机械能守恒定律教案
机械能守恒定律教案模板5篇
相信只要我们共同努力,就一定能够实现自己的目标,并取得更大的进步。下面是小编为大家整理的机械能守恒定律教案,如果大家喜欢可以分享给身边的朋友。
机械能守恒定律教案 篇1
教学目标:
知识与能力:掌握机械能守恒定律,知道它的含义和适用条件;会利用守恒条件判断机械能是否守恒。
过程与方法:学生会推导机械能守恒定律;会用归纳的方法提出守恒条件;加深对功能关系的理解。
情感态度价值观:通过分析事物发生的条件,学习和体会“具体情况具体分析”“透过现象看本质”的方法,理解自然规律,应用自然规律。
教学重点:
学生推导机械能守恒定律,并掌握该定律及其适用条件。
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并且判断是否守恒。
教学方法:
讲授法,对比归纳,实例分析的方法。
教学过程:
一、复习引课
功和能关系如何?
动能定理的内容和表达式是什么?
重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系?
二、新课教学
(一)机械能
1、概念:物体的动能、势能的总和。E=EK+EP
2、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(学生举例,教师补充)
(二)机械能守恒定律的推导
1、实例分析:(提前布置的作业,课上检查,讲评)
学生发现:只有重力做功时,物体的动能和势能相互转化,但机械能总量保持不变。如果有阻力做功,则总量有变化。
(1)
2、理论推导过程
思考题一:如图所示,一个质量为m的物体自由下落,经过高度
为h1的A点时速度为v1,下落到高度h2为的B点时速度为v2,
试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能,并找到这二个
机械能之间的数量关系。
(2)
思考题二:如图所示,一个质量为m的物体做平抛运动,经过高度
为h1的A点时速度为v1,经过高度为h2的B点时速度为v2,写出
物体在位置A、B时的机械能的表达式并找出这二个机械能之间的关系。
初状态:A点的机械能等于
末状态:B点的机械能等于
物体只受重力的作用,据动能定理得:(1)
据重力做功与重力势能的关系得到:WG=mgh1—mgh2(2)
由(1)(2)两式可得
移项得:
学生讨论:上述表达式说明了什么问题?
讨论后:学生代表回答
等号左边是物体在初位置时的机械能,等号右边是物体在末位置时的机械能,该式表示:动能和势能之和即总的机械能保持不变。
教师提问:如果有阻力做功呢?上面的两边还会相等吗?
学生回答:不相等。
结论:只有重力做功时,动能和重力势能相互转化,但机械能总量保持不变。
(三)机械能守恒定律
1、内容:在只有重力做功时,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能总量保持不变。
2、理解:
(1)条件:(由学生分析、讨论)
a:只受重力作用
b:不只受得力作用,但其它力不做功(学生举例)
(2)表达式
(机械能总量始终保持不变)
(动能的增加量等于重力势能的减少量)
(3)机械能守恒定律是能量转化与守恒的特殊情况。守恒是指在运动的整个过程中“时时、处处”总量不变,而不仅仅是初状态和末状态总量相等。
(4)只有弹簧弹力做功时,弹性势能和动能间相互转化,但物体和弹簧系统机械能总量保持不变。
(四)巩固练习
1、关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是:
A、竖直下落的物体,机械能一定守恒;
B、做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒;
C、外力对物体所做的功等于0时,机械能一定守恒;
D、物体若只有重力做功,机械能一定守恒。
2、下列运动的物体,不计空气阻力,机械能不守恒的是:
A、起重机吊起物体匀速上升;
B、物体做平抛运动;
C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动;
3、从离地高为H的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体,它上升h后又返回下落,最后落在地面上,则一列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)
