机械能守恒定律教案

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机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案教学目标:1.理解机械能守恒定律的概念和意义;2.能够运用机械能守恒定律解答与机械能有关的物理问题;3.培养学生观察、实验和推理的能力。

教学重点:1.机械能守恒定律的意义和适用范围;2.准确运用机械能守恒定律解题。

教学难点:应用机械能守恒定律解答问题。

教学过程:一、导入(5分钟)通过展示一个小球从斜面滚下的实验视频,引出机械能守恒定律的概念和意义。

引导学生思考,为什么小球会从高处滚下,运动能量是如何转化的。

二、知识讲解(15分钟)1.机械能的定义:机械能由位置能和动能组成。

2.动能的定义和计算:动能是物体运动时的能量。

3.位置能的定义和计算:位置能是物体由于位置而具有的能量,通常以重力势能为例进行讲解。

4.机械能守恒定律的概念和表达式:当一个物体只受重力和弹力做功时,机械能守恒。

5.机械能守恒定律的适用范围:不考虑能量的损耗和外力做功时。

三、案例分析(30分钟)通过几个具体的例子,让学生掌握如何运用机械能守恒定律解答问题。

例如:1.小球从斜面滚下后,撞击到地面,究竟有多少能量转化?2.一个橡皮球从高处抛向地面,撞击地面后又弹起来,如何计算橡皮球在抛出和弹起过程中的动能变化?3.一个弹簧重力系统,由簧子上升释放物体,如何计算物体的高度和速度?四、实验设计(20分钟)设计一个实验来验证机械能守恒定律的正确性。

具体步骤如下:1.准备一个光滑的斜面,将小球从顶端释放,观察小球滚动的轨迹。

2.在斜面底部安装一个杆,小球撞击到杆后弹起。

3.测量小球滚动的最高点和弹起的高度。

4.计算小球在滚动和弹起过程中的动能和位置能,并验证机械能守恒定律的正确性。

五、拓展延伸(10分钟)让学生思考机械能守恒定律在生活中的应用,例如:1.为什么滑雪运动员在滑下坡时会获得速度?2.为什么高坝下的水能够产生巨大的水力能?3.在机械能不守恒的情况下,可供使用的能量会减少吗?六、归纳总结(5分钟)总结机械能守恒定律的概念、意义和适用范围。

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

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。

机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案机械能守恒定律教案篇一一、教学目标知识与技能知道机械能的概念,能够分析动能和势能之间的相互转化问题;理解机械能守恒定律的内容和适用条件,会判断机械能是否守恒。

过程与方法学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及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。

情感态度与价值观体会科学探究中的守恒思想,养成探究自然规律的科学态度,提高科学素养。

二、教学重难点重点机械能守恒定律的推导及内容。

难点对机械能守恒定律条件的理解。

三、教学过程环节一:导入新课教师先找一名学生配合完成小实验:把钢球用细绳悬起,请一同学靠近,将钢球偏至这位同学鼻尖处释放,当钢球摆回时,观察该同学反应,并让学生分析会不会碰到鼻子,思考原因。

由此引入新课《机械能守恒定律》。

环节二:新课讲授(一)动能与势能的相互转化教师播放视频:荡秋千、过山车、撑杆跳、瀑布等视频材料,初步深刻感受各种丰富多彩的'动能与势能发生相互转化的过程。

教师播放演示实验:滚摆、单摆、自由落体等实验。

教师:演示实验中物体自由下落时,重力势能怎样变化?变化的原因是什么?学生:重力势能减少,因为重力对物体做正功。

思考:减少的重力势能去哪了?学生:物体下落过程中,速度在逐渐增加,说明物体的动能增加了,即物体原来的重力势能转化成了动能。

教师:那如果物体由于惯性在空中竖直上升时,能量又是怎样变化的?学生:物体原有的动能转化为重力势能。

教师播放演示实验:水平弹簧振子在气垫导轨上振动的实验。

感受弹力做功引起弹性势能的变化。

教师举例说明:物体被弹簧弹出去之后,弹力做正功,弹簧的弹性势能减少,而物体的速度增加,动能增加。

也就是弹簧的弹性势能转化成了物体的动能。

学生总结:不仅重力势能可以与动能相互转化,弹性势能也可以与动能相互转化。

教师补充:从上面的例子可以发现:通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另外一种形式。

(二)机械能守恒定律教师提问:物体动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢?以动能和重力势能的相互转化为例,研究这一问题。

