绳与竖直方向的夹角α=30°时,小球受到的合力大小为( )A .3mgB .132mgC .32mgD .(1+3)mg解析:选B.由机械能守恒定律可知,在与竖直方向夹角为30°时,mgL cos α=12m v 2,结合圆周运动向心力公式F 向=m v 2L =3mg ,沿轻绳方向,F 向=F T -mg cos α,解得F T =332mg ,由正交分解法把轻绳拉力及重力在水平、竖直方向分解,水平方向的合力为F T sin α=334mg ,竖直方向的合力为F T cos α-mg =54mg ,由勾股定理可知,选项B 正确. 5.如图所示,在光滑的水平桌面上放置一根长为l 的链条,链条沿桌边挂在桌外的长度为a ,链条由静止开始释放,求链条全部离开桌面时的速度是多少?解析:当链条从图示位置到全部离开桌面的过程中,原来桌面上的那段链条重心下降的距离为l -a 2,挂在桌边的那段链条重心下降的距离为l -a ,设链条单位长度的质量为m ′,链条总的质量为m =lm ′,则ΔE k =ΔE p ,即m ′(l -a )g l -a 2+m ′ag (l -a )=12lm ′v 2,解得v = (l 2-a 2)g l.答案: (l 2-a 2)g l6.如图所示,质量为m =2 kg 的小球系在轻弹簧的一端,另一端固定在悬点O 处,将弹簧拉至水平面位置A 处,且弹簧处于自然状态,由静止释放,小球到达距O 点下方h =0.5 m 处的B 点时速度为v =2 m/s .求小球从A 运动到B 的过程中弹簧的弹力做的功.(g 取10 m/s 2)解析:小球在由A 至B 的过程中,只受重力和弹力作用,故系统的机械能守恒.以B 点为参考平面,则在初状态A ,系统的动能E k1=0重力势能E p1=mgh机械能E 1=E k1+E p1=mgh在末状态B ,系统的动能E k2=m v 22设(弹性)势能为E p2,机械能为E 2=E k2+E p2=m v 22+E p2 对系统在运动过程的初、末状态,由机械能守恒定律有mgh =m v 22+E p2 所以E p2=mgh -m v 22=2×10×0.5 J -2×222J =6 J 因为弹性势能增加,弹簧的弹力做负功,故弹簧的弹力做的功为-6 J .答案:-6 J[课时作业]一、单项选择题1.下列运动过程满足机械能守恒的是( )A .电梯匀速下降过程B .起重机吊起重物过程C .物体做自由落体运动过程D .考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程解析:选C.机械能守恒的条件是只有重力做功,只发生动能和势能的转化,电梯匀速下降过程中,重力做正功,拉力做负功,机械能减少,A 错误;起重机吊起重物过程,重力做负功,拉力做正功,机械能增加,B 错误;物体做自由落体运动过程,只有重力做功,机械能守恒,C 正确;考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程,重力做正功,支持力不做功,滑动摩擦力做负功,机械能减少,D 错误.2.如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是( )A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开槽的过程机械能守恒解析:选C.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,半圆形槽有向左运动的趋势,但是实际上没有动,整个系统只有重力做功,所以小球与槽组成的系统机械能守恒.而小球过了半圆形槽的最低点以后,半圆形槽向右运动,由于系统没有其他形式的能量产生,满足机械能守恒的条件,所以系统的机械能守恒.小球从开始下落至到达槽最低点前,小球先失重,后超重.当小球向右上方滑动时,半圆形槽也向右移动,半圆形槽对小球做负功,小球的机械能不守恒.综合以上分析可知选项C正确.3.如图所示,A、B两球的质量相同,A球系在不可伸长的绳上,B球固定在轻质弹簧上,把两球都拉到水平位置(绳和弹簧均拉直且为原长),然后释放.当小球通过悬点O正下方的C点时,弹簧和绳子等长,则此时( )A.A、B两球的动能相等B.A球重力势能的减少量大于B球重力势能的减少量C.A球所在系统的机械能大于B球所在系统的机械能D.A球的速度大于B球的速度解析:选D.A球运动过程中,仅有重力对其做功,B球运动过程中,仅有重力和弹簧弹力对其做功,故A、B球所在系统的机械能均守恒.以过C的水平面为零势能面,A、B球在运动过程中重力做功相同,重力势能的减少量相同,但B球有一部分重力势能转化为弹簧的弹性势能,所以到达C点时A球的动能大,速度大,只有D正确.4.将物体从地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H.当物体在上升过程中的某一位置,它的动能是重力势能的3倍,则这一位置的高度是( ) A.2H/3 B.H/2C.H/3 D.H/4解析:选D.物体在运动过程中机械能守恒,设动能是重力势能的3倍时的高度为h,取地面为零势能面,则有mgH=E k+mgh,即mgH=4mgh,解得:h=H/4,故D正确.5.