《能量守恒定律》教案3
《能量守恒定律》 教学设计
《能量守恒定律》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解能量守恒定律的内容,知道能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
(2)学生能够列举生活中常见的能量转化和转移的实例,并用能量守恒定律进行解释。
(3)学生能够运用能量守恒定律分析一些简单的物理过程,计算能量的转化和转移。
2、过程与方法目标(1)通过观察、实验和分析,培养学生的观察能力、实验能力和逻辑思维能力。
(2)通过对能量守恒定律的探究和应用,培养学生的科学探究能力和解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对能量守恒定律的学习,让学生认识到自然界的规律是客观存在的,培养学生尊重科学、遵循规律的意识。
(2)通过对能量转化和转移的实例分析,让学生体会到科学知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
(3)通过对能量守恒定律的探究过程,培养学生的合作精神和创新意识。
二、教学重难点1、教学重点(1)能量守恒定律的内容和理解。
(2)能量守恒定律在生活和物理问题中的应用。
2、教学难点(1)对能量守恒定律的深入理解,尤其是对能量转化和转移过程中总量不变的理解。
(2)运用能量守恒定律分析复杂的物理过程和解决实际问题。
三、教学方法1、讲授法讲解能量守恒定律的内容、概念和相关知识,使学生对其有初步的了解。
2、实验法通过实验演示能量的转化和转移过程,让学生直观地感受能量守恒定律。
3、讨论法组织学生讨论生活中的能量转化和转移实例,引导学生运用能量守恒定律进行解释,加深对定律的理解。
4、案例分析法通过分析具体的物理问题和实际案例,培养学生运用能量守恒定律解决问题的能力。
四、教学过程1、导入新课(1)展示一些生活中常见的能量转化和转移的现象,如电灯发光、电动机转动、燃料燃烧等,提问学生这些现象中能量是如何变化的。
(2)播放一段关于能源利用和环境问题的视频,引导学生思考能源的有限性和能量转化的规律,从而引出能量守恒定律的课题。
《主题三 第二节 能量守恒定律及其应用》教学设计
《能量守恒定律及其应用》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识目标:学生能够描述能量守恒定律的含义,理解能量守恒定律在生活中的应用。
2. 能力目标:学生能够运用能量守恒定律解决简单的实际问题。
3. 情感目标:通过能量守恒定律的学习,培养学生的科学态度和探索精神。
二、教学重难点1. 教学重点:能量守恒定律的基本观点和应用。
2. 教学难点:能量守恒定律在复杂问题中的应用,以及学生的实际应用能力。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、实物展示台等。
2. 准备教学资源:收集能量守恒定律在实际生活中的应用案例,制作相关的多媒体课件。
3. 安排教学时间:本课时大约需要2课时,每课时45分钟。
四、教学过程:1. 引入(1)通过生活实例,如水力发电、火力发电、太阳能热水器等,引出能量守恒定律的观点。
(2)由学生分组讨论,提出生活中其他能量守恒的实例。
(3)教师总结,强调能量守恒定律的重要性及其在生活中的应用。
2. 讲解(1)能量守恒定律的内容及表述。
(2)能量守恒定律的实验验证方法。
(3)能量守恒定律在物理学中的应用。
(4)热力学中的能量守恒与转化定律。
3. 互动与讨论(1)组织学生分组讨论,分析能量守恒定律在平时生活中的应用,如交通工具的动力系统、家庭用电等。
(2)鼓励学生提出自己对能量守恒定律的疑问,教师进行解答。
4. 实践活动(1)设计一个简单的能量转化实验,让学生亲自动手操作,感受能量转化过程。
(2)要求学生根据能量守恒定律,分析实验中能量的转化与转移过程,并尝试诠释实验现象。
5. 总结与延伸(1)教师总结能量守恒定律的重要性和应用,强调其在摩登科技中的重要性。
(2)安置作业:搜集更多能量守恒定律在科技中的应用实例,并撰写一篇小论文。
6. 课后反思(1)学生对本节课的收获进行自我评判。
(2)教师根据学生的表现和反馈,对教学方案进行反思和改进。
教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 知识与技能:理解能量守恒定律的含义,掌握能量转换与传递的基本原理。
高中物理能量守恒定律教案
高中物理能量守恒定律教案一、教学目标1. 理解能量守恒定律的基本概念和内容;2. 能够应用能量守恒定律解决实际问题;3. 掌握能量守恒定律相关计算方法;4. 培养学生的观察、实验、推理和解决问题的能力。
二、教学内容1. 能量守恒定律的概念介绍;2. 动能与势能的转换;3. 能量转化与能量损失;4. 能量守恒定律在实际问题中的应用。
三、教学重点1. 能量守恒定律的理解和应用;2. 能量转化与能量损失的概念和计算方法。
四、教学步骤【引入】通过引入日常生活中的例子,如弹簧秤实验或小车滑坡实验,让学生观察和思考能量转化过程,并提出问题引发学生对能量转化及其守恒的思考。
【导入】1. 提问:你观察到了哪些现象?能量是如何转化的?2. 学生回答后,引导学生认识到能量守恒定律的存在,并简要介绍能量守恒定律的定义和表达方式。
【展示】1. 介绍动能与势能的概念,并通过实例讲解它们之间的相互转化关系。
2. 分析实例中能量转化与能量损失的情况,引导学生理解能量守恒定律在实际问题中的应用。
【实践】1. 组织学生进行小组讨论,并设计一系列实验,让学生通过实际操作验证能量守恒定律。
2. 学生进行实验操作后,收集数据并进行数据处理。
引导学生通过实验结果总结能量转化和能量损失的规律。
【总结】1. 结合学生实验结果和讨论内容,总结能量守恒定律的基本原理。
2. 引导学生运用能量守恒定律解决实际问题,并进行相关计算实例的讲解。
五、教学拓展1. 配合多媒体教学工具展示更多与能量守恒定律相关的实验和应用案例;2. 引导学生自主学习相关知识,拓宽对能量守恒定律的理解和应用。
六、教学评价1. 学生讨论和实验记录的质量;2. 学生在实际问题中应用能量守恒定律的准确性和熟练程度;3. 学生对于能量守恒定律的理解程度和问题解决能力的评估。
七、教学反思1. 在教学中注意引导学生构建完整的能量转化模型,理解能量守恒定律的适用范围和局限性;2. 通过课后作业等形式,巩固学生对能量守恒定律的理解和应用。
物理教案能量守恒定律教案
物理教案能量守恒定律教案
能量守恒定律“能量守恒定律”
教学目标 a.知道能的转化在自然界中是非常普遍的,并能举一些能的转化的例子 b.知道能量守恒定律的内容,并能用它来说明一些简单的问题 C.建立朴素的唯物主义观,对学生进行思想
