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机械能守恒定律高中物理听课评课

2016-3-9 编辑:佚名 查看次数:
栏目:高中

评课:
本堂课要使学生对定律的得出、含义、适用 条件有一个明确的认识,这是能够用该定律解决力学问题的基础。 本节知识点包括:机械能守恒定律的推导;机械能守恒定律的含义和适用条件。 机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机 械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能; 分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能,是本节 学习的难点之一。在教学中应让学生认识到,物体重力势能大小与所选取的参考平面(零 势面)有关;而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。在讨论物体系统的机 械能时,应先确定参考平面。 思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是 培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之 木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。 【教学难点】 1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件; 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,能正确分析物体系统 所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。

【教学过程】 一、引入新课 教师活动:我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转化的,那么在相互转化的过程中,他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究 这方面的问题。 二、进行新课 1.动能与势能的相互转化 演示实验:如图所示,用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。

把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的 点,然后放开,小球在摆动 过程中,重力势能和动能相互转化。我们看到,小球可以摆到跟 点等高的 点,如图 甲。 如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到 点,但摆到另一侧时,也能达 到跟 点相同的高度,如图乙。

问题:这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验 说明了什么? 学生:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解。 小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直,对小球不做功 只有重力对小球能做功。
实验结论:小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中,小球总 能回到原来的高度。可见,重力势能和动能的总和,即机械能应该保持不变。 教师:通过上述分析,我们得到动能和势能之间可以相互转化,那么在动能和势能 的转化过程中,动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就来定量讨论这个问题。 2.机械能守恒定律 物体沿光滑曲面滑下,只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理以及重力的功 和重力势能的关系,推导出物体在 处的机械能和 处的机械能相等。

教师:为学生创设问题情境,引导学生运用所学知识独立推导出机械能守恒定律。 让学生亲历知识的获得过程。 学生:独立推导。 教师:巡视指导,及时解决学生可能遇到的困难。 推导的结果为:

可见:在只有重力做功的物体系统内,动能和重力势能可以相互转化,而总的机械 能保持不变。 同样可以证明:在只有弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可以相互转化,总 的机械能也保持不变。 结论:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可以相互转化,总的 机械能也保持不变。这就是机械能守恒定律。 3.例题与练习 例题:把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,如图,摆长为 ,最大摆角为 小球运动到最低位置时的速度是多大?

学生:学生在实物投影仪上讲解自己的解答,并相互讨论; 教师:帮助学生总结用机械能守恒定律解题的要点、步骤,体会应用机械能守恒定律解题的优越性。 总结: 1.机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间,用它来处理问题要比牛顿 定律方便; 2.用机械能守恒定律解题,必须明确初末状态机械能,要分析机械能守恒的条件 练习一:如图所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图 A
B、C 中的斜面是光滑的,图 D 中的斜面是粗糙的,图 A、B 中的 为木块所受的外力, 方向如图中箭头所示,图 A、B、D 中的木块向下运动,图 C 中的木块向上运动。在这四 个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )

解析:机械能守恒的条件是:物体只受重力或弹力的作用,或者还受其它力作用, 但其它力不做功,那么在动能和势能的相互转化过程中,物体的机械能守恒。依照此条 件分析,ABD 三项均错。答案:C。 练习二:长为 L 的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且使其长度的 1/4 垂在桌边 如图所示,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小 为多大?

解析:链条下滑时,因桌面光滑,没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒,可 用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为 ,则单位长度质量(质量线密度)为

设桌面重力势能为零,由机械能守


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