高中物理機械能守恒定律學案人教新課標版必修2.doc

“四學”教學模式之物理科教學設計機械能守恒定律 課尾導學【學習目標】1、知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化2、會正確推導物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒，理解機械能守恒定律的內容，知道它的含義和適用條件3、學會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒4、初步學會從能量轉化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象，分析問題學習方法指導：a）體會例子課前自學【基礎知識自學】能量轉化1、自由下落的物體， 減小， 增加， 轉化為 。2、一個物體沿光滑斜面上升，重力做 功， 增加， 減小， 轉化為 。3、如圖在O點時，彈簧不伸長也不壓縮，彈簧振子由O點運動到C點彈力做 功， 增加， 減小， 轉化為 ；由O點運動到B點, 彈力做 功， 增加， 減小， 轉化為 ；由B點運動到O點, 彈力做 功， 增加， 減小， 轉化為 .4、機械能的形式包含三種形式： ， ， 。5、機械能從一種形式轉化為另一種形式，轉化的過程中伴隨力在做功，重力勢能變化伴隨 做功，彈性勢能發(fā)生變化對應 做功，動能發(fā)生變化對應 做功。二、機械能守恒定律1、如圖581，用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實驗把一個小球用細線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點，然后放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉化我們看到，小球可以擺到跟A點等高的C點，如圖581甲如果用尺子在某一點擋住細線，小球雖然不能擺到C點，但擺到另一側時，也能達到跟A點相同的高度，如圖581乙)實驗證明，小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉化在擺動過程中，小球總能回到原來的高度可見， 總和不變2、動能和重力勢能和彈性勢能的總和叫做 能,勢能包含重力勢能和彈性勢能。 3.推導: 質量為m的物體自由下落過程中，經過高度h1的A點時速度為v1，下落至高度h2的B點處速度為v2。 解：由動能定理上式變化為：即：E1=E2 總結：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內，動能和重力勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。同樣可以證明：在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和彈性勢能可以相互轉化，總的機械能也保持不變4、機械能守恒定律內容： 5、數(shù)學表達式： 即E1= E26、機械能守恒條件的理解 （1）從能量轉化的角度看，只有系統(tǒng)內動能和勢能相互轉化，無其它形式能量之間（如內能）轉化； （2）從系統(tǒng)做功的角度看，只有重力或彈力做功。7、只有重力或彈力做功與只受重力或彈力作用的含義不同。(1)只受重力或彈力；(2)除重力或彈力外，還受其它力，但其它力不做功或其它力所做功代數(shù)和為零（擺球）?！净疽?guī)律自學】 1.關于機械能守恒的條件的下列說法正確的是（ ）A.不存在機械能和其它形式的能量之間的相互轉化；B.不存在摩擦和介質阻力； C.只受重力和彈力作用； D.合外力對物體（系統(tǒng)）做功為零。2.教材P72課后練習第二題3.從地面豎直上拋兩個質量不同而動能相同的物體(不計空氣阻力)，當上升到同一高度時，它們( )A.所具有的重力勢能相等 B.所具有的動能相等C.所具有的機械能相等 D.所具有的機械能不等4.一物體從離地面20cm高處自由下落，不計空氣阻力，以地面為零勢能面，求：當物體的動能等于勢能物體的速度及高度；【自學質疑感悟】把不理解的知識點寫在下面 課上助學【自學學情反饋】小組合作檢查學案完成情況?！灸芰μ嵘鷮W】一、守恒定律的多種表達方式 當系統(tǒng)滿足機械能守恒的條件以后，常見的守恒表達式有以下幾種：（1） ，即初狀態(tài)的動能和勢能之和等于末狀態(tài)的動能和勢能之和。（2） ，即動能（或勢能）的增加量等于勢能（或動能）的減少量。（3） ，即A物體機械能的增加量等于B物體機械能的減少量。二、應用1.以10m/s的初速度從10m高的塔上水平拋出一顆石子，不計空氣阻力,求石子落地時速度的大小2. 質量為m的小球從離心軌道上由靜止開始無摩擦滑下后進入豎直面內的圓形軌道，圓形軌道的半徑為R，求：（1）要使小球能達到圓形軌道的最高點，h至少應為多大？（2）當h=4R時，小球運動到圓環(huán)的最高點速度是多大？此時圓環(huán)對小球的壓力為多少？【能力強化助學】小組成員陳述自己應用過程中體會和疑惑，小組之間討論解決辦法。課后補學【能力拓展補學】如圖所示，一根伸長的輕質細線，一端固定于O點，另一端拴有一質量為m的小球，可在豎直平面內繞O點擺動，現(xiàn)拉緊細線使小球位于與O點在同一豎直面內的A 位置，細線與水平方向成