教育“能量守恒定律”
教学设计示例课题能量守恒定律
教学重点能量转化与守恒
教学难点对能量转化与守恒的理解
教学方法讲授知识内容
教师活动学生活动一、能量的多样性对应于不同的运动形式,能的形式也是多种多样的二、能的转化不同形式的能之间可以相互转化;做功的过程是能的转化的过程三、能量守恒定律能量既不可会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变.四、能量守恒定律的普遍性和重要性五、作业课本P27练习3列举不同形式的运动列举不同的过程有意识引导学生体会能的总量保持不变总结规律讲述19世纪三大自然规律指出各种运动形式所对应的能量学生指出是什么能向什么能的转化记忆、理解规律
“能量守恒定律”探究活动我们能否制造一个永远不需输入、而能不断向外输出能量的机器呢?。
能量守恒定律教案
能量守恒定律教案教案主题:能量守恒定律教学目标:1. 了解能量守恒定律的基本概念;2. 理解能量转化和能量转移过程中能量守恒的原理;3. 能够通过能量守恒定律解决与能量转化相关的问题;4. 培养学生的观察能力和实验探究能力。
教学准备:1. 教材:教科书或课件;2. 实验器材:弹簧、小球、称量仪器等;3. 教学媒体:投影仪、计算机等。
教学过程:Step 1:导入通过给学生展示几个不同的物理现象(如小球滑坡、钟摆等),引起学生对能量变化的注意。
让学生思考这些现象中能量是如何转化的。
Step 2:介绍能量守恒定律通过引导学生的讨论,引出能量守恒定律的概念。
解释能量守恒定律指的是在一个封闭系统内,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
Step 3:探究能量守恒定律进行实验,如用弹簧和小球构成一个简单的能量转化系统,让学生通过测量小球的质量、高度和速度等参数来验证能量守恒定律。
指导学生设计实验步骤、记录实验数据,并引导学生总结实验结果。
Step 4:解决相关问题给学生提供一些与能量转化相关的问题,让学生运用能量守恒定律解答问题。
如小球从一定高度自由滑下,求小球滑到底部时的速度;或弹簧压缩和释放时能量的变化等。
Step 5:巩固与拓展布置一些练习题,让学生巩固并拓展对能量守恒定律的理解。
同时,引导学生观察和思考身边的现象,分析其中的能量转化与守恒。
Step 6:总结通过讨论和总结,再次强调能量守恒定律的重要性和普遍性。
鼓励学生通过实际问题的解答,巩固对能量守恒定律的理解。
教学延伸:可以引导学生通过观察和实验,探究更多与能量转化相关的问题,如滑雪过程中能量转化的规律、电能和热能之间的转化等。
同时,可以引导学生了解能量守恒定律在生活和工业中的应用,如能源的利用和保护等。
教学评估:1. 教师观察学生在实验过程中的表现;2. 提问学生完成练习题的情况;3. 对学生的实验报告和问题解答进行评分。
高中物理高二物理《能量守恒定律》教案、教学设计
2.能量守恒定律的表达式:
-机械能守恒:物体的动能和势能之和在一个封闭系统中保持不变。
-能量守恒:在一个封闭系统中,各种能量形式(如动能、势能、内能等)相互转换,但总能量保持不变。
3.能量守恒定律的应用:
-分析物体在力的作用下的运动。
-解决碰撞问题、物体在势场中的运动等实际问题。
高中物理高二物理《能量守恒定律》教案、教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.理解能量守恒定律的基本概念,掌握能量守恒的表达方式及其在物理学中的应用。
2.学会运用能量守恒定律分析物体在力的作用下的运动,解决实际问题,如碰撞问题、物体在势场中的运动等。
3.掌握能量守恒定律与动量守恒定律的联系与区别,能正确运用两个守恒定律分析复杂的物理现象。
2.教学过程设计:
-导入新课:通过生活中的实例,引出能量守恒的概念,激发学生兴趣。
-知识讲解:系统介绍能量守恒定律的基础知识,注重理论与实践相结合。
-案例分析:选择具有代表性的案例,引导学生运用能量守恒定律分析问题。
-小组讨论:分组讨论典型案例,培养学生的合作意识和解决问题的能力。
-课堂小结:总结本节课的主要内容,强调能量守恒定律的核心要点。
3.教学评价:
-采用形成性评价和终结性评价相结合的方式,全面评估学生的学习效果。
-课堂提问、练习和实验报告等多种形式,关注学生在知识掌握、能力提升、情感态度等方面的表现。
-定期开展学习反馈,了解学生在学习过程中遇到的问题,及时调整教学策略。
4.教学拓展:
-鼓励学生开展课外研究性学习,深入研究能量守恒定律在现实生活中的应用。
二、学情分析
在本章节的教学中,学生已经具备了一定的物理基础知识,对牛顿运动定律、功和能的概念有了初步的了解。在此基础上,学生对能量守恒定律的学习将更为深入和系统。然而,由于能量守恒定律涉及的概念较为抽象,学生在理解上可能存在一定的困难。因此,在教学过程中,需要关注以下几个方面:
:能量守恒定律教案
《能量守恒定律》教学设计一、教材分析本节内容是对本章知识的总结与拓展。
从能量守恒定律入手,从机械能守恒定律向普遍的能量守恒定律拓展,阐述了能量守恒定律的内容及定律得出的艰辛历程,让学生体会科学家不畏艰辛的探索精神,并且指出能量守恒定律建立的意义,是人类认识自然的一次重大飞跃,是哲学和自然科学长期发展和进步的结果,展示了科学的和谐美。
教材的第二部分:能源和能量耗散,从生活实际出发,让学生了解自然界中热传导过程和能量转化、转移是有一定方向的,让学生了解能源对人类文明的意义和由能源带来的环境问题,引入可持续发展的理念。
二、学情分析学生通过机械能的学习,已经形成了有关能量转化的一些图景,体会到能量概念是对自然现象的抽象与概括,具备了从“机械能的转化与守恒”联想扩展到“自然界中各种能量在转化和转换中总能量是否守恒”的基础。
同时,高中阶段是学生人生观、世界观形成的一个重要时期,通过本堂课的教学意在培养学生的可持续发展观和团结协作的主人翁精神。
三、教学三维目标(一)、知识与技能:1.了解各种不同形式的能,知道能量是一个重要的物理量。
2.能够叙述能量守恒定律的内容,知道定律建立的过程,会用能量守恒的观点分析、解释实际问题,认识能量守恒定律建立的伟大意义。
3.了解能量耗散,了解自然界中宏观过程的方向性。
4.知道能源短缺和环境恶化是关系到人类社会能否持续发展的大问题,增强节约能源和环境保护意识。
(二)、过程与方法:1.通过指导学生分析事例,培养学生分析问题和理论联系实际的能力。
2.通过指导学生阅读教材,培养学生的自学能力。
(三)、情感态度与价值观:1.了解能量守恒定律的建立过程,培养团结协作和不断探索的精神。
2.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识。
