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機(jī)械能守恒定律說課稿
機(jī)械能守恒定律說課稿（一）
教學(xué)目標(biāo)：
知識與能力：掌握機(jī)械能守恒定律，知道它的含義和適用條件；會利用守恒條件判斷機(jī)械能是否守恒。
過程與方法：學(xué)生會推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律；會用歸納的方法提出守恒條件；加深對功能關(guān)系的理解。
情感態(tài)度價值觀：通過分析事物發(fā)生的條件，學(xué)習(xí)和體會"具體情況具體分析""透過現(xiàn)象看本質(zhì)"的方法，理解自然規(guī)律，應(yīng)用自然規(guī)律。
教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)生推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律，并掌握該定律及其適用條件。
教學(xué)難點(diǎn)：從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件并且判斷是否守恒。
教學(xué)方法：講授法，對比歸納，實(shí)例分析的方法。
教學(xué)過程：
一、復(fù)習(xí)引課
功和能關(guān)系如何？
動能定理的內(nèi)容和表達(dá)式是什么？
重力所做的功與物體重力勢能的變化之間有什么關(guān)系？
二、新課教學(xué)
�。ㄒ唬C(jī)械能
1、概念：物體的動能、勢能的總和。E=EK+EP
2、機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對性（需要設(shè)定勢能參考平面）
3、機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化（學(xué)生舉例，教師補(bǔ)充）
（二）機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)
1、實(shí)例分析：（提前布置的作業(yè)，課上檢查，講評）
學(xué)生發(fā)現(xiàn)：只有重力做功時，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。如果有阻力做功，則總量有變化。
�。�1）
2、理論推導(dǎo)過程
思考題一：如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體自由下落，經(jīng)過高度
為h1的A點(diǎn)時速度為v1,下落到高度h2為的B點(diǎn)時速度為v2,
試寫出物體在A點(diǎn)時的機(jī)械能和在B點(diǎn)時的機(jī)械能，并找到這二個
機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。
�。�2）
思考題二：如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體做平拋運(yùn)動，經(jīng)過高度
為h1的A點(diǎn)時速度為v1,經(jīng)過高度為h2的B點(diǎn)時速度為v2,寫出
物體在位置A、B時的機(jī)械能的表達(dá)式并找出這二個機(jī)械能之間的關(guān)系。
初狀態(tài)：A點(diǎn)的機(jī)械能等于
末狀態(tài)：B點(diǎn)的機(jī)械能等于
物體只受重力的作用，據(jù)動能定理得： （1）
據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系得到： WG= mgh1-mgh2 （2）
由（1）（2）兩式可得
移項(xiàng)得：
學(xué)生討論：上述表達(dá)式說明了什么問題？
討論后：學(xué)生代表回答
等號左邊是物體在初位置時的機(jī)械能，等號右邊是物體在末位置時的機(jī)械能，該式表示：動能和勢能之和即總的機(jī)械能保持不變。
教師提問：如果有阻力做功呢？上面的兩邊還會相等嗎？
學(xué)生回答：不相等。
結(jié)論：只有重力做功時，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。
�。ㄈC(jī)械能守恒定律
1、內(nèi)容：在只有重力做功時，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。
2、理解：
�。�1）條件：（由學(xué)生分析、討論）
a:只受重力作用
b:不只受得力作用，但其它力不做功（學(xué)生舉例）
�。�2）表達(dá)式
（機(jī)械能總量始終保持不變）
�。▌幽艿脑黾恿康扔谥亓菽艿臏p少量）
（3）機(jī)械能守恒定律是能量轉(zhuǎn)化與守恒的特殊情況。守恒是指在運(yùn)動的整個過程中"時時、處處"總量不變，而不僅僅是初狀態(tài)和末狀態(tài)總量相等。
�。�4）只有彈簧彈力做功時，彈性勢能和動能間相互轉(zhuǎn)化，但物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能總量保持不變。（理論推導(dǎo)中的重力做功改成彈簧彈力做功，重力勢能改為彈性勢能）
�。ㄋ模╈柟叹毩�(xí)
1、關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒的敘述，下列說法中正確的是：
