机械能守恒定律教学设计及优秀教案
时间:2015-12-21 来源:未知 作者:实习编辑 点击:次
核心提示：《机械能守恒定律》是第七章中非常重要的一节，这一节的内容与本章中的其他内容有紧密的逻辑关系，所以同学们在学习这一节的时候一定要完全弄明白这一节的知识内容。《机械能守恒定律》教学设计请点击链接下载。 机械能守恒定律教学设计及优秀教案下载 一、
《机械能守恒定律》是第七章中非常重要的一节，这一节的内容与本章中的其他内容有紧密的逻辑关系，所以同学们在学习这一节的时候一定要完全弄明白这一节的知识内容。《机械能守恒定律》教学设计请点击链接下载。
一、探寻守恒量
[问题]伽利略的理想实验的内容？（从力的角度）
内容：如图所示，让小球从斜面１由静止开始滚下，小球将滚上斜面２，如果没有摩擦，小球将滚到与斜面１等高的地方。
解释：当小球在斜面1上向下滚时，重力沿斜面向下的分力使小球做加速运动，小球的速度越来越大；当小球滚上斜面2时，重力沿斜面向下的分力使小球做减速运动，小球的速度越来越小。但从动力学的角度不能解释小球为什么会到达与斜面1上等高的地方，不会高也不会低。事实上，这一特点说明小球在运动的过程中，有一个量是不变的，即守恒的。这个量就是能量。
分析：物体运动过程中，随动能增大，物体的势能减小；反之，随动能减小，物体的势能增大，机械能不变。
二、探究规律，并找出机械能不变的条件
提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。
⑴只受重力作用分析
引导学生自主探究，如图所示，小球下落过程中经过高度h1的A点速度v1，经高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。
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引导学生讨论表达式①的含义是什么？表达式②的含义又是什么？
在表达式①中左边是物体动能的增加量，右边是物体重力势能减少量，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就增加多少。
在表达式②中，左边是物体在末位置时的机械能，右边是物体在初位置时的机械能，该式表示：动能和势能之和即总的机械能保持不变。
⑵只有重力做功分析
上述结论是在运动过程只受重力作用时候得到的，如果物体是沿光滑斜面下滑，上述结论成立吗？（由同学推导，分析）
沿光滑斜面下滑过程中，斜面的弹力不做功，由动能定理分析，通过重力做功，使重力势能转化为动能，总的机械能保持不变。
如果物体沿光滑曲面滑下，怎么分析？
由学生通过重力势能的分析中将曲面看成无数个小斜面的处理方法，得出结论。
小结：在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，总的机械能保持不变。进一步分析课本上的“例题”，摆球摆动过程受重力与细线拉力，两拉力方向始终与运动方向垂直，不做功，则上式推导过程及结论都相同。
（机械能守恒定律教学设计截图）
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