如图所示,竖直立在水平地面上的轻弹簧,下端固定在地面上,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不拴接),并用力向下压球,使弹簧压缩(在弹性限度内)一定程度后,用竖直细线把弹簧拴牢.现突然烧断细线,球将被弹起,脱离弹簧后能继续向上运动,那么从细线被烧断到金属球刚脱离弹簧的过程中,下列说法正确的是( )A.金属球的机械能守恒B.金属球的动能一直在减少,而机械能一直在增加C.在刚脱离弹簧的瞬间金属球的动能最大D.金属球的动能与弹簧的弹性势能之和一直在减少解析:选D.烧断细线后,开始的一段时间内,弹簧弹力大于金属球的重力,金属球向上做加速运动,当弹簧的弹力小于金属球的重力后,金属球向上做减速运动,因此当重力与弹力相等时,金属球的速度最大,在整个运动过程中,金属球、弹簧组成的系统机械能守恒,金属球向上运动的过程中,弹簧的弹性势能减少,金属球的机械能一直增加,故选项A、B、C错误;金属球与弹簧组成的系统机械能守恒,金属球的动能、重力势能、弹簧的弹性势能之和保持不变,金属球向上运动的过程中,金属球的重力势能一直增加,所以金属球的动能和弹簧的弹性势能之和一直减少,选项D正确.6.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O点的水平线.已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2,则( ) A.v1=v2,t1>t2B.v1<v2,t1>t2C.v1=v2,t1<t2D.v1<v2,t1<t2解析:选A.由于椭圆形管道内壁光滑,小球不受摩擦力作用,因此小球从M到N的过程机械能守恒,由于M、N在同一高度,根据机械能守恒定律可知,小球在M、N点的速率相等,选项B、D错误;小球沿MPN运动的过程中,速率先减小后增大,而沿MQN运动的过程中,速率先增大后减小,两个过程运动的路程相等,到N点速率都为v0,根据速率随时间变化关系图象(如图所示)可知,由于两图象与时间轴所围面积相等,因此t 1>t 2,选项A 正确,C 错误.7.如图甲所示,一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动.小环从最高点A 滑到最低点B 的过程中,其线速度大小的平方v 2随下落高度h 变化的图象可能是图乙所示四个图中的( )A .①②B .③④C .③D .④解析:选A.设小环在A 点的速度为v 0,由机械能守恒定律得-mgh +12m v 2=12m v 20,得v 2=v 20+2gh ,可见v 2与h 是线性关系,若v 0=0,②正确;若v 0≠0,①正确,故正确选项是A.二、多项选择题8.如图所示装置中,木块与水平桌面间的接触面是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )A .子弹与木块组成的系统机械能守恒B .子弹与木块组成的系统机械能不守恒C .子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒D .子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒解析:选BD.从子弹射入木块到木块将弹簧压缩至最短的整个过程中,由于存在机械能与内能的相互转化,所以对整个系统机械能不守恒.对子弹和木块,除摩擦生热外,还要克服弹簧弹力做功,故机械能也不守恒.9.如图所示,在两个质量分别为m 和2m 的小球a 和b 之间,用一根轻质细杆连接,两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动,现让轻杆处于水平位置,静止释放小球后,重球b 向下转动,轻球a 向上转动,在转过90°的过程中,以下说法正确的是( )A .b 球的重力势能减少,动能增加B .a 球的重力势能增加,动能减少C .a 球和b 球的机械能总和保持不变D .a 球和b 球的机械能总和不断减小。
人教版高中物理必修二第七章教案
第七章机械能守恒定律全章概述本章讲述功和能的概念,以及动能定理和机械能守恒定律。
这一章可视为牛顿力学的进一步展开。
在牛顿运动定律的基础上,通过引入功和能的概念,得出有关机械能的规律,特别是机械能守恒定律,使人们对自然的认识更加深入,为解决力学问题开辟了新的途径。
因此,这一章是力学的重点章。
本章内容是高考命题的热点,特别是关于功、动能定理、机械能守恒定律的有关试题是必考的,有的题目可能重复出现,因此必须熟练掌握本章内容、并将其与牛顿运动定律及运动学相结合,高考中本章的试题题型全面,选择题、填空题、计算题都可能出,尤其是动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒更多的出现在计算题中,成为近年高考的一大重点,必须重视解综合题的能力。
另外,本章知识与实际生活、科技的联系与化学、生物的综合也是新高考命题的一大热点。
新课标要求1、运用能量的观点分析解决有关问题时,可以不涉及过程中力的作用细节。