A、物体在最高点时机械能为mg(H+h);
B、物体落地时的机械能为mg(H+h)+1/2mv2;
C、物体落地时的机械能为mgH+1/2mv2;
D、物体在落回过程中,过阳台时的机械能为mgH+1/2mv2
4、将物体由地面竖直上抛,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2倍,则这一位置的高度为
A、2H/3B、H/2C、H/3D、H/4。
机械能守恒定律教案 篇2
一、说教材
(过渡句:教材是进行教学的评判凭据,是学生获取知识的重要来源。首先,我对本节教材进行一定的分析。)
《机械能守恒定律》选自高中物理人教版必修2第七章第8节,本节课的主要内容是机械能的定义及机械能守恒定律。学生已经知道了重力、弹力及合外力做功对能量的影响,但是如果这三种能量都参与转化,会出现怎样的情况,这是学生亟待解决的问题,本节课中机械能守恒定律的建立已经到了“水到渠成”的时候;其次,本节课的学习也为下节学习能量守恒定律夯实基础。因此,本节课就本章内容而言,有着举足轻重的地位。
二、说学情
(过渡句:学生是学习的主人,学生已有的知识结构和认知水平,是教师授课的依据与出发点。)
我所面对的是高一学生,他们在初中已经学习过有关机械能的基本概念,对机械能并不陌生,接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习,学生对机械能这一概念较初中也有了更深的认识,在此基础上学习机械能守恒定律会更容易些。
三、说教学目标
(过渡句:新课标指出,教学目标应包括知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观这三个方面,而这三维目标又应是紧密联系的一个有机整体,这告诉我们,在教学中应以知识与技能为主线,渗透情感态度价值观,并把前面两者充分体现在过程与方法中。因此,我将三维目标进行整合,确定本节课的教学目标为)
【知识与技能目标】
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。
【过程与方法目标】
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。
【情感态度价值观目标】
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。
四、说教学重、难点
(过渡句:根据学生现有的知识储备和知识点本身的难易程度,学生很难建构知识点之间的联系,这也确定了本节课的重点、难点如下:)
【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。
五、说教学方法
(过渡句:俗话说:“授人以鱼不如授人以渔。”只有传授给学生有效的学习方法,才能帮助学生学好相关内容。)
本节课主要采用的教学方法有实验演示法、问答法、多媒体演示法等。
机械能守恒定律教案 篇3
一、说教材
《验证机械能守恒定律》选自人教版高中物理必修二第七章第九节。本节主要内容为:学生利用打点计时器,打下纸带,通过计算来验证重锤在下落的过程中机械能是否守恒。本节课,可以升华学生对上节课机械能守恒定律的理解,培养学生科学严谨的态度。又可以为接下来学习动量守恒,电荷守恒等定律打下基础,起到了承上启下的作用。因此本节课意义重大。
基于该节课的内容和新课改的要求,制定如下教学目标:
知识和技能目标:会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度,掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
过程和方法目标:通过分组实验提高动手能力,协作能力,提高解决实际问题的能力。
情感、态度、价值观目标:通过亲身的体验以及探究学习活动,提高学生学习热情、培养学生尊重客观事实的科学态度。
通过对以上教材地位和教学目标的分析,本节课的教学重点是实验方案的设计与实验数据的处理;难点是实验误差的分析。
二、说学情
该年级的学生已经掌握了机械能守恒定律的内容以及条件,也具备了一定的实验操作技能,会用打点计时器,具备一定的数据处理能力。但是,对于实验操作的规范性和实验结果误差的分析还有所欠缺,所以我在教学中要重点培养学生的实验操作能力以及分析能力。