3.了解大量的能源消耗带来的全球性环境问题,树立环保意识。
四、教学重点能量守恒定律的内容及意义。
五、教学难点1.会用能量守恒的观点分析、解释实际问题。
2.节约能源和环境保护的具体措施。
3.3能量守恒定律 教案-2021-2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修3
3.3能量守恒定律〖教材分析〗本节是对热力学知识内容的总结和扩展。
能量就是从千差万别的各种自然现象中抽象出来的概念。
学生学习到这里,已经可以从内转化和守恒扩展到自然界各种能量的转化和守恒了。
能量从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。
能量守恒定律是人们认识自然的重要工具。
学习本节使学生建立起能量的观点,学会用能量的观点看问题。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶通过学习物理学史,感受建立能量的观点的过程,树立能量守恒的世界观。
科学思维∶了解永动机模型,理解永动机不可制成的原因。
科学探究:通过学习能量概念的建立过程,体验科学家探究规律的艰辛与执着。
学习他们坚韧不拔的精神。
科学态度与责任∶理解能量守恒定律,能用能量守恒的观点解释自然现象,指导实践活动。
体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。
〖教学重难点〗教学重点:能量守恒定律及其应用。
教学难点:能量守恒定律及其应用。
〖教学准备〗多媒体课件等。
〖教学过程〗一、新课引入让"饮水小鸭""喝"完一口水后,直立起来。
直立一会儿,又会慢慢俯下身去,再"喝"一口,然后又会直立起来。
如此循环往复、、、、、这种"饮水小鸭"玩具是一架永动机吗?动态图展示“饮水小鸭”。
二、新课教学(一)探索能量守恒的足迹1.人类对能量的认识动态图分别展示:描述热运动的内能、描述机械运动的机械能、描述光辐射的光能。
能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。
所有自然现象都涉及能量,不同形式的运动都可以用能量来描述。
动态图分别展示:各种能量之间的相互转化。
要用联系的观点去观察自然,我们可以用能量的观念把热、电、光、磁等都统一起来描述。
2.能量守恒观念的形成科学家贡献盖斯化学反应放出的热量与反应步骤无关焦耳功热等价迈尔提出能量守恒的思想亥姆霍兹概括和总结能量守恒定律(二)能量守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
《能量守恒定律》教案(3)(1)
《能量守恒定律》一、学习任务分析1.教材的地位和作用能量守恒定律是自然界普遍规律,它是不仅是解决力学问题的金钥匙之一,同时它也统领了整个高中物理力,热,电,光,原等各个章节。
学了这章的知识,对于变力等问题就有了解决的方法和手段。
学了这章的知识,学生解决物理问题的思维方法也要开阔,对物理问题即要从力和运动的角度分析,还要从功和能关系的分析。
2.教学重点和难点: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.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。
二、学习者情况分析在学习这一内容之前,所教的学生已知道功,能,动能,势能,重力势等概念。
掌握了重力能变化与重力功的关系,合外力功与动能变化的关系等规律;会计算恒力的功,会用动能定理计算变力的功,会用动能定理计算描述变速运动的物理量。
在能力方面已近学过许多物理规律的推导,具有一定的演绎推理能力。
经过以往的多媒体教学,他们比较熟悉和习惯用计算机课件上课的方式.学生对物理学的研究方法已有一定的了解,,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神。
三、教学目标分析1.知识与技能:①通过实验能验证机械能守恒定律。
②理解机械能守恒定律。
会用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。
③了解自然界中存在多种形式的能量。
知道能量守恒定律是最基本,最普遍的自然规律之一。
2.过程与方法:①让学生通过已有日常生活和实践中的能量转化的经历,提出如何验证能量转化和守恒定律。
11.1能量守恒定律教案2024-2025学年教科版初中物理九年级下册
11.1 能量守恒定律教案 20242025学年教科版初中物理九年级下册作为一名资深的幼儿园教师,我始终坚信,游戏是幼儿学习的最佳方式。
在设计本节课时,我以“能量守恒定律”为主题,旨在让幼儿在游戏中感受能量的转化与守恒,培养他们的观察力、动手能力和团队协作精神。
一、教学目标1. 让幼儿了解能量守恒定律的概念,知道能量可以转化,但总量不变。
2. 培养幼儿的观察力、动手操作能力和团队协作精神。
3. 激发幼儿对物理科学的兴趣,培养他们探索未知世界的欲望。
二、教学难点与重点1. 教学难点:让幼儿理解能量守恒定律,并能在实际游戏中运用。
2. 教学重点:通过游戏让幼儿感受能量的转化与守恒。
三、教具与学具准备1. 教具:气球、小车、滑轮、绳子、积木等。
2. 学具:每人一份能量守恒定律记录表,记录能量转化过程。
四、活动过程1. 引入:讲述一个关于能量转化的小故事,如“小猫和小狗赛跑”,引导幼儿思考能量的转化。
2. 讲解:向幼儿讲解能量守恒定律的概念,用简单易懂的语言让他们理解能量可以转化,但总量不变。
3. 游戏1:“气球之旅”:将气球绑在小车上,让幼儿通过滑轮和绳子将气球从小车处运送到另一个地方,感受能量的转化。
4. 游戏2:“积木王国”:幼儿分组,用积木搭建一个王国,通过变换积木形状和位置,感受能量的转化。
5. 记录:让幼儿将游戏过程中的能量转化记录在能量守恒定律记录表上。
6. 分享:让幼儿分享自己记录的能量转化过程,讨论能量转化在日常生活中的应用。
五、活动重难点1. 活动重点:让幼儿在游戏中感受能量的转化与守恒。
2. 活动难点:让幼儿理解能量守恒定律,并能在实际游戏中运用。
六、课后反思及拓展延伸1. 反思:回顾本次活动,观察幼儿在游戏中的表现,了解他们对能量守恒定律的理解程度,为下次活动提供改进方向。
2. 拓展延伸:让幼儿在家中观察生活中的能量转化现象,并与家人分享,加深对能量守恒定律的理解。
重点和难点解析:在本次活动中,我认为有几个重点和难点需要特别关注。
能量守恒定律教案设计
能量守恒定律教案设计第一部分:教学目标1.了解能量守恒定律的概念和意义,明确能量守恒定律的基本假设和限制条件。
2.掌握能量守恒定律的表达式及其具体应用的方法。
3.能自觉运用能量守恒定律解决实际问题,加深对能量守恒定律的理解。
