陕西省石泉县江南高级中学沪教版高中物理必修二：4.2 研究机械能守恒定律 教案 (2份打包)

江南中学物理学科教学设计 课题 4.2研究机械能守恒定律 授课人 张福健 课时安排 2课时 课型 新授 授课时间 第周 课标依据 通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。 教材分析 解决力学问题一般有三种方法，一是运用力对物体的瞬时作用效果——牛顿运动定律；二是运用力对物体的时间积累的作用效果——动量定律和动量守恒定律；三是运用力对物体的空间积累作用效果——动能定理和机械能守恒定律，根据题设条件提供的具体情况，选择不同的方法，是本节教学的内容之一． 学情分析[来源:学科网] 动量守恒定律的数学表达公式是矢量式，要使运算简便，可先定正方向，把矢量运算变为代数运算，机械能守恒定律的数学表达公式是标量式，但要先选定零重力势能面，才能列出具体的机械能守恒公式。 前一章节我们学习了动能定律，在引用好人原理上和机械能守恒上有很多的共同之处，在教学中要和动能定律联系起来，并区别开。 三维目标 知识与能力： 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、理解机械能守恒定律的内容。 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒 过程与方法 1、学会在具体的问题中判这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。 情感态度与价值观 1、通过在几种不同运动的研究基础建立机械能守恒定律的过程，增强严谨的科学态度。 2、通过自主推导、DIS实验验证机械能守恒的过程，激发学习的积极性、能动性。 3、在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中，体验学有所得的快乐，并感悟物理与社会生活的紧密联系。 教学重难点 教学重点 1、理解机械能守恒定律的内容。 2、在具体问题中能判定机械能是否守恒。 教学难点 1、得出机械能守恒定律得探究过程。 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 教法 与 学法 探究法，练习法。 信息技术应用分析 知识点 学习目标 媒体内容与形式 使用方式 媒体来源 课程导入 情感、态度与价值观 PPT 教师播放 制作 机械能 知识与技能 过程与方法 PPT 探究 制作 机械能守恒 知识与技能 过程与方法 PPT 探究 制作 案例分析 知识与技能 情感、态度与价值观 PPT 学生操作 制作 教 学 活 动 设 计 师生活动 设计意图 批注 第一课时 导入新课 1、观看视频（过山车） 2、复习回顾 教师提问； ①本章中我们学习了哪几种形式的能？它们各是如何定义的？它们的表达式如何？ ②动能定理的内容和表达式是什么？ 学生回答： ①本章我们学习了以下几种能：动能、重力势能、弹性势能。 ②动能定理的内容是：物体所受合外力所做的功等于物体动能的改变，即：Ｗ＝ＷＫ２－ＷＫ１。 讲授新课 一.机械能：讲述机械能的概念及其计算公式. 1.机械能概念：动能、重力势能、弹性势能统称为机械能 2.计算公式：E＝EK+EP 3.机械能是标量， 4.具有相对性（需要设定零势能面） ◆过渡：在很多情况下物体的动能、势能之间可以发生相互转化。 举例说明并分析能量的转化过程： 1竖直上抛的物体.在运动过程中能量的转化过程. 提问： 2. 滑雪运动员能量的转化过程.视频演示 3. 撑杆跳运动员在起跳到落地的过程中能量的转化过程.视频演示 实例分析： 明珠线轻轨设计方案 ◆过渡：通过上面实例的分析，发现各种形式的能量之间可以发生相互转化，且在转化过程当一种形式的能量增加时另外一种形式的能量减少， 那么在整个过程小球的机械能如何变化？ 二.机械能守恒定律的推导. 自主活动：“提桶会不会碰鼻” ◆过渡：动能和势能的转化是有规律的，下面我们用DIS实验来研究一下。（实验过程） 实验结论：小球在摆动过程中机械能保持不变，既守恒。 ◆过渡：刚才通过实验，我们对物体的机械能守恒有了感性的认识，下面我们通过一个实例来验证一下。 小组活动，参阅学案 实例分析：质量为1Kg的物体作自由落体运动，高度足够高，分组计算1s未、2s未、3s未、4s未的动能、重力势能以及机械能并作比较（以开始下落点为参考平面，g=10m/s2） 第二课时 理论推导： 如图所示，一个质量为m的物体自由下落，取任意两点A，B，经过A点时的高度为h1、速度为v1，下落到B点时的高度为h2，速度为v2， （1）.试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能. （2）.分析在此过程机械能是如何变化的。 2.引导学生推导在此过程中机械能的变化情况 推导过程 ★板书： 解：（1）∵机械能等于物体的动能和势能之和 ∴A点的机械能等于 B点的机械能等于 （2）证明EA=EB