内容正文:
第四章 机械能和能源
4.4 机械能守恒定律
1 课型与课时
课型:规律;课时:1
2 学习目标
•通过游戏、观察和体验,知道重力势能、弹性势能和动能之间可以相互转化。
•通过观察和理论分析,总结出重力势能和动能转化过程中机械能守恒的条件。
•类比重力势能和动能转化过程的分析过程,得出弹性势能和动能转化过程中机械能守恒的条件。
•整合以上分析过程,总结出机械能守恒的条件,会判断一个物理过程中机械能是否守恒,能初步运用机械能守恒定律解决问题。
3 教学重难点
重点:机械能守恒定律的运用。
难点:机械能守恒定律的建立。
4 教学设计及流程
4.1你敢挑战吗?
【师】这是一个摆,下面请一位胆大的同学上来做一个游戏(将摆球拉起一较大角度,从靠近该同学的眼镜片处释放,观察该同学的动作)。
【生】看到摆再次摆过来后,向后闪躲。
【师】你为什么向后闪躲?
【生】害怕眼镜被打破。
【师】如果不动,会撞到吗?
【生】感觉不会,小球最多回到原来的高度,但是还是害怕。
【师】那小球是不是回到原来的高度呢?我们再通过实验来看。(演示单摆)
【生】发现总回到原来的高度。
【师】完成学历案上对应的三个问题。
【生】回答。
【师】小球好像“记得”自己原来的高度,如何从能量的角度来解释?
【生】小球在摆动过程中在任意位置重力势能和动能的总和保持不变,即机械能不变。
【师】要研究小球在任意位置(用手示意)的机械能,需要测量哪些量?
【生】这个位置的速度和高度。(呈现软件界面)
【师】选什么位置为零势能面?
【生】最低点。
【师】介绍装置,进行实验。根据实验结果,你有什么结论?
【生】在误差范围内,摆锤的机械能守恒。
4.2重力势能和动能的相互转化
【师】那你能从理论上进行证明吗?请大家完成学历案上第2块内容。(约3分钟后,喊学生回答)
【生】问题一: mgh2-mgh1=-WG
问题二:mv22/2-mv12/2=WG
形式一(汉字运用时再加上):mgh1-mgh2 = mv22/2-mv12/2
形式二(汉字运用时再加上):mgh1+ mv12/2 = mgh2+mv22/2
【师】你的结论是?(引导学生就本例而言说出守恒条件)
【生】在只有重力做功的物体系统内,动能与重力势能可以相互转化,而总机械能保持不变。
4.3神奇的盒子
【师】最近我开发出了一个能够跟人有心灵感应的盒子(神秘地拿出盒子