三、说教法
在教学活动中良好的教学方法能够起到事半功倍的效果,本节课我主要采用实验法即通过实验学生验证机械能守恒定律;并结合讨论法,让学生在物理课上学会合作,学会交流,学会学习。
四、说学法
新课改理念告诉我们,学生不仅要学到具体的知识,更重要的是要学会怎样自己学习。所以在课堂上我将引导学生通过实验探究、合作交流的学法来更好的掌握实验探究的内容。
五、说教学过程
环节一:导入新课
在进行新课教学之前,复习导入机械能守恒定律的内容和表达式是什么,同时情景引入,播放田亮跳水视频。十米跳台跳水是种技术性极强的运动,如果不计空气阻力,机械能是否守恒?通过问题创设,一方面可以明确本节课的实验主题——机械能守恒,另一方面可以使学生的学习热情和学习兴趣很快被调动起来,有利于新课的教学。
环节二:新课讲授
我将以启发的方式提问学生让学生思考:如果让你来设计一个实验来验证机械能守恒定律,你会怎么做?给出你的方案。再分组讨论实验方案,并让各个小组选出代表以汇报的方式跟全班学生分享实验方案。然后各小组对所有的实验方案的'优缺点进行讨论。再次让各个小组选出代表以汇报的方式跟全班学生分享优缺点。在所有小组都汇报结束后,我做适当的总结。并引导学生确定最终的实验方案——利用重物的自由落体运动验证机械能守恒定律。这样设计课程,可以让学生积极主动参与到课堂里面来,更好地调动学习氛围。符合新课改要求:学生是学习的主人,突出学生的探究学习。还能进一步提升学生的自主探究能力。
在实验方案确定之后,我将提出第二个问题:实验得到什么结果,可以证明机械能守恒吗?引导学生思考。通过提问得到结论:在任意点上,重物的势能和动能之和等于初始位置上重物的势能。在解答了这个问题后,接着提出第三个问题:如何计算在任意点上重物的动能。明确重物在任意位置的速度对与计算动能至关重要。分组实验、采集数据。
根据讨论结果,指导学生分组实验。学生四人一组进行实验,完成实验操作,记录实验数据。
得到方案:把纸带和重物固定在一起下落,用打点计时器在纸带上打点,记录下重物下落的高度,计算出对应的瞬时速度。然后,带着学生一起通过公式的推导得到速度的测量公式:
即:做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度。这样既可以培养学生分析问题,解决问题的能力,又可以在分组讨论中,培养学生的团结协作精神。
环节三:拓展巩固
在此环节,我会结合书上的习题,让学生通过做题的方式加深对所学知识点的理解和掌握。
环节四:课堂小结
高中物理注重学生物理学科素养的培养,思维方法是解决问题的关键,亲手操作,参与实践,是最直观获得知识的手段,也是进一步加强对知识的理解。我会让学生总结本次实验课主要探究的内容。
环节五:布置作业
作业方面,形成实验报告(必做的作业)
重新制定验证机械能守恒定律方案。(机动性作业)
机械能守恒定律教案 篇4
机械能守恒定律
一、知识储备
阅读书上p75-76,完成自主学习
二、问题探究
1.实验探究:观察铁球和乒乓球摆动过程中特点。
理论探究:
探究一。把一个质量为m的物体从高h1的地方沿某方向以速度v1抛出,落到距离地面高h2的地方速度为v2。大家试用动能定理找出在抛出点和落地点的机械能各有多少?它们大小有什么关系?(不计空气阻力)
探究二。物体沿着光滑曲面从A滑到B点,已知在A点时的速度为v1 到地面的高度为h1,到达B时点的速度变为v2此时的高度为h2,小球的质量为m。大家能否找到小球在AB两点的机械能总量的关系?结论:在只有重力做功时,重力势能和动能相互转化,机械能总量保持不变。
2.实验探究:气垫导轨上在弹簧作用下的滑块运动有何特点?
结论:在只有弹力做功时,弹性势能和动能相互转化,机械能总量保持不变。
三、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,而机械能总量保持不变。
2.条件:只有重力或弹力做功,判断问题中机械能是否守恒,跳伞运动员在离开飞机后的开始一段时间内降落伞没有打开,本文由论文联盟www.LWlM.cOM收集整理将自由下落,此时机械能守恒吗?当跳伞运动员降落过程中打开降落伞匀速下落的过程中机械能总量是否保持不变?
某些汽车或列车站的站台都设计有一个小的坡度。这是为什么?进站前关闭发动机,机车凭惯性上坡,动能变成势能储存起来,出站时下坡,势能变成动能,节省了能源。潮汐能是怎样用来发电的?