A、豎直下落的物體，機(jī)械能一定守恒；
B、做勻變速直線運(yùn)動的物體，機(jī)械能一定守恒；
C、外力對物體所做的功等于0時，機(jī)械能一定守恒；
D、物體若只有重力做功，機(jī)械能一定守恒。
2、下列運(yùn)動的物體，不計空氣阻力，機(jī)械能不守恒的是：
A、起重機(jī)吊起物體勻速上升；
B、物體做平拋運(yùn)動；
C、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動；
3、從離地高為H的陽臺上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為m的物體，它上升 h后又返回下落，最后落在地面上，則一列說法中正確的是（不計空氣阻力，以地面為參考面）
A、物體在最高點(diǎn)時機(jī)械能為mg（H+h）；
B、物體落地時的機(jī)械能為mg（H+h）+1/2mv2;
C、物體落地時的機(jī)械能為mgH+1/2mv2;
D、物體在落回過程中，過陽臺時的機(jī)械能為mgH+1/2mv2
4、將物體由地面豎直上拋，如果不計空氣阻力，物體能夠達(dá)到的最大高度為H,當(dāng)物體在上升過程中的某一位置，它的動能是重力勢能的2倍，則這一位置的高度為
A.2H/3 B.H/2 C.H/3 D.H/4
三、課堂小結(jié)：
四、布置作業(yè)：
機(jī)械能守恒定律說課稿（二）
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1. 學(xué)會利用自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
2. 進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用計時器打紙帶研究物體運(yùn)動的方法。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 1. 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理和步驟。
2. 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
學(xué)習(xí)難點(diǎn)： 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
主要內(nèi)容：
一、實(shí)驗(yàn)原理
物體在自由下落過程中，重力勢能減少，動能增加。如果忽略空氣阻力，只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒，重力勢能的減少等于動能的增加。設(shè)物體的質(zhì)量為m,借助打點(diǎn)計時器打下紙帶，由紙帶測算出至某時刻下落的高度h及該時刻的瞬時速度v;進(jìn)而求得重力勢能的減少量│△Ep│=mgh和動能的增加量△EK=1/2mv2;比較│△Ep│和△EK,若在誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
測定第n點(diǎn)的瞬時速度vn:依據(jù)"物體做勻變速直線運(yùn)動，在某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度",用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T計算（T為打下相鄰兩點(diǎn)的時間間隔）。
二、實(shí)驗(yàn)器材
電火花計時器（或電磁打點(diǎn)計時器），交流電源，紙帶（復(fù)寫紙片），重物（帶紙帶夾子），導(dǎo)線，刻度尺，鐵架臺（帶夾子）。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
�。�1）按圖裝置固定好計時器，并用導(dǎo)線將計時器接到電壓合適的交流電源上（電火花計時器要接到220 V交流電源上，電磁打點(diǎn)計時器要接到4 V~6 V的交流低壓電源上）。
�。�2）將紙帶的一端用小夾子固定在重物上，使另一端穿過計時器的限位孔，用手豎直提著紙帶，使重物靜止在靠近計時器的地方。
�。�3）接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。
（4）換幾條紙帶，重做上面的實(shí)驗(yàn)。
�。�5）從幾條打上了點(diǎn)的紙帶上挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2 mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量。
�。�6）在挑選出的紙帶上，先記下打第一個點(diǎn)的位置0（或A），再任意選取幾個點(diǎn)1、2、3（或B、C、D）等，用刻度尺量出各點(diǎn)到0的距離h1、h2、h3等，如圖所示。
�。�7）用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T計算出各點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度v1、v2、v3等。
�。�8）計算出各點(diǎn)對應(yīng)的勢能減少量mghn和動能的增加量1/2mvn2的值，進(jìn)行比較，得出結(jié)論。
四、實(shí)驗(yàn)記錄