机械能守恒定律教案

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。

机械能守恒定律及其应用教案

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》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。

机械能守恒定律的应用教案

机械能守恒定律的应用教案

机械能守恒定律的应用教案第一章:机械能守恒定律的概述1.1 教学目标让学生了解机械能守恒定律的概念。

让学生理解机械能守恒定律的应用范围。

让学生掌握机械能守恒定律的数学表达式。

1.2 教学内容机械能守恒定律的定义。

机械能守恒定律的适用条件。

机械能守恒定律的数学表达式。

1.3 教学方法采用讲授法,讲解机械能守恒定律的概念和数学表达式。

采用案例分析法,分析实际问题中的机械能守恒现象。

1.4 教学评估进行课堂提问,检查学生对机械能守恒定律的理解程度。

布置课后作业,让学生运用机械能守恒定律解决问题。

第二章:自由落体运动2.1 教学目标让学生了解自由落体运动的特点。

让学生掌握自由落体运动的规律。

让学生能够运用机械能守恒定律解决自由落体问题。

2.2 教学内容自由落体运动的定义。

自由落体运动的规律。

机械能守恒定律在自由落体运动中的应用。

2.3 教学方法采用实验演示法,让学生观察自由落体运动的现象。

采用讲授法,讲解自由落体运动的规律和机械能守恒定律的应用。

2.4 教学评估进行课堂提问,检查学生对自由落体运动和机械能守恒定律的理解程度。

布置课后作业,让学生运用机械能守恒定律解决自由落体问题。

第三章:抛体运动3.1 教学目标让学生了解抛体运动的特点。

让学生掌握抛体运动的规律。

让学生能够运用机械能守恒定律解决抛体问题。

3.2 教学内容抛体运动的定义。

抛体运动的规律。

机械能守恒定律在抛体运动中的应用。

3.3 教学方法采用实验演示法,让学生观察抛体运动的现象。

采用讲授法,讲解抛体运动的规律和机械能守恒定律的应用。

3.4 教学评估进行课堂提问,检查学生对抛体运动和机械能守恒定律的理解程度。

布置课后作业,让学生运用机械能守恒定律解决抛体问题。

第四章:弹性碰撞4.1 教学目标让学生了解弹性碰撞的特点。

让学生掌握弹性碰撞的规律。

让学生能够运用机械能守恒定律解决弹性碰撞问题。

4.2 教学内容弹性碰撞的定义。

弹性碰撞的规律。

机械能守恒定律在弹性碰撞运动中的应用。

第4节 机械能守恒定律 教学设计

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》教案

《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. 机械能的概念与计算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:机械能的概念与计算机械能守恒定律的表述与应用2. 教学难点:机械能守恒定律的微观解释实验操作与数据分析四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过实验观察和数据分析,探索机械能守恒定律。