4.培养学生科学精神和实验精神。
5.提高学生的创新能力和科技素质。
第二部分:课程内容1.导入:引出本课的重点——能量守恒定律,如何理解能量守恒定律。
2.内容呈现:①什么是能量守恒定律?对能量的认识和理解;②能量守恒定律的基本假设和限制条件;③能量守恒定律的表达式及公式的应用;④典型例题分:如弹性碰撞等;⑤实验探究:如小球从不同高度落下,分别测量其动能和重力势能,验证能量守恒定律。
第三部分:教学方法和手段1.讲授法:先通过课堂讲解来介绍能量守恒定律,然后按照不同场景演示如何使用能量守恒定律;2.案例教学法:通过举例子来让学生理解能量守恒定律的应用及其意义;3.实验教学法:通过实验让学生更加深入理解能量守恒定律,感受实验中所用的能量转换,加深对能量守恒定律的理解;4.讨论法:通过讨论来解决一些实际问题,包括不同场景的能量守恒原理,学生能够自觉思考能量守恒原理并作出解释。
第四部分:教学重点和难点1.教学重点:理解能量守恒定律,掌握能量守恒定律的表达式及其具体应用的方法。
2.教学难点:能够自觉运用能量守恒定律解决实际问题。
第五部分:作业布置及评价方式1.作业布置:通过选取不同场景的题目进行作业布置,在这些练习中让学生自主尝试各种不同的解题方法,并记录下其自己的解题过程和思考,增强学生的自学、自主、自创意识。
2.评价方式:对于学生的作业进行详细点评,对于表现优异的学生,可以进行赞扬和奖励,增强学生的动力实现长期学习目标。
第六部分: 总结本教案以能量守恒定律为基础,设计了针对该定律的教学计划,通过多种教学手段培养学生的科学和实验的精神,增强学生的创新能力和科技素质。
在学生掌握本教学内容的同时,还可通过引入实践和案例来激发学生的兴趣,让学生更好地理解和掌握能量守恒定律,增强学生的协作和创新能力,提高学生在学习和生活中的应用价值。
3.3 能量守恒定律(教学设计)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
第3节能量守恒定律教学设计让“饮水小鸭”“喝” 完一口水后,直立起来。
直立一会儿,又会慢慢俯下身去,再“喝”一口,然后又会直立起来。
如此循环往复....这种“饮水小鸭”玩具是一架永动机吗?PPT课件展示。
一、探索能量守恒的足迹 人类对能量的认识能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。
所有自然现象都涉及能量,人类的任何活动都离不开能量。
内能 机械能 光能 ⑴ 能量具有不同的形式⑵ 各种形式的能量之间可以相互转化机械能转化 电磁转化热电转化可以用能量的观念把热、电、光、磁等都统一起来描述描述热运动的内能 描述机械运动的机械能 描述电现象的电能 描述光辐射的光能不同形式的运动都可以用能量来描述 在认识自然的进程中,科学家慢慢知道了要用联系的观点去观察自然。
机械能的各种形式之间可以相互转化 电和磁可以相互转化 热和电也可以相互转化⑶ 能量转化的研究成果2、能量守恒观念的形成俄国化学家盖斯:任何一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,放出的总热量相同。
表明一个系统(即参加化学反应的几种物质)存在着一个与热量相关的物理量,在一个确定的化学反应中这个量是不变的。
德国医生迈尔通过比对不同地区人血颜色的差异,认识到食物中化学能与内能的等效性,即生物体内能量的输入和输出是平衡的。
另外,他还通过海水在暴风雨中较热的现象,猜想热与机械运动的等效性。
他在1841年和1842年连续写出“论‘自然力’(指能量)守恒”的论文,并推算了多少热与多少功相当。
因此,迈尔是公认的第一个提出能量守恒思想的人。
人类对能量的认识过程,体现了科学前辈们对“守恒”这一科学思想的追寻。
焦耳的实验精确地测量了做功与传热之间的等价关系,从而为能量守恒定律奠定了牢固的实验基础,也为能量守恒的定量描述迈出了重要的一步。
机械能转化为内能 电场能转化为磁场能内能转化为电能磁场能转化为电能德国科学家亥姆霍兹在不了解迈尔和焦耳研究的情况下,从永动机不可能制成这一事实出发,考察了自然界不同的“力”(指能量)之间的相互关系,提出了“张力”(即势能)与“活力”(即动能)的转化。
《能量守恒定律》教案
《能量守恒定律》教案能量守恒定律教案1. 主题介绍本教案旨在介绍能量守恒定律的基本概念、原理和应用。
通过本教案的研究,学生将能够深入理解能量守恒定律的重要性以及它在日常生活和科学领域中的应用。
2. 研究目标- 了解能量守恒定律的定义及其重要性;- 理解能量的不同形式,并能够根据实际情况进行分类;- 掌握能量转化和能量转移的基本原理;- 学会通过能量守恒定律解决实际问题。
3. 教学内容3.1 能量守恒定律的定义和重要性- 能量守恒定律的概念和定义;- 能量守恒定律在各个领域的应用。
3.2 能量的不同形式- 动能、势能、热能等不同形式的能量;- 实际生活中的能量转化示例。
3.3 能量转化和能量转移的原理- 能量转化的过程和方法;- 能量在物体间转移的方式。
3.4 通过能量守恒定律解决实际问题- 运用能量守恒定律分析和解决实际问题的步骤;- 通过实例训练学生运用能量守恒定律解决问题的能力。
4. 教学方法- 讲授教学法:通过教师的讲解,向学生介绍和解释能量守恒定律的概念和原理。
- 实验教学法:设计一些简单的实验,让学生亲自操作,观察能量转化和转移的过程。
- 讨论教学法:引导学生参与课堂讨论,共同探讨能量守恒定律在实际问题中的应用。
5. 教学评估- 设计一些测验和作业,测试学生对能量守恒定律的理解程度。
- 鼓励学生参与课堂讨论和实验操作,评估其能力和参与度。
6. 拓展练提供一些拓展练题,让学生进一步巩固和应用所学的知识。
7. 教学资源- 教科书:提供相关章节给学生预和复。
- 多媒体设备:用于展示实验过程和相关影片。
8. 教学时间安排建议将本教案安排在数学或物理课程中,持续2周的教学时间。
9. 参考资料- 张明. 物理学[M]. 高等教育出版社, 2016.- 李华. 热力学[M]. 高等教育出版社, 2014.以上为《能量守恒定律》教案的主要内容和教学安排,希望能够帮助学生深入理解能量守恒定律,并能够灵活应用于实际问题的解决中。
九年级物理下册《能量守恒定律》教案、教学设计
针对以上学情,教师在教学过程中应关注以下几点:1.注重激发学生兴趣,引导他们主动探究能量守恒定律;2.突破重点、难点,帮助学生全面理解能量守恒的概念及实质;3.强化实验操作指导,提高学生实验技能和数据分析能力;4.创设情境,培养学生理论联系实际的思维习惯;5.鼓励学生提问、讨论,充分调动他们的学习积极性。通过以上措施,使学生在掌握能量守恒定律的基础上,提高物理学科素养,为后续学习打下坚实基础。
1.对能量守恒定律的基本概念、能量形式的转换关系进行回顾,确保学生对知识点的掌握。