2、功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据。
3、高考对本章考查的热点包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律。
考查的特点是灵活性强、综合面大,能力要求高。
7.1追寻守恒量功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据.但是学生在能量概念的建立上没有概念基础,所以教材在第一节设立迫寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清晰的认识.教材从著名物理学家的理论出发,展示伽利略的斜面实验,逐步引导能量的概念建立.继而利用生活中的实例,给出势能和动能的概念.教材具体说明了引入能量概念的必要性.在实际教学中,逐步渗透物理学家研究待认识问题的方法:设法找出所研究现象是否存在物理量守恒的情况,一旦发现某种物理量守恒,就首先用以整理过去的经验和知识并总结成定律,然后在新的现象或事例中对总结出的守恒定律进行检验,如果定律得以证实就可以借助它解决问题,甚至作出新的预见,追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法.守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过本节课的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中.教学重点理解动能、势能的含义,体会能量转化、守恒的普遍存在性.教学难点培养创新能力,使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后,能意识到存在的巨大使用前景.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点挡住摆线,看一看这种情况下小球所能达到的高度.这个实验现象说明了什么?它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的?这种“东西”会是什么?通过本节课的学习,同学们就能理解这一实验现象了.故事导入新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道:在20世纪的最后几分钟里,一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录,在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了.中国、日本和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌,一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.从电视画面可看出,骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观,其间显示的图案丰富多彩,令人惊叹.其中蕴含着一定的科学道理,这就是“多米诺骨牌效应”.该效应产生的能量是十分巨大的.这种效应的物理道理是:骨牌竖着时,重心较高,倒下时重下降,倒下过程中,将其重力势能转化为动能,它倒在第二张牌上,这个动能的一部分就转移到第二张牌上,第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和,再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候,虽然有部分能量损失,但具有的动能都比前一块牌大,因此它们的速度一个比一个快,也就是说,它们依次推倒的能量一个比一个大.你可以设想一下,如果牌的个数足够多,那么最后一个牌的速度将是怎样的大!场面又是何等的壮观!故事中应用到了动能、势能及其转化.今天,我们就来学习追寻守恒量这节课,学习问题中展示的能量问题,探索其中的奥秘.问题导入“挽弓当挽强,用箭当用长;射人先射马,擒贼先擒王.”这是一首杜甫的诗.跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的成绩.请同学们思考下面的问题:(1)为什么强弓就射得远?跳高运动员是以高度来计成绩的。
高一物理最新教案-第七章机械能教案 精品
第七章 机械能 教案§7·1 功教学目标:一、知识目标:1.知道功的定义,理解做功的两个要素2.掌握功的公式:W =Fs cos α明确公式中各个字母所代表的物理量,知道功的单位3.知道功是标量,理解正功和负功的含义二、能力目标:1.能正确运用功的公式,计算各力做功的大小,会判断物体所受各力做功的正负2.掌握合力做功的两种计算方法教学重点:12.功的计算公式教学难点:1.如何判定各个力做功的正负。
2.各个力所做的总功的计算。
教学方法:初中旧知识的扩展、迁移。
通过举例和分析来解决重点,突破难点教学用具:投影仪、投影片教学过程:一、导入新课:初中阶段我们学过,做功的两个因素是什么?扩展:高中我们已学习了位移,所以做功的两个要素我们可以认为是:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上移动的位移。