2. 利用多媒体教学资源,展示机械能守恒定律的微观过程,帮助学生形象理解。

3. 组织小组讨论,培养学生的团队合作能力和科学探究能力。

五、教学过程1. 导入:通过一个简单的机械能转化实例,引导学生思考机械能的概念和守恒现象。

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表述,并通过示例进行分析。

3. 实验:组织学生进行验证机械能守恒定律的实验,指导学生正确操作实验设备,收集实验数据。

4. 分析:引导学生根据实验数据进行分析,探讨机械能守恒定律的微观机制。

六、教学延伸1. 引导学生思考机械能守恒定律在实际工程中的应用,例如物体自由下落、抛体运动等。

2. 介绍机械能守恒定律与其他物理学定律的关系,如牛顿运动定律、能量守恒定律等。

七、课堂作业1. 请学生完成课后习题,巩固机械能的概念、计算方法和机械能守恒定律的应用。

2. 布置一道应用题,要求学生运用机械能守恒定律解决实际问题。

八、课后反思2. 学生分享自己在课堂上的收获和感受,提出疑问和建议。

九、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。

2. 作业评价:检查学生完成的课后习题和应用题,评估学生的理解和应用能力。

3. 实验报告评价:评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力。

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

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。

机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案
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,理解物体的动能和和势能之间是怎么相互转化的 2、 理解机械能守恒定律的主要内容和适用条件 3、 学会在具体问题中判定机械能是否守恒,运用机械能守恒定律分析实际问题。 过程与方法 1、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方法 2、初步掌握运用能量的转化传递和守恒来解析常见的物理现象和分析具体生活问题的 方法 教学目的 通过本节课对机械能守恒定律的学习, 培养同学对一些抽象概念的理解, 通过形象的教学方 式把一些属于抽象思维的概念的知识生动化, 实现形象思维和抽象思维的相互转化, 培养学 生善于观察、分析、探究、运用知识的学习态度和科学的学习价值观。 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、理解什么机械能守恒定律 2、 在具体的问题中判定机械能是否守恒,学会用数学表达式表示机械能守恒 教学难点 1、 从能量转化和功能关系出发理解机械能守恒具体需要什么条件 2、 正确判断研究对象在物理过程中的机械能是否守恒, 正确分析整个系统所具有的机 械能 三、 教学用具 多媒体、单摆、弹簧振子、光滑斜坡小车系统 四、 教学过程 (一) 、引入新课 打开 ppt 首页(有一个正在玩海盗船的人) ,让同学表述玩这个游戏时的感受,尤其是 从最高处下落时的速度感受。 [演示实验],用单摆模拟海盗船, 通过让学生观察单摆的运动, 合理引导学生回答运动过 程中能量转化的情况。 教师小结 物体在运动过程中,随着动能的增大,物体的势能减小,反之,动能减小,物体的势 能增加[用斜坡小车系统演示实验] 提出问题: 上述的运动过程中, 物体的动能和势能变化有什 么的规律呢?下面我们运用本节课的知识来详 1 细了解 mg (二) 、进入新课 mg 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 1

机械能守恒定律教案

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

《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

《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内容及其应用。

2. 培养学生运用实验方法验证机械能守恒定律的能力。

3. 引导学生运用数学方法处理实验数据,提高学生的数据分析能力。

二、教学内容:1. 机械能守恒定律的定义及表达式。

2. 实验装置及原理。

3. 实验操作步骤及注意事项。

4. 实验数据的处理方法。

5. 机械能守恒定律在实际问题中的应用。

三、教学重点与难点:1. 机械能守恒定律的理解与运用。

2. 实验操作技能的培养。

3. 实验数据的处理与分析。

四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考和探索。

2. 利用实验装置进行演示实验,使学生直观地了解机械能守恒定律。

3. 分组讨论,培养学生团队合作精神。

4. 利用数学方法处理实验数据,提高学生的数据分析能力。

五、教学过程:1. 引入新课: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原理。

2. 讲解机械能守恒定律:阐述机械能守恒定律的定义、表达式及其应用。

3. 演示实验:展示实验装置,讲解实验原理,进行演示实验。

4. 学生分组实验:学生分组进行实验,观察实验现象,记录实验数据。

5. 数据分析:引导学生运用数学方法处理实验数据,验证机械能守恒定律。

7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。

8. 课堂小结:对本节课的内容进行简要回顾,强调重点和难点。

9. 课后反思与评价:教师对课堂教学进行反思,评价学生的学习效果。

10. 教学延伸:组织学生进行课外实践活动,运用机械能守恒定律解决实际问题。

六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对机械能守恒定律的理解程度。

2. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力。

3. 课后作业:检查学生对课堂所学知识的掌握情况。

4. 小组讨论:评价学生在团队合作中的表现和解决问题的能力。

七、教学资源:1. 实验装置:演示实验和分组实验所需的装置。

2. 教学课件:PPT课件,辅助讲解和展示知识点。

关于《机械能守恒》的教学教案

关于《机械能守恒》的教学教案

一、教学目标1.1 知识与技能(1)理解机械能守恒的概念;(2)掌握判断机械能是否守恒的方法;(3)学会运用机械能守恒定律解决问题。

1.2 过程与方法(1)通过实例感受机械能的转化;(2)运用控制变量法分析机械能守恒;(3)利用机械能守恒定律解决实际问题。

1.3 情感态度与价值观(1)培养对物理现象的好奇心与探索精神;(2)加强能量观念,认识能量转化的重要性;(3)提高运用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学内容2.1 机械能守恒的定义(1)解释机械能的概念;(2)阐述机械能守恒的含义。

