课题
第三节机械能守恒定律
课时
1课时(45min)总17课时
教学目标
知识技能目标:
理解机械能守恒定律
能利用机械能守恒定律进行简单计算
(2)掌握用机械能守恒定律分析生产、生活中的有关问题
思政育人目标:
(1)通过学习物体动能的增量与其运动路径无关,学会透过现象看本质,坚持用发展的、联系的、全面的观点看问题
(2)了解机械能守恒定律中蕴含的守恒思想,树立正确的得失观、苦乐观和顺逆观
教学重难点
教学重点:机械能守恒定律及其计算
教学难点:机械能守恒定律分析生产、生活中的有关问题
教学方法
讲练结合法
教学用具
电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程
主要教学内容及步骤
设计意图
问题导入
(4min)
【教师】提出以下问题:
机械能守恒定律中蕴含着守恒的思想。在我国古代,有很多关于守恒思想的记载。例如,《老子·道德经》中记载:“祸兮,福之所倚;福兮,祸之所伏。”《后汉书·冯异传》中记载:“始虽垂翅回溪,终能奋翼黾池,可谓失之东隅,收之桑榆。”这些记载不仅阐述了守恒的思想,也启示我们要摆正心态,正确对待生活中的得与失,不因一时的良好成绩而飘飘然,也不因一时的失利而垂头丧气。
请大家谈谈对这些记载的理解。
【学生】思考、举手回答
通过问题导入的方法,引导学生主动思考,激发学生的学习兴趣
传授新知
(24min)
【教师】通过学生的回答引入要讲的知识
知识点机械能守恒定律的表达式
?【教师】举例讲解机械能守恒定律
动能和势能统称为机械能。
只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化,但机械能的总量保持不变。这个结论就叫作机械能守恒定律,
?【学生】聆听、理解、记忆
【课堂问答】
?【教师】提出以下问题:
在蹦极运动中,人与绑在脚上的橡皮条组成的系统的做功情况如何?
?【学生】聆听、思考、回答
?【教师】讲解例题
【例4-8】如图4-24所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,轻绳的一端与该木块相连,另一端通过桌边的光滑定滑轮与质量为M的砝码相连。已知,绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离(未落地)时,木块仍没离开桌面,则砝码的速度为多少?
?【学生】聆听、理解、演算
知识点机械能守恒的条件和判定方法
?【教师】讲解机械能守恒的条件
机械能守恒定律并不是在任何时候都成立的,当研究对象满足下述三个条件中的任意一个时,该系统的机械能就守恒,就能利用机械能守恒定律来解题。
(1)只有重力或弹力做功。例如,在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动中,物体的机械能守恒。
(2)除了重力或弹力做功外,系统还受其他力,但其他力不做功。例如,物体沿光滑的曲面下滑,物体受重力和曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒。
(3)除了重力或弹力做功外,系统还受其他力,但其他力做功的代数和为零。
?【学生】聆听、理解、记笔记
?【教师】讲解机械能守恒的判定方法
1.条件分析法
从系统机械能守恒的条件进行分析,即分析物体或系统的受力(包括内力和外力),明确各力做功的情况。若只有重力或弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则系统的机械能守恒。
2.能量转化分析法
从能量转化的角度进行分析。若系统内各物体间只有动能、重力势能和弹性势能的相互转化,系统与外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒。
3.增减情况分析法
对各种形式的机械能的能量增减情况进行分析。若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒;若系统的动能不变,而势能发生了变化,或系统的势能不变,而动能发生了变化,则系统的机械能不守恒;若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒。
对绳子突然绷紧、物体间的非弹性碰撞等问题,除非题目中特别说明,否则机械能必定不守恒。
?【学生】聆听、理解、记笔记
知识点机械能守恒定律的应用
?【教师】讲解机械能守恒定律的应用的步骤和例题
应用机械能守恒定律解题的基本步骤如下:
(1)确定研究对象,明确研究对象的运动过程。
(2)分析各力对物体的做功情况,判断机械能是否守恒。
(3)选定参考平面,明确初、末状态的机械能。
(4)利用机械能守恒定律列方程并求解。
?【学生】聆听、理解、记笔记
?【教师】讲解例题
【例4-9】如图4-25所示,把一块质量为0.3kg的石头从高度的坡上,以与水平面成角的方向抛出。已知石头的初始速度为(空气阻力不计),求石头落地时的速度(取)。
图4-25例4-9图
?【学生】聆听、理解、演算
?【教师】讲解机械能守恒定律与动能定理的选用思路
(1)从研究对象角度看,机械能