举例说明力对物体做了功:①人推车前进时。
②起重机提起货物。
③列车在机车的牵引力作用下运动。
导入:既然物体受到了力且在力的方向上移动了一段距离,这时,我们就说这个力对物体做了功。
那么,功应该如何求解呢?本节课我们来学习有关功的知识。
(1)功:(比较下列两个问题)问题一:物体m在水平力F 的作用下水平向前行驶的位移为s如图甲所示,求力F 对物体所做的功。
问题二:物体m在与水平方向成α角的力F 的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为s ,如图乙所示,求力F 对物体所做的功。
果把F 沿两个方向分解:即跟位移方向一致的分力F 1,跟位移方向垂直的分力F 2,如图所示:所以:W =Fs cos αW −−→−表示力对物体所做的功−−→−单位焦耳(J) F −−→−表示物体所受到的力−−→−单位牛(N)s −−→−表示物体所发生位移−−→−单位米(m) α−−→−表示力F 和位移之间的夹角 讨论:两个图中力F 和位移s 之间的夹角是多大?力F 和位移s 之间的夹角为0°≤α≤180°(2)正功和负功:①出示下列表格:②功的正负由什么决定?当一个力对物体做负功时,我们往往说成物体克服这个力做功。
物理人教版 第七章第八节 机械能守恒定律教案
资源信息表第七章第8节机械能守恒定律一、教学任务分析机械能守恒定律是中学物理学习中最为重要且要求最高的几个学习内容之一,同时也是以后学习能量守恒的基础;作为普通高中学生学习本节课需要以动能、势能、功和能的关系、等为知识基础,进一步找出机械能守恒定律成立的条件。
本设计从游乐场的高架滑车引入,在发现动能和重力势能可以相互转化之后,推导出在任意位置机械能相等,通过对四种运动的过程中机械能是否守恒的研究,得出机械能守恒定律及其条件。
最后运用机械能守恒定律解决简单的问题,加深对机械能守定律的理解。
本设计注重概念规律的形成过程,并且强调学生的参与。
在逐步形成概念规律的过程中,学生经历了学习、研究物理的一般方法,在运用物理规律解决社会生活中的问题的过程中体验学以致用的快乐并感悟物理与社会生活的紧密联系。
二、教学目标1.知识与技能(1)复述机械能的概念,会利用概念简单计算。
(2)理解机械能守恒定律及其条件:复述机械能守恒定律的内容和表达式,简单的条件判断。
(3)学会用利用数学演绎的方法推导机械能守恒定律。
2.过程与方法(1)通过对机械能守恒定律的理论推导,感受学习和研究物理的科学方法。
(2)通过对机械能守恒条件的归纳,经历在不同的现象中寻找共性的研究方法。
3.情感、态度与价值观(1)通过在几种不同运动的研究基础上建立机械能守恒定律的过程,增强严谨的科学态度。
(2)通过教师引导下的推导机械能守恒定律的过程,激发学习的积极性、能动性。
(3)在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中,体验学有所得的快乐,并感悟物理与社会生活的紧密联系。
三、教学重点与难点重点:理解机械能守恒定律及其条件难点:归纳出只有重力做功是机械能守恒的条件四、教学资源1.器材:演示实验:过山车轨道模型学生实验:橡皮筋、重物等2.课件:视频(高架滑车)五、教学设计思路本设计的内容包括三个方面:一是建立机械能的概念,二是推导归纳出机械能守恒定律,三是应用机械能守恒定律解决简单问题。
《机械能守恒定律》教案
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。
高中物理机械能教案
高中物理机械能教案
主题:机械能
目标:
1. 了解机械能的概念和种类;
2. 理解机械能守恒定律;
3. 掌握机械能计算的方法。
教学内容:
一、机械能的概念和种类
1. 机械能的定义:机械能是物体由于位置或速度而具有的能量,可以分为动能和势能。
2. 动能:物体由于运动而具有的能量,可表示为K = 1/2mv^2。
3. 势能:物体由于位置而具有的能量,可表示为U = mgh。
二、机械能守恒定律
1. 机械能守恒定律:在一个封闭系统内,机械能的总量保持不变。
2. 机械能守恒的条件:系统内只有重力做功,没有非保守力做功或能量损失。
三、机械能计算的方法
1. 机械能的计算公式:系统的机械能等于动能和势能的总和,即E = K + U。
2. 机械能守恒法则的应用:利用机械能守恒定律来解决物体在不同位置的速度、高度等问题。
教学活动:
1. 演示实验:利用小球在斜面上滚动的实验,观察和探讨动能和势能之间的关系;
2. 计算练习:让学生通过练习题来巩固和应用机械能的计算方法;
3. 分组讨论:组织学生分组探讨机械能守恒定律在生活中的应用及意义。
教学评估:
1. 小测验:出几道题测试学生对机械能的理解和计算能力;
2. 实验报告:要求学生撰写实验报告,总结和分析实验结果,体会机械能守恒定律的重要性。
教学反思:
1. 对于本节课内容的难点和重点,采取不同的教学方法和策略;
2. 对学生的学习情况和反馈进行分析,及时调整教学进度和内容,确保学生的学习效果。