2.强调能量守恒定律在生活、生产中的应用,激发学生对物理学科的兴趣。
3.总结学生在课堂讨论、练习中遇到的问题,进行答疑解惑,提高学生对知识点的理解。
4.培养学生节能环保意识,使其认识到可持续发展的重要性。
五、作业布置
为了巩固学生对能量守恒定律的理解和应用,以及培养他们独立思考和解决问题的能力,我设计了以下几类作业:
5.通过对能量守恒定律的应用案例分析,培养学生理论联系实际的思维习惯。
(三)情感态度与价值观
1.培养学生尊重科学、严谨求实的态度,认识到科学探究的重要性。
2.激发学生对物理学科的兴趣,提高学习积极性,树立远大理想。
3.引导学生关注能源问题,培养节能环保意识,树立可持续发展观念。
4.通过对能量守恒定律的学习,让学生认识到自然界的规律性和和谐性,增强对自然美的欣赏。
(四)课堂练习
在课堂练习环节,我会设计以下几类题目:
1.基础知识巩固题:针对能量守恒定律的基本概念、能量形式的转换关系等进行练习。
《能量守恒定律》教学设计
2 能量守恒定律教学目标(1)理解能量守恒定律,知道它是自然界普遍遵循的基本规律。
(2)学会用能量守恒定律分析有关问题。
(3)树立能量守恒的世界观,运用科学知识指导实践活动。
(4)了解能量守恒定律的建立过程,体会物理学与社会发展的相互促进作用。
教学重难点教学重点能量守恒定律教学难点能量守恒定律的应用教学准备多媒体课件教学过程新课引入教师设问:上节课我们学习了热力学第一定律,同时还了解到永动机是不可能制成的。
下面请同学们回顾一下热力学第一定律的表述和数学表达式。
学生活动:集体回答教师所提问题。
教师活动:陈述热力学第一定律的内容并展示热力学第一定律的数学式。
一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和,即ΔU=W+Q教师设问:请同学们分析一下为什么永动机不可能制成。
学生活动:思考教师所提问题,然后集体回答。
教师活动:讲述问题的答案。
根据热力学第一定律,物体对外做功,即W<0;物体做功后回到原来的状态,即ΔU =0; 则物体一定要从外界吸收热量,即Q>0。
因此,要使物体既对外做功又不必吸收热量的第一类永动机是不可能制成的。
教师口述:初中我们了解热力学第一定律,这节课我们来重新认识一下能量守恒定律。
讲授新课一发现能量守恒定律的历史背景教师活动:请同学们查阅资料,了解一下发现能量守恒定律的历史背景。
按:学生初中已经学过能量守恒定律,故在讲解能量守恒定律前让学生查阅它产生的背景是可以的。
学生活动:手机查询资料,搜集并归纳发现能量守恒定律的背景。
然后小组讨论。
教师活动:讲解发现能量守恒定律的背景。
17世纪,人们已经认识到与运动相联系的某个量是守恒的。
笛卡尔、莱布尼兹都提出了运动中守恒的最,但仅局限于机械运动,没有深入到其他运动。
18世纪初,英国的纺织、冶金、军火、造船等工业迅速发展,同时动力不足问题也日益尖锐。
在这种社会需求的推动下,蒸汽机的发明和不断改进,成为英国工业发展的动力。
物理教案-能量守恒定律
物理教案-能量守恒定律一、教学目标1.让学生理解能量守恒定律的基本概念和意义。
2.培养学生运用能量守恒定律分析实际问题的能力。
3.激发学生对物理学科的兴趣,提高学生的科学素养。
二、教学重点与难点1.重点:能量守恒定律的理解和应用。
2.难点:能量转化和守恒过程中的能量形式分析。
三、教学过程1.导入以生活中的实例(如:摩擦生热、电池供电等)引入能量转化和守恒的概念。
2.基本概念讲解讲解能量的定义、能量转化的形式和能量守恒定律的基本内容。
3.案例分析分析实例,让学生理解能量守恒定律在实际生活中的应用。
案例一:自由落体运动设问:物体从高处落下,重力势能和动能如何转化?分析:物体在下落过程中,重力势能逐渐转化为动能,总能量保持不变。
案例二:电路中的能量转化设问:电路中,电能如何转化为其他形式的能量?分析:电路中,电能转化为热能、光能等,总能量保持不变。
4.课堂讨论让学生举例说明能量守恒定律在实际生活中的应用。
引导学生探讨:为什么能量守恒定律在自然界中普遍成立?5.练习与巩固布置一些关于能量守恒定律的练习题,让学生独立完成。
分析解答过程,让学生更好地掌握能量守恒定律。
6.课堂小结四、课后作业2.举例说明能量守恒定律在实际生活中的应用。
3.分析一道关于能量守恒定律的习题,并给出解题思路。
五、教学反思本节课通过实例分析和课堂讨论,让学生对能量守恒定律有了更深刻的理解。
在教学过程中,要注意引导学生积极参与,培养学生的思维能力和创新能力。
课后作业要针对学生的实际情况进行布置,既要巩固知识,又要激发学生的学习兴趣。
六、教学拓展1.介绍能量守恒定律在科学研究中的应用,如:热力学第一定律、能量转换技术等。
2.讲解能量守恒定律与其他物理定律的关系,如:牛顿运动定律、动量守恒定律等。
3.引导学生关注能源问题,提高学生的环保意识。
重难点补充:1.重点:能量守恒定律的理解和应用。
教学过程补充:通过互动提问,让学生参与进来:“同学们,你们能告诉我,当你们骑自行车时,你们的体力是如何转化为自行车的动能的吗?”在讲解过程中,使用图示和实际操作,如一个小球从斜面上滚下来,问学生:“小球在滚下的过程中,它的重力势能是如何变化的?它又获得了什么能量?”引导学生通过实验观察和记录数据,例如在实验中用弹簧秤测量物体下落前后的势能和动能,让学生亲自验证能量守恒。
第三节 热力学第一定律 能量守恒定律教案
第三节热力学第一定律能量守恒定律教学目标:1、能够从能量转化的观点理解热力学第一定律及其公式表达,会用Δu=W+Q 分析和计算问题.2、掌握能量守恒定律,理解这个定律的重要意义.会用能量守恒的观点分析物理现象.3、了解第一类永动机不可能制成的原因.教学重点:1、学会用能量转化和守恒的观点分析物理现象2、综合运用学过的知识,用能量守恒定律进行有关计算,分析、解决有关问题.教学难点:第一类永动机不可能制成的原因.教学方法:讲练法、分析归纳法、阅读法教学用具:投影仪、投影片教学过程:(一)引入新课前边我们学习了改变物体内能的两种方式,我们知道内能改变的过程也就是内能和其他形式能的转化或内能的转移过程,那么在能的转化和转移中,符合什么规律呢?本节课我们来学习这个问题.(二)新课教学1、热力学第一定律(1)一个物体,它既没有吸收热量也没有放出热量,那么:①如果外界做的功为W,则它的内能如何变化?变化了多少?②如果物体对外界做的功为W,则它的内能如何变化?变化了多少?(2)一个物体,如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么:①如果物体吸收热量Q,它的内能如何变化?变化了多少?②如果放出热量Q,它的内能如何变化?变化了多少?