2.2 机械能守恒的判断方法(1)通过实例分析机械能的转化;(2)介绍判断机械能是否守恒的方法。

2.3 机械能守恒定律的应用(1)运用机械能守恒定律解决问题;(2)分析实际问题中的机械能守恒。

三、教学重点与难点3.1 教学重点(1)机械能守恒的概念与判断方法;(2)机械能守恒定律的应用。

3.2 教学难点(1)机械能守恒的判断方法;(2)机械能守恒定律在复杂问题中的应用。

四、教学方法与手段4.1 教学方法(1)采用问题驱动法引导学生思考;(2)运用实例分析法让学生感受机械能转化;(3)运用控制变量法分析机械能守恒;(4)开展小组讨论,培养合作能力。

4.2 教学手段(1)利用多媒体展示实例;(2)运用物理实验验证机械能守恒;(3)借助于物理仿真软件进行分析。

五、教学过程设计与时间安排5.1 教学过程设计(1)引入话题:讨论生活中的机械能转化现象;(2)讲解机械能守恒的概念与判断方法;(3)运用实例分析机械能守恒定律的应用;(4)开展小组讨论,解决实际问题;(5)总结与评价。

5.2 时间安排(1)第一课时:介绍机械能守恒的概念与判断方法;(2)第二课时:分析机械能守恒定律的应用;(3)第三课时:开展小组讨论,解决实际问题。

六、教学评价6.1 形成性评价(1)课堂提问:关注学生对机械能守恒概念的理解;(2)实例分析:检查学生对机械能守恒判断方法的掌握;(3)小组讨论:评价学生在解决实际问题中的合作与交流能力。