高三物理教案:《能量守恒定律与能源》教学设计
高三物理教案:《能量守恒定律与能源》教学设计一、教材分析《能量守恒定律与能源》是人教版高中物理必修二第七章《机械能》第十节的教学内容,主要学习能量守恒定律和能源、能量耗散的定义。
感知我们周围能源的耗散,树立节能意识。
二、教学目标知识与技能理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散。
过程与方法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情感、态度与价值观感知我们周围能源的耗散,树立节能意识。
三、教学重点难点教学重点能量守恒定律的内容。
教学难点理解能量守恒定律的确切含义。
四、学情分析我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。
需要教师指导并多给实例分析给予直观的认识。
五、教学方法探究、讲授、讨论、练习六、课前准备1.学生的学习准备:预习《能量守恒定律与能源》,并填写学案。
2.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。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式。
我们还知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子。
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
引入新课教师活动:提出问题:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式。
我们还知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子。
学生活动:思考并回答问题,列举实例。
教师活动:演示实验1:在一个玻璃容器内放入沙子,拿一个小铁球分别从某一高度释放,使其落到沙子中。
思考:小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况。
演示实验2:在盛有水的玻璃容器中放一小木块,让小木块在水中上下浮动,过一段时间,小木块停止运动。
思考:小木块运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
授课班级: 计划课时:
功
教学三维目标 1、知识与技能
(1)理解功的概念,知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素;
(2)理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功; (3)知道在国际单位制中,功的单位是焦耳(J),知道功是标量; (4)掌握合力做功的意义和总功的含义;
(5)掌握公式W=Fs cosα的应用条件,并能进行有关计算。
2、过程与方法:理解正负功的含义,并会解释生活实例。
3、情感、态度与价值观:功与生活联系非常密切,通过探究功来探究生活
实例。
教学重难点:
(1)重点使学生掌握功的计算公式,理解力对物体做功的两个要素; (2)难点是物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移容易混淆,需要讲透、讲白;
(3)使学生认识负功的意义较困难,也是难点之一。
教学方法:教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学工具: 教学过程:
第二节 功
(一)引入新课
初中我们学过做功的两个因素是什么?(一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。
)
扩展:高中我们已学习了位移,所以做功的两个要素我们可以认为是:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的位移。
导入:一个物体受到力的作用,且在力的方向上移动了一段位移,这时,我们就说这个力对物体做了功。
在初中学习功的概念时,强调物体运动方向和力的方向的一致性,如果力的方向与物体的运动方向不一致呢?相反呢?力对物体做不做功?若做了功,又做了多少功?怎样计算这些功呢?本节课我们来继续学习有关功的知识,在初中的基础上进行扩展。
(二)教学过程设计
1、推导功的表达式
由于物体所受力的方向与运动方
向成一夹角α,可根据力F 的作用效果把F 沿两个方向分解:即跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2,如图所示:
αcos 1F F =
αsin 2F F =
据做功的两个不可缺少的因素可知:分力F 1对物体所做的功等于F 1s 。
而分力F 2的方向跟位移的方向垂直,物体在F 2的方向上没有发生位移,所以分力
F 2所做的功等于零。
所以,力F 所做的功W =W 1+W 2=W 1=F 1s=Fs cos α
授课备注(教学班级的授课具体时间、教