[学生解答思考题]师生共同总结:一个物体,如果它既没有吸收热量也没有放出热量,那么,外界对它做多少功,它的内能就增加多少;物体对外界做多少功,它的内能就减少多少.如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收了多少热量,它的内能就增加多少,物体放出了多少热量,它的内能就减少多少.(3)如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中,内能的变化与热量Q及做的功W之间又有什么关系呢?总结:做功和热传递都可以改变物体的内能,在一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么外界对物体做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加U∆,即:=U+∆QW①上述公式表示功、热量跟内能改变之间的关系,叫热力学第一定律.②热力学第一定律也适用于物体对外做功向外界散热和内能的减少情况,为了区别上述两种情况,它们的正负号规定如下:外界对系统做功,W>0;系统对外界做功,W<0;系统从外界吸热,Q>0;系统向外界放热,Q<0;系统内能增加U∆>0系统内能减小U∆<0例题、一定质量的气体,在被压缩的过程中外界对气体做功300J,但这一过程中气体的内能减少了300 J,问气体在此过程中是吸热还是放热?吸收(或放出)多少热量?解:由题意知W=300 J Δu=- 300 J,根据热力学第一定律可得:Q=Δu-W=-300 J-300 J=-600 JQ为负值表示气体放热,因此气体放出600J的热量.2、能量守恒定律(1)在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应,例如物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷运动具有电能等。
《主题三 第二节 能量守恒定律及其应用》教学设计
《能量守恒定律及其应用》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解能量守恒定律的含义,掌握能量守恒定律在平时生活和科学中的应用。
2. 学会运用能量守恒定律解决实际问题的能力,提高物理思维和科学素养。
3. 培养学生对物理学的兴趣和探索精神。
二、教学重难点1. 教学重点:能量守恒定律的实际应用,如何诠释生活中的能量转化现象。
2. 教学难点:如何将能量守恒定律与平时生活、科技、工程等领域相结合,培养学生的综合应用能力。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包含能量守恒定律的原理、应用案例和相关图片。
2. 准备相关实验器械,用于演示能量转化过程。
3. 准备与能量守恒定律相关的实际问题,供学生讨论和思考。
4. 邀请相关领域的专家进行讲座,提升学生对能量守恒定律的认识和应用。
四、教学过程:本节教学内容主要包含三个环节:观点导入、知识探索、应用实践。
通过精心设计的教学环节,帮助学生掌握能量守恒定律的基本观点,学会应用能量守恒定律解决实际问题。
1. 观点导入教师起首通过一些生活实例,引导学生思考能量守恒定律的基本含义。
例如,在平时生活中,烧开水、电灯发光、汽车行驶等过程中能量的转化现象,让学生初步了解能量守恒定律的基本观点。
接着,教师通过实验演示,让学生观察能量转化过程中的能量变化,从而加深学生对能量守恒定律的理解。
2. 知识探索在学生对能量守恒定律有了一定的认识后,教师引导学生进行知识探索。
通过小组讨论、案例分析、实验操作等方式,让学生深入了解能量守恒定律的应用。
例如,教师可以设计一些实际应用问题,如电动车充电、风力发电等,让学生运用所学知识进行分析和解答。
同时,教师还可以引导学生自主设计实验,探究不同能量转化过程中的能量变化,从而培养学生的实验探究能力和创新认识。
3. 应用实践为了帮助学生稳固所学知识,提高他们的应用实践能力,教师设计了一系列应用实践环节。
起首,教师提供一些与能量守恒定律相关的实际问题,让学生运用所学知识进行分析和解答。
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能量守恒定律三维目标一、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.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,并能列出机械能守恒的方程式;4.理解能量守恒定律,能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子.二、过程与方法1.初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题;2.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.三、情感态度与价值观1.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;2.通过实验验证,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”的科学观.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.教学过程导入新课[实验演示]动能与势能的相互转化教师活动:演示实验1:如下图,用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验.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,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,小球虽然不能摆到C点,但摆到另一侧时,也能达到跟A点相同的高度,如图乙.问题: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?学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.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;只有重力对小球做功.实验表明,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,重力势能和动能的总和,即机械能应该保持不变.教师活动:演示实验2:如图,水平方向的弹簧振子.用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化.