《能量守恒定律》教案7.doc

能量守恒定律【教學(xué)目的】1、通過實驗演示，了解動能和重力勢能之間的相互轉(zhuǎn)化，初步領(lǐng)會機械能守恒定律的內(nèi)容；2、會正確推導(dǎo)自由落體運動過程的機械能守恒定律；3、正確理解機械能守恒定律的含義及適用條件?！窘虒W(xué)重點】1、自由落體運動過程的機械能守恒定律的推導(dǎo)；2、機械能守恒定律的含義及適用條件。【教學(xué)難點】機械能是否守恒的判斷。【教 具】細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺?！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：我們在初中學(xué)過，重力勢能和動能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。物體自由下落時，高度越來越小，速度越來越大。高度減小，表示重力勢能減小；速度增大，表示動能增大。這個過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。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，表示動能減小；高度增大，表示重力勢能增大。這個過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。既然重力勢能和動能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么，轉(zhuǎn)化過程中的動能和重力勢能之和即機械能變不變呢？這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。進行新課【演 示】如圖1，把一個小球用細(xì)線懸掛起來，將小球拉到一定高度的A點，調(diào)節(jié)鐵架臺上的標(biāo)尺與A點等高水平，然后釋放小球，小球就擺動起來，可以看到小球擺到跟A點高度相同的C點。如果用一鐵釘在D點擋住細(xì)線，重新操作，會發(fā)現(xiàn)雖然不能擺到C點，但小球卻擺到了與A點等高的C點?！咎釂?】小球在從A點經(jīng)B點運動到C點的過程中，重力勢能與動能之間是怎樣轉(zhuǎn)化的？【提問2】假如不存在空氣阻力，小球會不會停止運動？這個實驗表明小球在擺動中機械能守恒。自由落體運動過程是重力勢能向動能轉(zhuǎn)化的過程，下面我們來證明這個過程中機械能守恒?！景?書】一、重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化中的機械能守恒。如圖2所示，設(shè)一個質(zhì)量為m的物體自由下落，經(jīng)過高度為h1的A點(初位置)時速度為v1，下落到高度為h2的B點(末位置)時速度為v2。在自由落體運動中，物體只受重力，由動能定理知：【板 書】WG= mv22- mv12 WG=mgh1-mgh2 式表示重力所做的功等于動能的增加；式表示重力所做的功等于重力勢能的減少。由式和式可得：mgh1-mgh2= mv22- mv12 由式可知，在自由落體運動中，重力做了多少功，重力勢能就減少多少，同時動能也就增加多少，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化成了動能。通過式移項后可得：【板書】 mv22mgh2= mv12mgh1 或Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 式和式表示，在自由落體運動中，動能和重力勢能之和即總的機械能保持不變。上述結(jié)論不僅對自由落體運動是正確的，可以證明：【板 書】在只有重力做功的情形下，不論物體做直線運動還是曲線運動，總機械能都保持不變。二、彈性勢能和動能相互轉(zhuǎn)化中的機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，這時彈簧的彈力作功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能。可以證明：【板 書】在彈性勢能和動能相互轉(zhuǎn)化的過程中，如果只有彈力作功，動能和彈性勢能之和即機械能保持不變。三、機械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力、彈力做功的情況下，物體的動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變，這個結(jié)論叫作機械能守恒定律。含義：物體在運動過程中，如果只有