高中物理機械能守恒定律學(xué)案人教新課標(biāo)版必修2.doc

“四學(xué)”教學(xué)模式之物理科教學(xué)設(shè)計機械能守恒定律 課尾導(dǎo)學(xué)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化2、會正確推導(dǎo)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(nèi)容，知道它的含義和適用條件3、學(xué)會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒4、初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象，分析問題學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)：a）體會例子課前自學(xué)【基礎(chǔ)知識自學(xué)】能量轉(zhuǎn)化1、自由下落的物體， 減小， 增加， 轉(zhuǎn)化為 。2、一個物體沿光滑斜面上升，重力做 功， 增加， 減小， 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為 ；由O點運動到B點, 彈力做 功， 增加， 減小， 轉(zhuǎn)化為 ；由B點運動到O點, 彈力做 功， 增加， 減小， 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為另一種形式，轉(zhuǎn)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(yīng) 做功，動能發(fā)生變化對應(yīng) 做功。二、機械能守恒定律1、如圖581，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺等做實驗把一個小球用細(xì)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(zhuǎn)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(xì)線，小球雖然不能擺到C點，但擺到另一側(cè)時，也能達(dá)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(zhuǎn)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(dǎo): 質(zhì)量為m的物體自由下落過程中，經(jīng)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(jié)：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)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(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機械能也保持不變4、機械能守恒定律內(nèi)容： 5、數(shù)學(xué)表達(dá)式： 即E1= E26、機械能守恒條件的理解 （1）從能量轉(zhuǎn)化的角度看，只有系統(tǒng)內(nèi)動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，無其它形式能量之間（如內(nèi)能）轉(zhuǎn)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）。【基本規(guī)律自學(xué)】 1.關(guān)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(zhuǎn)化；B.不存在摩擦和介質(zhì)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(xí)第二題3.從地面豎直上拋兩個質(zhì)量不同而動能相同的物體(不計空氣阻力)，當(dāng)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(dāng)物體的動能等于勢能物體的速度及高度；【自學(xué)質(zhì)疑感悟】把不理解的知識點寫在下面 課上助學(xué)【自學(xué)學(xué)情反饋】小組合作檢查學(xué)案完成情況。【能力提升助學(xué)】一、守恒定律的多種表達(dá)方式 當(dāng)系統(tǒng)滿足機械能守恒的條件以后，常見的守恒表達(dá)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(yīng)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(zhì)量為m的小球從離心軌道上由靜止開始無摩擦滑下后進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓形軌道，圓形軌道的半徑為R，求：（1）要使小球能達(dá)到圓形軌道的最高點，h至少應(yīng)為多大？（2）當(dāng)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(xué)】小組成員陳述自己應(yīng)用過程中體會和疑惑，小組之間討論解決辦法。課后補學(xué)【能力拓展補學(xué)】如圖所示，一根伸長的輕質(zhì)細(xì)線，一端固定于O點，另一端拴有一質(zhì)量為m的小球，可在豎直平面內(nèi)繞O點擺動，現(xiàn)拉緊細(xì)線使小球位于與O點在同一豎直面內(nèi)的A 位置，細(xì)線與水平方向成