鲁教版高中物理必修2第2章第3节能量守恒定律备课参考:教案+说课稿+同步测试题(6份)

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名称 鲁教版高中物理必修2第2章第3节能量守恒定律备课参考:教案+说课稿+同步测试题(6份)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2015-02-01 06:10:51

文档简介

第3节 能量守恒定律 同步测试
1、下列关于机械能守恒的说法中,正确的是 ( )
A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒
C.如果没有摩擦力和介质阻力,运动物体的机械能一定守恒
D.物体只发生动能和势能的相互转换时,物体的机械能守恒
2、试以竖直上抛运动为例,证明机械能守恒.设一个质量为m的物体,从离地h1处以初速v1竖直上抛,上升至h2高处速度为v2,如图7-7-1所示.
3、在下列情况中,物体的机械能守恒的是(不计空气阻力) ( )
A.推出的铅球在空中运动的过程中
B.沿着光滑斜面匀加速下滑的物体
C.被起重机匀速吊起的物体
D.细绳的一端系一小球,绳的另一端固定,使小球在竖直平面内做圆周运动
4、如图7-7-2所示,某人以拉力F将物体沿斜面拉下,拉力大小等于摩擦力,则下列说法中正确的是 ( )
A.物体做匀速运动
B.合外力对物体做功等于零
C.物体的机械能保持不变
D.物体机械能减小
5、下列关于物体机械能守恒的说法中,正确的是 ( )
A.运动的物体,若受合外力为零,则其机械能一定守恒
B.运动的物体,若受合外力不为零,则其机械能一定不守恒
C.合外力对物体不做功,物体的机械能一定守恒
D.运动的物体,若受合外力不为零,其机械能有可能守恒