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在只有重力做功的情況下，物體的重力勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。
六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
�。�1）計時器要豎直地架穩(wěn)、放正。架穩(wěn)就是要牢固、穩(wěn)定。重物下落時它不振動；放正就是使上下兩個限位孔在同一豎直平面內(nèi)一條豎直線上與紙帶運(yùn)動方向相同，以減小紙帶運(yùn)動時與限位孔的摩擦（可用手提住固定好重物的紙帶上端，上下拉動紙帶，尋找一個手感阻力最小的位置）。
�。�2）打點(diǎn)前的紙帶必須平直，不要卷曲，否則紙帶在下落時會卷到計時器的上邊緣上，從而增大了阻力，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差過大。
（3）接通電源前，提紙帶的手必須拿穩(wěn)紙帶，并使紙帶保持豎直，然后接通電源，待計時器正常工作后，再松開紙帶讓重物下落，以保證第一個點(diǎn)跡是一個清晰的小點(diǎn)。
（4）對重物的要求：選用密度大、質(zhì)量大些的物體，以減小運(yùn)動中阻力的影響（使重力遠(yuǎn)大于阻力）。
�。�5）紙帶的挑選：應(yīng)挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2 mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量。這是因?yàn)椋罕緦?shí)驗(yàn)的前提是在重物做自由落體運(yùn)動的情況下，通過研究重力勢能的減少量與動能的增加量是否相等來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的，故應(yīng)保證紙帶（重物）是在打第一個點(diǎn)的瞬間開始下落。計時器每隔O.02 s打一次點(diǎn)，做自由落體運(yùn)動的物體在最初0.02 s內(nèi)下落的距離h1=1/2gt2=1/2×9.8×0.022m=0.002 m=2 mm,所以若紙帶第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2 mm,就意味著重物是在打第一個點(diǎn)時的瞬間開始下落的，從而滿足本次實(shí)驗(yàn)的前提條件（打第一個點(diǎn)物體的初速度為零，開始做自由落體運(yùn)動）。
�。�6）測量下落高度時，必須從起點(diǎn)o量起。為了減小測量^的相對誤差，選取的計數(shù)點(diǎn)要離O點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些（紙帶也不宜過長，其有效長度可在60 cm~80 cm以內(nèi)）。
�。�7）本實(shí)驗(yàn)并不需要知道重力勢能減少量和動能增加量的具體數(shù)值，只要對mgh與1/2mv2進(jìn)行比較（實(shí)際上只要驗(yàn)證1/2v2=gh即可）以達(dá)到驗(yàn)證機(jī)械能守恒的目的，所以不必測出重物的質(zhì)量。
七、誤差分析
�。�1）做好本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是盡量減小重物下落過程中的阻力，但阻力不可能完全消除。本實(shí)驗(yàn)中，誤差的主要來源是紙帶摩擦和空氣阻力。由于重物及紙帶在下落中要不斷地克服阻力做功，因此物體動能的增加量必稍小于重力勢能的減少量，這是系統(tǒng)誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法有選用密度大的實(shí)心重物，重物下落前紙帶應(yīng)保持豎直，選用電火花計時器等。
（2）由于測量長度會造成誤差，屬偶然誤差，減少辦法一是測距離都應(yīng)從起點(diǎn)0量起，下落高度h適當(dāng)大些（過小，h不易測準(zhǔn)確；過大，阻力影響造成的誤差大），二是多測幾次取平均值。
【例一】 在"驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打出的第一個點(diǎn)，A、B、C、D分別是每打兩個點(diǎn)取出的計數(shù)點(diǎn)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時：
（1）重力勢能的減少量為多少？
�。�2）動能的增加量是多少？
�。�3）根據(jù)計算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？產(chǎn)生誤差的主要原因是什么？
機(jī)械能守恒定律說課稿（三）
一、教材分析
《機(jī)械能守恒定律》是人教版高中新教材必修2第七章第8節(jié)，本節(jié)內(nèi)容從理論推導(dǎo)過程中，強(qiáng)化學(xué)生對動能定理的進(jìn)一步理解；機(jī)械能守恒定律屬物理規(guī)律教學(xué)，是對功能關(guān)系的進(jìn)一步認(rèn)識，是學(xué)生理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的鋪墊，為今后學(xué)習(xí)動量守恒、電荷守恒打下基礎(chǔ)。它結(jié)合動量守恒定律是解決力學(xué)綜合題的核心，而這類問題又常伴隨著較為復(fù)雜的運(yùn)動過程和受力特點(diǎn)是充分考查學(xué)生抽象思維能力、分析能力、應(yīng)用能力的關(guān)鍵點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)上述教材結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分析，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、心理特征 ,制定如下教學(xué)目標(biāo)：