《机械能守恒定律》教案

《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。

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

机械能守恒定律及其应用教案第一章:机械能守恒定律的介绍1.1 教学目标了解机械能守恒定律的定义和表述理解机械能守恒定律的物理意义掌握机械能守恒定律的应用条件1.2 教学内容机械能守恒定律的定义和表述机械能守恒定律的物理意义机械能守恒定律的应用条件1.3 教学方法采用讲解和示例相结合的方式,让学生理解机械能守恒定律的定义和表述通过实验和动画演示,让学生直观地感受机械能守恒定律的物理意义通过案例分析,让学生掌握机械能守恒定律的应用条件1.4 教学评估通过课堂提问和讨论,评估学生对机械能守恒定律的理解程度通过实验和作业,评估学生对机械能守恒定律的应用能力第二章:机械能守恒定律的实验验证2.1 教学目标掌握机械能守恒定律的实验验证方法学会使用实验仪器和工具进行机械能守恒实验能够分析实验结果,验证机械能守恒定律2.2 教学内容机械能守恒定律的实验验证方法机械能守恒实验的原理和步骤实验数据的采集和处理方法2.3 教学方法通过实验演示和指导,让学生掌握机械能守恒定律的实验验证方法通过学生实验操作,让学生学会使用实验仪器和工具进行机械能守恒实验通过数据分析,让学生能够验证机械能守恒定律2.4 教学评估通过实验操作和数据处理,评估学生对机械能守恒定律实验的掌握程度通过讨论和提问,评估学生对实验结果的分析能力第三章:机械能守恒定律在直线运动中的应用3.1 教学目标掌握机械能守恒定律在直线运动中的应用方法学会分析直线运动中的动能和势能的变化能够解决实际问题,应用机械能守恒定律3.2 教学内容机械能守恒定律在直线运动中的应用方法直线运动中的动能和势能的变化分析实际问题的解决方法和步骤3.3 教学方法通过示例和讲解,让学生理解机械能守恒定律在直线运动中的应用方法通过问题分析和讨论,让学生学会分析直线运动中的动能和势能的变化通过实际问题解决,让学生能够应用机械能守恒定律3.4 教学评估通过问题解答和讨论,评估学生对机械能守恒定律在直线运动中应用的理解程度通过作业和实验,评估学生对实际问题解决的能力第四章:机械能守恒定律在曲线运动中的应用4.1 教学目标掌握机械能守恒定律在曲线运动中的应用方法学会分析曲线运动中的动能和势能的变化能够解决实际问题,应用机械能守恒定律4.2 教学内容机械能守恒定律在曲线运动中的应用方法曲线运动中的动能和势能的变化分析实际问题的解决方法和步骤4.3 教学方法通过示例和讲解,让学生理解机械能守恒定律在曲线运动中的应用方法通过问题分析和讨论,让学生学会分析曲线运动中的动能和势能的变化通过实际问题解决,让学生能够应用机械能守恒定律4.4 教学评估通过问题解答和讨论,评估学生对机械能守恒定律在曲线运动中应用的理解程度通过作业和实验,评估学生对实际问题解决的能力第五章:机械能守恒定律在复杂系统中的应用5.1 教学目标掌握机械能守恒定律在复杂系统中的应用方法学会分析复杂系统中的动能和势能的变化能够解决实际问题,应用机械能守恒定律5.2 教学内容机械能守恒定律在复杂系统中的应用方法复杂系统中的动能和势能的变化分析实际问题的解决方法和步骤5.3 教学方法通过示例和讲解,让学生理解机械能守恒定律在复杂系统中的应用方法通过问题分析和讨论,让学生学会分析复杂系统中的动能和势能的变化通过实际问题解决,让学生能够应用机械能守恒定律5.4 教学评估通过问题解答和讨论,评估学生对机械能守恒第六章:机械能守恒定律在非保守力作用中的应用6.1 教学目标理解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响学会在非保守力作用下应用机械能守恒定律能够分析并解决实际问题中的能量转换问题6.2 教学内容非保守力的定义和特点非保守力作用下机械能守恒定律的修正非保守力作用下的能量转换分析6.3 教学方法通过讲解和示例,让学生理解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响通过数值分析和案例研究,让学生学会在非保守力作用下应用机械能守恒定律通过实验和模拟,让学生能够观察并理解能量转换的过程6.4 教学评估通过问题解答和讨论,评估学生对非保守力作用下机械能守恒的理解程度通过作业和实验报告,评估学生对能量转换问题解决的能力第七章:机械能守恒定律在多体系统中的应用7.1 教学目标掌握多体系统中机械能守恒定律的应用学会分析多体系统中的能量转换和分配能够解决复杂的多体系统能量问题7.2 教学内容多体系统中的机械能守恒定律多体系统中的能量转换和分配原理多体系统能量问题的解决策略7.3 教学方法通过复杂系统示例,让学生理解多体系统中的机械能守恒定律通过分组讨论和合作项目,让学生学会分析多体系统中的能量转换和分配通过案例研究,让学生能够解决实际的多体系统能量问题7.4 教学评估通过问题解答和小组报告,评估学生对多体系统中机械能守恒的应用能力通过综合案例分析和讨论,评估学生解决复杂多体系统能量问题的能力第八章:机械能守恒定律在宇宙物理学中的应用8.1 教学目标了解机械能守恒定律在宇宙物理学中的重要性掌握宇宙中机械能守恒定律的特殊应用能够将机械能守恒定律应用于宇宙物理现象的解释8.2 教学内容宇宙物理学中机械能守恒定律的应用背景宇宙中特殊环境下的机械能守恒定律宇宙物理现象中机械能守恒定律的应用实例8.3 教学方法通过讲解和天文学案例,让学生了解机械能守恒定律在宇宙物理学中的应用通过模拟和数值计算,让学生掌握宇宙中机械能守恒定律的特殊应用通过讨论和项目研究,让学生能够应用机械能守恒定律解释宇宙物理现象8.4 教学评估通过问题解答和小组讨论,评估学生对宇宙物理学中机械能守恒定律的理解程度通过宇宙物理现象的分析报告,评估学生应用机械能守恒定律解决实际问题的能力第九章:机械能守恒定律在工程和技术中的应用9.1 教学目标认识机械能守恒定律在工程和技术领域中的应用价值学会将机械能守恒定律应用于工程问题的分析能够运用机械能守恒定律解决实际的工程技术问题9.2 教学内容工程和技术领域中机械能守恒定律的应用实例机械能守恒定律在设计和分析工程系统中的应用机械能守恒定律在技术操作和故障诊断中的作用9.3 教学方法通过工程案例和实际应用示例,让学生了解机械能守恒定律在工程和技术中的应用通过设计和模拟工程实验,让学生学会利用机械能守恒定律分析工程问题通过项目工作和实验操作,让学生能够将机械能守恒定律应用于解决实际工程技术问题9.4 教学评估通过问题解答和工程设计项目,评估学生对工程和技术中机械能守恒定律的应用能力通过实验报告和技术分析,评估学生解决实际工程技术问题的能力第十章:机械能守恒定律的综合应用和评价10.1 教学目标综合运用机械能守恒定律解决复杂问题评价机械能守恒定律在实际应用中的局限性能够批判性地思考机械能守恒定律在现代科学和技术中的地位10.2 教学内容机械能守恒定律在不同领域综合应用的案例分析机械能守恒定律在现代科学和技术中的局限性和挑战机械能守恒定律的评价方法和标准10.3 教学方法通过跨学科案例研究和重点和难点解析1. 机械能守恒定律的定义和表述、物理意义、应用条件补充和说明:可以通过对比分析、实际案例、图形演示等方式,帮助学生清晰地理解机械能守恒定律的基本概念。