问题:这个实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个实验说明了什么?学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.小球在往复运动过程中,竖直方向上受重力和杆的支持力作用,水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有弹簧的弹力对小球做功.实验表明,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,可见,弹性势能和动能的总和,即机械能应该保持不变.教师活动:总结、过渡:通过上述分析,我们得到动能和势能之间可以相互转化,那么在动能和势能的转化过程中,动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就用实验来探索这个问题.推进新课一、机械能的转化和守恒的实验探索在学生开始做实验之前,老师应强调如下几个问题:1.该实验中选取被打点纸带应注意两点:一是第一点O 为计时起点,O 点的速度应为零.怎样判别呢?2.是否需要测量重物的质量?3.在架设打点计时器时应注意什么?为什么?4.实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?5.测量下落高度时,某同学认为都必须从起始点算起,不能弄错.他的看法正确吗?为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好,还是近些好?学生活动:思考老师的问题,讨论、交流,选出代表发表见解.1.因为打点计时器每隔0.02 s 打点一次,在最初的0.02 s 内物体下落距离应为0.002 m ,所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近2 mm 的纸带进行测量;二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点,每相邻两点时间间隔t =0.02 s.2.因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值,所以不必测量物体的质量 m ,而只需验证n n gh v 221就行了.3.打点计时器要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用.4.必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落.5.这个同学的看法是正确的.为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好.教师活动:听取学生汇报,点评,帮助学生解决困难.学生活动:学生进行分组实验.数据处理:明确本实验中要解决的问题即研究动能与重力势能的转化与守恒.在右图中,质量为m 的物体从O 点自由下落,以地面作零势能面,下落过程中任意两点A 和B 的机械能分别为:A A A mgh mv E +=221,B B B mgh mv E +=221 如果忽略空气阻力,物体下落过程中如果动能的改变量等于势能的改变量,于是有E a =E b ,即B B A A mgh mv mgh mv +=+222121上式亦可写成B A A B mgh mgh mv mv -=-222121 该式左边表示物体由A 到B 过程中动能的增加,右边表示物体由A 到B 过程中重力势能的减少.如果实验证明等式成立,说明物体重力势能的减少等于动能的增加.为了方便,可以直接从开始下落的O 点至任意一点(上图中A 点)来进行研究,这时应有:mhg mv A =221.式中h 是物体从O 点下落至A 点的高度,v A 是物体在A 点的瞬时速度. 1.如何求出A 点的瞬时速度v A ?根据做匀加速运动的物体在某一段时间t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A 点的瞬时速度v A .右图是竖直纸带由下而上实际打点后的情况.从O 点开始依次取点1、2、3……图中s 1、s 2、s 3……分别为0~2点,1~3点,2~4点……各段间的距离.根据公式ts v =,t=2×0.02 s (纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02 s ),可求出各段的平均速度.这些平均速度就等于1、2、3……各点相对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3……例如:量出0~2点间距离s 1,则在这段时间里的平均速度ts v 1=,这就是点1处的瞬时速度v1,以此类推可求出点2、3……处的瞬时速度v 2、v 3……2.如何确定重物下落的高度?上图中h 1、h 2、h 3……分别为纸带从O 点下落的高度.根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能,从而验证动能与重力势能的转化和守恒.二、机械能守恒定律机械能守恒定律的推导:教师活动:[多媒体展示下列物理情景]在自由落体运动中机械能守恒一个质量为m 的物体自由下落,经过高度为h 1的A 点(初位置)时速度为v 1,下落到高度为h 2的B 点(末位置)时速度为v 2.学生活动:思考并证明如右图所示,设一个质量为m 的物体自由下落,经过高度为h1的A 点(初位置)时速度为v 1,下落到高度为h 2的B 点(末位置)时速度为v 2.在自由落体运动中,物体只受重力G =mg 的作用,重力做正功.设重力所做的功为W G ,则由动能定理可得21222121mv mv W G -=① 上式表示,重力所做的功等于动能的增量.另一方面,由重力做功与重力势能的关系知道,W G =mgh 1-mgh 2②上式表示,重力所做的功等于重力势能的减少.由①式和②式可得2121222121mgh mgh mv mv -=-.③ 小结:在自由落体运动中,重力做了多少功,就有多少重力势能转化为等量的动能,移项后可得1212222121mgh mv mgh mv +=+ 或者E k1+E p1=E k2+E p2④上式表示,在自由落体运动中,动能和重力势能之和即总的机械能保持不变.【教师精讲】上述结论不仅对自由落体运动是正确的,可以证明,在只有重力做功的情形下,不论物体做直线运动还是曲线运动,上述结论都是正确的.所谓只有重力做功,是指:物体只受重力,不受其他的力,如自由落体运动和其他方向运动;或者除重力外还受其他的力,但其他力不做功,如物体沿光滑斜面的运动.