高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律教学设计，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学分析，教学过程等内容，欢迎下载使用。
1.物理观念
①通过机械能守恒定律的学习，初步建立能量观念、体会守恒思想。
2.科学思维
①会用能量观念分析具体实例中动能与势能（包括弹性势能）之间的相互转化
3.科学探究
理解机械能守恒定律的推导过程
4.科学态度与责任
会从做功和能量转化的角度判断机械能是否守恒，能应用机械能守恒定律解决有关问题，体会利用机械能守恒定律解决问题的便利性。
二、教学重难点
教学重点：机械能守恒定律。
教学难点：“功是能量转化的量度”的理解；机械能守恒条件的判断和机械能守恒定律的理解。
三、教学分析
知识储备层面上,学生已经学过动能和动能定理等相关知识，对物理概念和公式有一定的了解和掌握。学生在初中已经学习过能量与做功的相关知识，并在高中阶段已经学习了“重力做功与重力势能变化之间的关系”、“弹簧弹力做功与弹性势能变化之间的关系”为本节课在“感受势能和动能之间的转化”、“总结推导出机械能守恒的条件和机械能守恒定律”等知识理解上打好基础。
思维特点层面，高中学生的认知由具体向抽象过渡，但是缺乏规范的训练和引导，本节课有针对性的训练并提高了学生的科学思维能力。
四、教学过程
一、引入新课
如图，取一条细线，下端拴一个小球。将小球拉离平衡位置恰好至鼻尖，由静止释放小球。体会：当球摆回来时，你有什么感觉？
二、进行新课
【实验 1】把一个小球用细线悬挂起来，做成一个摆（这就是荡秋千的理想模型），把小球拉到一定高度的 A点，然后放开。小球在摆动过程中。
【思考 1】小球的最后运动状态是？
【思考 2】若不计空气阻力，小球在左右两侧位置离水平面的高度相等吗？
【实验 2】如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到 C点，但摆到另一侧时，能否达到跟 A点相同的高度？
结论：这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这个量叫作能量或能。任务二、动能与势能的相互转化
观察实验现象，分析下列问题实验名称动能如何变化势能如何变化
2、生活中有许多动能和势能相互转化的实例，请同学们举例
3、讨论交流下面问题：
（1）物体运动过程中，动能的变化是由什么引起的？
（2）重力或者弹力做功会引起什么能量的变化？
（3）动能和势能一直都在变化，它们是否满足一个守恒量呢？
4、小结:
（1） 机械能定义：表达式：单位：标量：
（2）通过做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。
任务三、机械能守恒定律
(一)情景：小球在光滑曲面上运动，取其中的 AB两点，由 A点下滑到 B点。
假设：小球在 A点的高度为h1，速度是v1。下落到 B点时的高度为h2，速度为v2。根据要求自主完成下列问题：
1、小球运动过程中受哪些力？有什么力做功？
2、由动能定理可得 AB两点的动能关系：
3、A到 B的过程中重力做功与重力势能的关系：
4、由上面两式可得出什么等式？
5、把 4的等式移项可得出什么结论？
(二）分析以下三种情况，填写表格，思考并讨论什么条件下机械能守恒？
（三）由上面分析总结：机械能守恒定律
1、内容：在只有做功的物体内，和可以相互转化，而总的保持不变。
2、交流讨论：
(1)机械能守恒的研究对象是什么？
(2)机械能守恒的条件是什么?
(3)机械能守恒的表达式：
3、熟记械能守恒定律任务四、机械能守恒定律的应用例一、在下面列举的各个实例中（除 A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的？说明理由。
A、跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落。
B、抛出的标枪在空中运动
C、拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升
D、在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来
例二、一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在粘性较大的液体中由静止开始下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方
（1）分析小球在下落过程中受力情况及各力做功情况并判断两种情形小球机械能是否守恒
（2）分析两种情形下有几种形式能及小球的能量转化
板书设计
《机械能守恒定律》评测练习
1、关于机械能守恒：
（1）做自由落体运动的物体，机械能_________，（选“守恒”或“不守恒”）
（2）人乘电梯加速上升的过程，人的机械能_________，（选“守恒”或“不守恒”）（3）合外力对物体做功为零时，物体的机械能可能_________，（选“守恒”、“不守恒”或“守恒，也可能不守恒”）
（4）物体在只受重力作用的情况下，物体的机械能_________，（选“守恒”或“不守恒”）
2、关于机械能守恒，下列说法中正确的是（）
A．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒
B．吊车将物体向上匀减速吊起时，物体机械能不守恒
C．合外力对物体所做的功等于零时，物体机械能一定守恒
D．只有重力对物体做功时，物体机械能可能不守恒