知識與技能
1、知道什么是機(jī)械能；
2、知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；
3、掌握機(jī)械能守恒的條件；
情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，并利用已有知識探索學(xué)習(xí)新知識的能力；
2、通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來解決實(shí)際問題。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)：掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；
在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
難點(diǎn)：從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件。
二、說教法
主要采用講授法、討論法、歸納法相結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué)方法。通過師生一起探索得出物理規(guī)律及適用條件，充分調(diào)動學(xué)生積極性，充分體現(xiàn)"教師主導(dǎo)、學(xué)生主體"的教學(xué)原則。采用情景→問題→分析與活動→總結(jié)的教學(xué)設(shè)計模式，以老師指導(dǎo)下的學(xué)生活動為主。
三、說學(xué)法
讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。這種運(yùn)用歸納法的思想，從一個個典型的物理
情景中總結(jié)出科學(xué)的結(jié)論，(www.panasonaic.com)可以大大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。本節(jié)課的教學(xué)過程中通過觀察生活中的常見形變，巧用引導(dǎo)性提問，激發(fā)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生在輕松、自主、討論的學(xué)習(xí)氛圍中總結(jié)出本節(jié)的主要內(nèi)容從而完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
四、教學(xué)過程
�。ㄒ胄抡n）
用多媒體展示下述物理情景：A.運(yùn)動員投出鉛球；B.彈簧的一端接在氣墊導(dǎo)軌的一端，另一端和滑塊相連，讓滑塊在水平的軌道上做往復(fù)運(yùn)動。
1.動能和勢能的轉(zhuǎn)化
依次演示自由落體、豎直上拋、滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動中動能、勢能的變化情況。讓學(xué)生思考上述演示過程中動能和勢能有什么變化。
2.探究規(guī)律找出機(jī)械能不變的條件
只受重力做功作用分析
只有彈力做功分析
結(jié)論：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，這就叫機(jī)械能守恒定律。
3、 能力訓(xùn)練
例1、在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一小球，不計空氣阻力，取g=10m/s2,求小球落地速度大小。引導(dǎo)學(xué)生思考分析，提出問題：（1）前面學(xué)習(xí)過應(yīng)用運(yùn)動合成與分解的方法處理平拋運(yùn)動，現(xiàn)在能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這類問題？（2）小球拋出后至落地之前的運(yùn)動過程中，是否滿足機(jī)械能守恒的條件？如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題？
提出問題：請考慮用機(jī)械能守恒定律解決問題與用運(yùn)動合成解決問題的差異是什么？
4、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟。
5、總結(jié)歸納
本課學(xué)習(xí)，我們通過演示實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)了動能和勢能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，了解了只有重力做功或只有彈簧彈力做功的情況下，物體的機(jī)械能總量不變，通過簡單的實(shí)例分析、加深對機(jī)械能守恒定律的理解。
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