《能量守恒定律》教案7.doc

能量守恒定律【教學(xué)目的】1、通過實(shí)驗(yàn)演示，了解動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，初步領(lǐng)會(huì)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；2、會(huì)正確推導(dǎo)自由落體運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能守恒定律；3、正確理解機(jī)械能守恒定律的含義及適用條件?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1、自由落體運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)；2、機(jī)械能守恒定律的含義及適用條件?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】機(jī)械能是否守恒的判斷?！窘?具】細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺(tái)?！菊n 型】新授課【教學(xué)方法】啟發(fā)誘導(dǎo) 推理論證【教學(xué)過程】引入新課：我們?cè)诔踔袑W(xué)過，重力勢(shì)能和動(dòng)能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。物體自由下落時(shí)，高度越來越小，速度越來越大。高度減小，表示重力勢(shì)能減?。凰俣仍龃?，表示動(dòng)能增大。這個(gè)過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。豎直向上拋出的物體，在上升過程中，速度越來越小，高度越來越大。速度減小，表示動(dòng)能減小；高度增大，表示重力勢(shì)能增大。這個(gè)過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。既然重力勢(shì)能和動(dòng)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么，轉(zhuǎn)化過程中的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和即機(jī)械能變不變呢？這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。進(jìn)行新課【演 示】如圖1，把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，將小球拉到一定高度的A點(diǎn)，調(diào)節(jié)鐵架臺(tái)上的標(biāo)尺與A點(diǎn)等高水平，然后釋放小球，小球就擺動(dòng)起來，可以看到小球擺到跟A點(diǎn)高度相同的C點(diǎn)。如果用一鐵釘在D點(diǎn)擋住細(xì)線，重新操作，會(huì)發(fā)現(xiàn)雖然不能擺到C點(diǎn)，但小球卻擺到了與A點(diǎn)等高的C點(diǎn)?！咎釂?】小球在從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能與動(dòng)能之間是怎樣轉(zhuǎn)化的？【提問2】假如不存在空氣阻力，小球會(huì)不會(huì)停止運(yùn)動(dòng)？這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明小球在擺動(dòng)中機(jī)械能守恒。自由落體運(yùn)動(dòng)過程是重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化的過程，下面我們來證明這個(gè)過程中機(jī)械能守恒?！景?書】一、重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化中的機(jī)械能守恒。如圖2所示，設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的物體自由下落，經(jīng)過高度為h1的A點(diǎn)(初位置)時(shí)速度為v1，下落到高度為h2的B點(diǎn)(末位置)時(shí)速度為v2。在自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體只受重力，由動(dòng)能定理知：【板 書】WG= mv22- mv12 WG=mgh1-mgh2 式表示重力所做的功等于動(dòng)能的增加；式表示重力所做的功等于重力勢(shì)能的減少。由式和式可得：mgh1-mgh2= mv22- mv12 由式可知，在自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力做了多少功，重力勢(shì)能就減少多少，同時(shí)動(dòng)能也就增加多少，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能。通過式移項(xiàng)后可得：【板書】 mv22mgh2= mv12mgh1 或Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 式和式表示，在自由落體運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)能和重力勢(shì)能之和即總的機(jī)械能保持不變。上述結(jié)論不僅對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)是正確的，可以證明：【板 書】在只有重力做功的情形下，不論物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，總機(jī)械能都保持不變。二、彈性勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化中的機(jī)械能守恒在光滑的水平面上，放開一根被壓縮的彈簧，它可以把跟它接觸的小球彈出去，這時(shí)彈簧的彈力作功，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能?？梢宰C明：【板 書】在彈性勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的過程中，如果只有彈力作功，動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和即機(jī)械能保持不變。三、機(jī)械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力、彈力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫作機(jī)械能守恒定律。含義：物體在運(yùn)動(dòng)過程中，如果只有