师自由调整内容、课堂教学记录等。
)
1
力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这
三者的乘积。
即:
W = F s cosα
W表示力对物体所做的功,F表示物体所受到的力,s物体所发生的位移,
α力F和位移之间的夹角。
功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘
积,或力与位移在力的方向的分量的乘积。
2、对正功和负功的学习
(1)当α=π/2时,cosα=0,W=0。
力F和位移s的方向垂直时,力F不做功;
(2)当α<π/2时,cosα>0,W>0。
这表示力F对物体做正功;
(3)当π/2<α≤π时,cosα<0,W<0。
这表示力F对物体做负功。
总结:
功的正负由力和位移之间的夹角决定,所以功的正负决不表示方向,而只
能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。
当力对物体做正功时,该力就对
物体的运动起推动作用;当力对物体做负功时,该力就对物体运动起阻碍作用。
3、几个力做功的计算
当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的功可以
用下述方法求解:
(1)求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和;
(2)求出各个力的合力,则总功等于合力所做的功。
4、作业布置:
板书设计:
第二节功
1、推导功的表达式
W = Fscosα
功的单位是焦耳(J)
2、对正功和负功的学习
(1)当α=π/2时,cosα=0,W=0。
力F和位移s的方向垂直时,力F不做功;
(2)当α<π/2时,cosα>0,W>0。
这表示力F对物体做正功;
(3)当π/2<α≤π时,cosα<0,W<0。
这表示力F对物体做负功。
注意:
(1)功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功。
(2)功的正负是借以区别谁对谁做功的标志。
(3)一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功。
3、几个力做功的计算
几个力对物体所做的功可以用下述方法求解:
(6)求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和;
(2)求出几个力的合力,则总功等于合力所做的功
课后小结与反思:
授课班级:计划课时:
探究功与物体速度变化的关系
三维教学目标
1、知识与技能
(1)会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度;
(2)学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。
2、过程与方法:通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系,体验知识的探究过程和物理学的研究方法。
3、情感态度与价值观:体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。
本课剖析:地位与作用:本节是下一节动能和动能定理的基础,要让学生在实践探究中体会功对物体的作用。
本节的内容对于第七节动能和动能定理的学习起到很好的铺垫作用,非常重要。
教学重点:学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法,并会利用图像法处理数据。
教学难点:实验数据的处理方法――图像法。
思路方法
(1)在实验探究活动前,通过提出问题的方式,研究探索的思路,提出研究的方法;
(2)在实验探究活动中,要围绕分析论证实验预案、确定完善课本方案并在实验操作中改进实验、对实验数据进行分析处理得出结论这条主线进行;
(3)在实验探究活动后,要善于总结,理出方法;长期积累起来的科学的探究问题的方法,必将对今后的科学探究活动起到积极的指导作用。
教学仪器、器材准备:
第六节探究功与物体速度变化的关系
阅读教材,提出方法
(1)实验装置:见右图。
配套器材:
课本方案装置
(2)实验思想方法:倍增法。
虽为变
力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条
数目的成倍增加功也成倍增加。
这种方法的构思极为巧妙。
历史上,库仑应用类似的方法发现了着名的库仑定律。
当然,恒力做功时,倍增法同样适用。
(3)数据处理方法:图像法。
作出功-速度(W-v)曲线,分析这条曲线,得出功与速度变化的定量关系。
学生思考,提出预案
师生研讨,初定方案
1、制定基本的实验方案:
2、确立基本的实验方案,设计初步的实验步骤:
学生实验,教师指导
1、学生按确定方案开始初步实验。
(首先完成实验操作方案的前四步)
2、教师适时提出问题,指导学生操作的技巧,针对问题,完善实验操作。
授课备注(教学班级的授课具体时间、教师自由调整内容、课堂教学记录等。
)。