在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律,它是力学中的一条重要定律,是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况.不仅重力势能和动能可以相互转化,弹性势能和动能也可以相互转化.放开被压缩的弹簧,可以把跟它接触的小球弹出去,这时弹簧的弹力做功,弹簧的弹性势能转化为小球的动能.在弹性势能和动能的相互转化中,如果只有弹力做功,动能和弹性势能之和保持不变,即机械能守恒.【方法引导】解决某些力学问题,从能量的观点来分析,应用机械能守恒定律求解,往往比较方便.应用机械能守恒定律解决力学问题,要分析物体的受力情况.在动能和重力势能的相互转化中,如果只有重力做功,就可以应用机械能守恒定律求解.【例题剖析】(一)机械能守恒条件的判断[例1]下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是( )A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒解析:A.做匀速直线运动的物体,除了重力做功外,可能还有其他力做功,如降落伞在空中匀速下降时,除了重力做功外,空气阻力也对降落伞做功,所以机械能不守恒,不选.B.做匀变速直线运动的物体可能只受重力且只有重力做功,如自由落体运动,物体机械能守恒,应选.C.如降落伞在空中匀速下降时合外力为零,合外力对物体做功为零,除重力做功外,空气阻力也做功,所以机械能不守恒,不选.D.符合机械能守恒的条件,应选.可见,对物体进行受力分析,确定各力做功情况是判定机械能是否守恒的一般程序.[例2]如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是( )A.物体的重力势能减少,动能增大B.物体的重力势能完全转化为物体的动能C.物体的机械能减少D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒解析:由于斜面体放在光滑斜面上,当物体沿斜面下滑时,物体实际位移方向和物体所受支持力的方向不垂直,所以支持力对物体做了功(负功),物体的机械能不守恒,物体的机械能减少了,物体对斜面体的压力对斜面体做了功(正功),斜面体的机械能增加了,斜面体的机械能也不守恒.对物体和斜面体组成的系统,斜面体和物体之间的弹力是内力,对系统做功的代数和为零,即不消耗机械能.在物体和斜面体的运动过程中只有重力做功,所以系统的机械能守恒.物体在下滑过程中重力势能减少,一部分转化为物体的动能,另一部分则转化为斜面体的动能.所以本题选ACD.(二)机械能守恒定律的应用[例3]一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下(如图),斜面高1 m,长2 m.不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?物体沿光滑斜面下滑时机械能守恒分析:斜面是光滑的,不计摩擦,又不计空气阻力,物体所受的力有重力和斜面的支持力,支持力与物体的运动方向垂直,不做功.物体在下滑过程中只有重力做功,所以可用机械能守恒定律求解.解析:题中没有给出物体的质量,可设物体的质量为m .物体在开始下滑到达斜面底端时的速度为v ,则有E p 2=0,2221mv E k = ,末状态的机械能2p2k 221mv E E =+.此时,E p1=mgh ,E k1=0,初状态的机械能E k1+E p1=mgh . 根据机械能守恒定律有E k2+E p2=E k1+E p1mgh mv =221, 所以 4.4m/s m/s 18.922=⨯⨯==gh v .【方法引导】这个问题也可以应用牛顿第二定律和运动学公式求解,但是应用机械能守恒定律求解,在思路和步骤上比较简单.在这个例题中,如果把斜面换成光滑的曲面(如图),同样可以应用机械能守恒定律求解,要直接用牛顿第二定律求解,由于物体在斜面上所受的力是变力,处理起来就困难得多.物体沿光滑曲面下滑时机械能守恒[例4]把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆.摆长为L ,最大偏角为θ.小球运动到最低位置时的速度是多大?分析:小球受两个力:重力和悬线的拉力.悬线的拉力始终垂直于小球的运动方向,不做功.小球在摆动过程中,只有重力做功,所以可用机械能守恒定律求解.解析:选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面.小球在最高点时为初状态,初状态的动能E k1=0,重力势能E p1=mg (L -L cos θ),机械能E k1+E p1=mg (L-L cos θ).小球在最低点时为末状态,末状态的动能2221mv E k =,重力势能E p2=0,末状态的机械能为2p2k 221mv E E =+. 根据机械能守恒定律有E k2+E p2=E k1+E p1)cos (212θ-=L mgL mv 所以)cos 1(2θ-=gL v .【教师精讲】由这两个例题可以看出,应用机械能守恒定律解题,可以只考虑运动的初状态和末状态,不必考虑两个状态之间的过程的细节.这可以避免直接用牛顿第二定律解题的困难,简化解题的步骤.守恒定律不仅给处理问题带来方便,而且有更深刻的意义.自然界千变万化,但有些物理量在一定条件下是守恒的,可以用这些“守恒量”表示自然界的变化规律,这就是守恒定律.寻求“守恒量”已经成为物理学研究中的重要方面.我们学习物理,要学会运用守恒定律处理问题.三、能量转化和守恒定律教师活动: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?请说出小木块运动过程中能量的转化情况.学生活动:观察实验并积极思考讨论后,选出代表发表见解.教师活动:听取学生汇报,总结点评,回答学生可能提出的问题.通过学生举例和演示实验,说明各种形式的能量可以相互转化,增强学生的感性认识,并激发学生的学习兴趣,唤起学生强烈的求知欲.以上实验表明,各种形式的能量可以相互转化,一种能量减少,必有其他能量增加,一个物体的能量减少,必定其他物体的能量增加,能量的总和并没有变化.这就是大自然的一条普遍规律,而机械能守恒定律只是这一条规律的一种特殊情况.学生活动:列举生活中不同能量之间相互转化的例子.教师活动:引导学生阅读教材,说出能量守恒定律的内容,并引导学生说明能量守恒定律的建立有何重大意义.历史上曾有人设想制造一种不需要消耗任何能源就可以不断做功的机器,即永动机,这样的机器能不能制成?为什么?学生活动:认真阅读教材,思考并回答问题.课堂小结本节课我们学习了机械能守恒定律,重点是机械能守恒定律的内容和表达式,难点是判断物体的机械能是否守恒,所以应透彻理解机械能守恒定律成立的条件,从而正确应用机械能守恒定律解题.布置作业。