必修二《第04节机械能守恒定律》优质课教案下载

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1．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；能够应用机械能守恒定律解决有关问题。　　

2．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。　　

3．能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。　　

三、教学过程　　

(一)引入新课　　　

前面我们学习了动能、重力势能和弹性势能的知识。在初中学习时我们就了解到，在一定条件下，物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，下面我们观察课件中物体动能与势能转化的情况。通过观察案例，学生回答物体运动中动能、势能变化情况，教师小结：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。提出问题：上述运动过程中，物体的动能和势能的总和是否变化呢？这是我们本节要学习的主要内容。

(二)教学过程设计　　

在观察案例的基础上，我们从理论上分析物理动能与势能相互转化的情况。先考虑只有重力对物体做功的理想情况。　　

只有重力对物体做功时物体的机械能

　　问题：质量为的物体自由下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化(引导学生思考分析)。

　　分析：根据动能定理，合力做的总功等于动能的变化量；下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面，引导学生分析上面式子所反映的物理意义，并小结：下落过程中，物体重力势能转化为动能，此过程中物体的机械能总量不变。

　　指出问题：上述结论是否具有普遍意义呢？作为课后作业，请同学们课后进一步分析物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。

　　明确：可以证明，在只有重力做功的情况下，物体动能和势能可以相互转化，而机械能总量保持不变。

　　同理：在只有弹簧弹力做功条件下，物体的动能与势能可以相互转化，物体的机械能总量不变。综上所述，可以得到如下结论：　　2．机械能守恒定律

　　在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而物体机械能总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。　　

提出问题：学习机械能守恒定律，要能应用它分析、解决问题。下面我们通过具体问题的分析来学习机械能守恒定律的应用。在具体问题分析过程中，一方面要学习应用机械能守恒定律解决问题的方法，另一方面通过问题分析加深对机械能守恒定律的理解与认识。

3. 机械能守恒成立的条件

通过两个案例分析，引导学生正确认识机械能守恒成立的条件：在只有重力或弹力做功的物体系统内。　　

4．机械能守恒定律的应用　　

例题:在距离地面10m高处以15m/s的初速度以与水平面成30°斜向上方抛出一小球，不计空气阻力，取g＝10m/s2，求小球落地速度大小。　　

引导学生思考分析，提出问题：　

(1)前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动，现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题？

　　(2)小球抛出后至落地之前的运动过程中，是否满足机械能守恒的条件？如何应用机械能守恒定律解决问题？归纳学生分析的结果，明确：小球下落过程中，只有重力对小球做功，满足机械能守恒条件，可以用机械能守恒定律求解；应用机械能守恒定律时，应明确所选取的运动过程，明确初、末状态小球所具有的机械能。

四、小结　　

1．在只有重力做功的过程中，物体的机械能总量不变。通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解。