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(2)初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。
情感、态度与价值观
(1)培养学生发现和提出问题,并利用已有知识探索学习新知识的能力。
(2)通过教学过程中各个教学环节的设计,如:观察、实验等,充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣。
(3)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)探究规律找出机械能不变的条件
课堂设计(教学内容、过程、方法、图表等)
时 间
分 配
2.1 只受重力做功作用分析
2.2 只有弹力做功分析
(3)引导学生分析守恒条件,归纳结论(注意要加深对条件的理解)
1.物体只受重力,不受其他力,如自由落体运动。
2.除重力外,物体受其他力,但其他力不做功。
3.除重力外,物体受其他力,其他力做功,但其他力对物体所做的总功为零。
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。
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。
(学生观察)观察、体验到高度大时速度小,速度小时高度大,进而得到重力势能大时动能小,势能小时动能大。在引导学生分析物体运动状态变化过程中得出重力势能增大(减小)的过程就是动能减少(增大)的过程。
(提出问题)通过上述分析,我们得到动能和势能之间可以相互转化,那么在动能势能的转化过程中,动能和势能的和有什么变化呢?
解:
取地面为参考平面,抛出时小球
重力势能 ,动能为
落地时,小球的重力势能为0 ,动能为 。
根据机械能守恒定律,有 ,即
落地时小球的速度大小为
板书设计
一、新课引入:
二、动能和势能的转化
三、探究规律找出机械能不变的条件
四、机械能守恒定律
五、例题
教学后记
(3)理解机械能守恒定律的内容。
(4)掌握机械能守恒的条件。
(5)学会在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式。
(6)初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题的方法,提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。
过程与方法
(1)学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;
结论:如果没有摩擦和空气等介质阻力,则势能与动能相互转化时,势能(动能)减少的量等于动能(势能)增加的量,机械能的总量不变,即机械能守恒。
如果有摩擦或介质阻力,则势能(动能)减少的量大于动能(势能)增加的量,也就是机械能的总量有损失、不守恒。
(4)规律应用
例1 在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,取g=10m/s2,求小球落地速度大小。
河北科技师范学院教案编号:
2011学年度第2学期
系(部):理化学院教研室:物理09任课教师:蔡建峰
课程名称:机械能守恒定律
授课章节:高一物理必修2的第7章第8节
授课班级
物理0902班
授课日期
2012-5-30
课题
机械能守恒定律
时 数
1
教学目标
知识与技能:
(1)知道什么是机械能。
(2)知道物体的动能和势能可以相互转化。
教学方法Βιβλιοθήκη 及教具讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法
课堂设计(教学内容、过程、方法、图表等)
时 间
分 配
(一)引入新课
用多媒体展示下述物理情景:A.运动员投出铅球;B.弹簧的一端接在气垫导轨的一端,另一端和滑块相连,让滑块在水平的轨道上做往复运动。
(二)进行新课
(1)动能和势能的转化
(演示实验)依次演示自由落体、竖直上抛、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。
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