约4280字。
7.8 机械能守恒定律
三维教学目标
1、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)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列出机械能守恒的方程式。
2、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;
(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。
3、情感、态度与价值观: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。
教学重点: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;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:从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件;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。
教学方法:演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。
教学工具:投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。
教学过程:
第八节机械能守恒定律
(一)引入
我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。我们把这三种形式的能量统称为机械能。
(1)定义:物体的动能和势能之和称为物体的机械能。机械能包括动能、重力势能、弹性势能。
(2)表达式:E=EK+EP
这些不同形式的能是可以相互转化的,那么在相互转化的过程中,他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究这方面的问题。
(二)进行新课
1、动能与势能的相互转化
演示实验1:如图,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;只有重力对小球能做功。
实验证明: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保持不变。即机械能保持不变。
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