利用潮汐涨落时海水水位的升降引起的海水势能的变化,使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。
总结机械能守恒定律的优点:应用机械能守恒定律解题,只需考虑运动过程的初、末状态,不必考虑两个状态间过程的细节。
本节课的主要核心内容为学习机械能守恒定律的规律和条件并应用规律来解决分析一些实际存在的问题。主要时通过引用以前学习过的`能量的知识通过各种学生的自主实验教师的展示实验自主分析得出机械能守恒定律存在的条件,培养学生应用所学的知识分析加工组织实验探究并通过实验验证猜想这一研究物理问题的一般性过程的能力,真正体现物理是一门实验为主结合理论解决生活中的问题和现象的学科。具体的教学过程如下:
第一张学生互动实验:由一个摆动的铅球从学生的鼻子从静止开始下摆,观察摆动过程是否会摆回来再次碰到学生的鼻子。注意这一过程中调学生的兴趣和吸引学生的注意力,引导学生思考摆回来后不会碰到鼻子的原因,引入守恒量的一种思想。
第二张学生自主看书学习:这一过程中学生完成学案上的类容,最后抽取学生的结果展示。明确几个物理概念
第三张实验探究过程:以摆球实验为原型,深入探究摆球摆动过程各个物理量的变化。从铁球的摆动 和乒乓球的摆动高度变进行对比,让学生自主分组完成实验并填写相应的对比表格。注意过程注重学生的自主操作,;老师在这一过程对各个小组的实验情况进行指导,对实验结果的原因及各个物理量的变化进行思考,以及发生这一变化的标志是什么。最后选取一组的结果展示,由一个学生进行实验的阐述。这一阶段主要学生自助完成,培养学生自行研究生活中各种物理现象的产生的内在原因。
第四张分组进行理论研究:把全班的学生分为两组,提出两个实验情景,提示学生通过学习过的知识对实验情景进行数学公式的推导得出存在守恒的条件。得出存在不变量的条件,最后由两个学生在黑板上展示自己的推导结果。由于在理论推导过程中学生可能存在知识上的困难,老是要注意观察学生的问题对学生进行辅导提示。
第五张扩展实验:这一阶段由老师从概念出发类比提出当存在弹性势能变化时存在守恒的条件是否与刚才的结论有共同点。进而通过气垫导轨上弹簧拖动滑块的实验来证明刚才的实验猜想是否正确。注意由于是一个教师的展示实验必须尽量的让更多的学生观察到本实验的实验现象。
第六张得出实验结论:由学生来总结出机械能守恒定律。这一过程特别提醒存在这一守恒的条件。
第七张理论应用推广:通过几个生活中的现象运用机械能守恒的知识进行判断这一现象是否存在机械能守恒,或者运用机械能守恒定律的类容分析这些现象存在的原因是什么。对每个问题由学生相互讨论思考得出实验结论并在全班展示自己的学习成果。最后由机械能守恒定律出发推过出自然界中存在着广泛的守恒量,为学生指引出一个更加广阔的知识空间。
机械能守恒定律教案 篇5
机械能守恒定律
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,但机械能保持不变。
机械能守恒定律的三种表达式
1.从能量守恒的角度
选取某一平面为零势能面,系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。
2.从能量转化的`角度
系统的动能和势能发生相互转化时,若系统势能的减少量等于系统动能的增加量,系统机械能守恒。
3.从能量转移的角度
系统中有A、两个物体或更多物体,若A机械能的减少量等于机械能的增加量,系统机械能守恒。
以上三种表达式各有特点,在不同的情况下应选取合适的表达式灵活运用,不要拘泥于某一种,这样解题才能变得简单快捷。
机械能守恒定律的公式
基本的公式是 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 等号前的是初始状态的机械能,等号后的是末态的机械能。
还有推导的有:
(1)ΔE1=ΔE2 等号前的是增加的机械能,等号后的是减少的机械能。
(2)W=ΔE W表示外力做的功,ΔE表示机械能的增加量。
(3)E减=E增 (Ek减=Ep增 、Ep减=Ek增)