高中物理8.机械能守恒定律学案设计

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机械能守恒定律课 题 课型新授课教学目标 知识与技能：１．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；２．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件；３．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。过程与方法：１．学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；２．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。情感、态度与价值观：通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。教学重点1．理解机械能守恒定律的条件及实际运用2．机械能守恒定律的推倒及表达式的理解教学难点1．从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学法指导自主阅读、合作探究、精讲精练、教学设想预习导学→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升教               学            过              程                       师        生      互      动任务一  预习导学复习：重力势能表达式         、动能表达式            思考：这些不同形式的能是可以相互转化的，那么它们会在什么情况下发生相互转化？在相互转化的过程中，他们的总量是否会发生变化？ 实例一：质量为m的小球做自由落体，以地面作为零势能面。AB为下落过程中任取的两点， A距地面高度为h1， B距地面高度为h2，小球经过AB两点时速度分别为υ1、υ2 ， ①球从A→B的过程中速度发生变化，请写出这一过程动能定理表达式                            ②请问：若以地面为参考平面， A点的动能是       ，重力势能是        ，机械能是             B点的动能是       ，重力势能是        ，机械能是               。A、B点的机械能之间的数量关系是                                      实例二：一个物体以初速度V1从光滑斜面顶端A开始下滑，斜面高h1,当它下滑到离水平面高h2时的B点速度为V2,写出物体在位置A、B时的机械能的表达式并找出这二个机械能之间的关系.①球从A→B的过程中速度发生变化，请写出这一过程动能定理表达式                            ②请问：若以地面为参考平面，A点的动能是       ，重力势能是        ，机械能是               。B点的动能是       ，重力势能是        ，机械能是               。A、B点的机械能之间的数量关系是                                    任务二   合作探究小组讨论：①位置A、B的机械能表达式存在什么关系？ ②上述两种运动有什么相同和不同之处?③实例二中假如物体还受摩擦力，机械能是否守恒?通过两个例子，你认为要使在位置A、B时的机械能的表达式成立的条件是什么？机械能守恒定律：   1、文字表述：                                                              2、表达式：                                      3、机械能守恒的条件：                                                  注意：对这个条件的理解                                               典型例题分析：长L＝80cm的细绳上端固定，下端系一个质量m＝100g的小球。将小球拉起至细绳与竖直方向成60º角的位置，然后无初速释放。不计各处阻力，求小球通过最低点时（1）速度大小？（2）细绳对小球拉力多大？(取g＝10m/s2)用机械能守恒定律求解，分析及解题过程：①研究对象是：_________________②分析研究对象在运动过程中的受力情况：___________________③各力做功的情况：__________________________________判断机械能是否守恒：_________④选取___________为零势能，研究对象在初始状态机械能为：_______________________末状态时的机械能______________________；⑤根据机械能守恒定律列方程：_____________________________   任务三  达标提升   1．下列几种运动中机械能守恒的是（    ）A．平抛物体的运动                 B．竖直方向的匀速直线运动C．单摆在竖直平面内的摆动         D．物体沿光滑斜面自由上滑2．一块质量为m的木块放在地面上， 用一根弹簧连着木块，如图6所示，用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，如果力F的作用点向上移动的距离为h，则(　　)A．木块的重力势能增加了mgh   B．木块的机械能增加了FhC．拉力所做的功为Fh     D．木块的动能增加了Fh3．从地面以初速度v0竖直上抛一个小球，不计空气阻力，小球运动过程中的动能Ek与小球离地面高度h的关系是下图中的(　　)   4．随着人类能源消耗的迅速增加，如何节约能源、有效地提高能源利用率是人类所面临的一项重要任务.如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度.（1）探究这种设计方案的优点. （2）如果坡高h＝1.8 m，电车到达A点便切断电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，则电车能冲上站台的最小速度是多少？  参考答案：1、ACD   2、C   3、B   4、 解析：（1）列车进站时，利用上坡使一部分动能转化为重力势能，减少了因刹车而损耗的能量，列车出站时利用下坡再把储存的重力势能转化为动能，从而起到节能的作用.（2）列车在上坡过程中机械能守恒ΔEp=mghΔEk=0-mv2又因为ΔEk+ΔEp=0所以v=6.0 m/s答案:（1）见解析  （2）6 m/s