6、当物体克服重力做功时,物体的 ( )
A.重力势能一定减少,机械能可能不变
B.重力势能一定增加,机械能一定增加
C.重力势能一定增加,动能可能不变
D.重力势能一定减少,动能可能减少
7、物体在空中以9.8m/s2的加速度加速下降,则运动过程中物体的机械能( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.上述均有可能
8、如图7-7-3所示,物体沿光滑半圆形凹面从A点滑至B点的过程中,物体受 力和 力的作用,其中只有 力做功,重力势能 ,动能 ,但两者之和 .
9、竖直向上将子弹射出,子弹在上升过程中,子弹的动能 ,重力势能 .在最高点时子弹的动能为 ,重力势能达 。由于空气阻力的存在,最高点时的重力势能 于射击时的初动能,子弹的机械能 。
10、一质量为m的皮球,从不同高度自由落下时反弹起来后能上升的最大高度是原来的,现将该球从高为h处竖直向下抛出,要使它反弹到h处,则至少对球做功 。(不计空气阻力)
11、质量为m的物体以速度v0竖直上抛,若以抛出点为参考平面,则上升的最大高度H为多少?当物体的动能和重力势能相等时物体距地面的高度h又为多少?
12、质量为m的物体在光滑水平面上以速度v运动,与一端固定的水平放置的弹簧相碰,使弹簧压缩,如图7-7-4所示.当弹簧压缩量最大时,弹簧所具有的弹性势能为多少?
能量守恒定律 同步练习
一、填空题
  1.______既不会消失,也不会______,它只会从一种形式转化为______,或者从一个物体转移到______,而能的______保持不变。
  2.在国际单位制中,焦耳是______、______和______的单位。
3.冰块沿地面滑动,往往会逐渐熔化,在这一过程中是______能转化为______能;把铁丝多次弯折,弯折处会发热,是把______能转化成______能。
  4.指出下列现象中能量转化的形式。
①电动机带动水泵抽水是______;②汽车突然紧急刹车停住是______;③用毛巾反复擦背,感觉后背热了是______;④利用木柴烧水的过程是______。
5.能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式______;或者从一个物体______,而能的总量保持不变,这个规律叫做能量守恒定律。
6.两块冰互相摩擦就会融化,这是因为______,使冰融化。
7. 水轮机带动发电机,是由______能转化为______能;电动机带动水泵,把水抽到高处,是由______能转化为______能。
二、选择题
1.一辆汽车在关闭油门后继续在水平方向上向前移动,从能的转化来看,它是 [ ]
  A.动能不变     B.机械能不变
  C.动能转化为势能  D.动能转化为内能
2.在以下过程中,内能转化为机械能的是:               [ ]
  A.冰块在地面上滑动时熔化  B.砂轮磨刀
  C.水开了会顶动壶盖     D.火柴摩擦后燃烧
3.下面的例子中,属于内能转化成机械能的是          [ ]
    A.钻木取火
    B.陨石的降落
    C.用弹弓把石子射出去
    D.点燃爆竹,爆竹腾空而起
4.自由运动的滚摆,每次上升的高度逐渐减小,下列说法正确的是 [ ]
    A.机械能守恒
    B.能量正在消失
    C.只存在动能和重力势能的相互转化
    D.减少的那部分机械能转化为内能,但总的的能量守恒
答案  
  一、1.能量,产生,另一种形式,另一个物体,总量
    2.功能,热量
    3.机械,内,机械,内
    4.电能转化为机械能,机械能转化为内能,机械能转化为内能,热传递
  5.转化为其他形式,转移到另一个物体
    6.克服摩擦做功,增加了冰的内能
7.机械,电,电,机械
  二、1.D  2.C 3.D 4.D
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能量守恒定律 同步练习
一、选择题
1.下面几种情况中,哪种情况物体的机械能是守恒的
A.汽车沿斜坡匀速向上行驶
B.电梯加速向上
C.不计空气阻力时,加速下降的石子
D.在水平地面上滚动的小球,速度越来越小,最后停下来
答案:C
2.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零.小球下降阶段下列说法中正确的是
A.在B位置小球动能最大
B.在C位置小球动能最大
C.从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加
D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
答案:BCD
3.一人站在阳台上,以相同的速率分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率
A.上抛时最大
B.下抛时最大
C.平抛时最大
D.三种情况下一样大
答案:D
4.从离地高为H的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体,它上升h后又返回下落,最后落在地面上.则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)
A.物体在最高点时机械能为mg(H+h)
B.物体落地时的机械能为mg(H+h)+mv2/2
C.物体落地时的机械能为mgH+mv2/2
D.物体在落回过程中,过阳台时的机械能为mgH+mv2/2
答案:ACD
5.质量为m的物体从距地面h高处由静止开始以加速度a=g/3竖直下落到地面.在这个过程中
A.物体的动能增加mgh/3
B.物体的重力势能减少mgh/3
C.物体的机械能减少2mgh/3
D.物体的机械能保持不变
答案:AC
6.从高处自由下落的物体,它的机械能E随高度变化的规律由图所示的哪个图象来表示
答案:C
7.如图,质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在B球顺时针摆动到最低位置的过程中
A.B球的重力势能减少,动能增加,B球和地球组成的系统机械能守恒
B.A球的重力势能增加,动能也增加,A球和地球组成的系统机械能不守恒
C.A球、B球和地球组成的系统机械能守恒
D.A球、B球和地球组成的系统机械不守恒
答案:BC
二、非选择题
8.一根弹簧的左端固定在墙上,如图所示.一个质量为m、速度为v0的物体在光滑水平地面上向左滑行,压缩弹簧,这时m的动能将________,弹簧的弹性势能将________,物体m与弹簧组成的系统的机械能将________,弹簧的最大压缩弹性势能是________.
答案:减少 增加 不变 mv02/2
9.某人以初速度v0=2 m/s将质量为m的小球抛出,小球落地时的速度v为4 m/s,求小球刚被抛出时离地面的高度.
答案:0.6 m
10.长L的均匀绳的一半放在光滑水平桌面上,另一半垂吊着,如右图所示.现由静止释放此绳,绳全部脱离桌面的时的速度v=________.
答案:
能量守恒定律
(一)教学目的
  1.知道各种形式的能是可以相互转化的。
  2.知道能量在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
(二)教学过程
  1.复习
  通过这两章的学习,我们初步认识了能量的概念,知道了机械能和内能这两种形式的能量。(通过提问复习能量、机械能和内能的概念)
  2.引入新课
  我们知道物体的动能和热能,是由物体的机械能运动情况决定的能量,内能跟物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。物体内部分子的热运动,物体的机械运动都是物质运动的形式,由于运动形式不同,与之相联系的能量也不相同。
  3.进行新课
  (1)自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习,但在日常生活中我们也有所了解,如跟电现象相联系的电能,跟光现象有关的光能,跟原子核的变化有关的核能,跟化学反应有关的化学能等。
  (2)在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例,说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。
  在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多,课本图2-17中画出了一些农常用的生活、生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。
  (3)在能量转化和转移的过程中,能的总量保持不变。大量事实证明,在普遍存在的能量的转化和转移过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中,高温物体放出多少热量(减少多少内能),低温物体就吸收多少热量(增加多少内能);克服摩擦力做了多少功,就有多少机械能转化为能量,但能量的总量不变。就是说某体损失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如,把烧热的金属块,投到冷水中,冷水,盛水的容器以及周围的空气等,都要吸收热量,它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里,水从高处流下,损失了机械能,一方面由于推动发电机转动而转化为电能,一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。
  以上规律是人类经过长期的实践探索,直到19世纪,才确立了这个自然界最普遍的定律棗能量的转化守恒定律。通常把它表述为:
  能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总保持不变。
  4.小结
  能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
  (1)能量守恒定律普遍适用。在形形色色的自然现象中,只要有能量的转化,就一定服从能量守恒规律。从物理的、化学的现象到地质的、生物的现象,大到宇宙天体的演变,小到原子核内部粒子的运动,都服从能量守恒的规律。
  (2)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系。自然界的各种现象都不是孤立的,而是相互联系的。电灯发光跟电流有联系,电能转化为光能反映了这种联系。植物生长更不是孤立的,要靠阳光进行光合作用才能生长,光能转化为化学能反映了这种联系。
  (3)能量守恒定律是人类认识自然的重要依据。人类认识自然,就要根据种种自然现象,总结规律,能量守恒定律就是人类总结出的规律之一,而且人类认识的其他规律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科学家费米,在研究β衰变的过程中发现,能量不守恒。于是他根据能量守恒定律大胆预言了还有一种未发现的粒子,这就是现在已被科学界公认的中微子。这一事例说明了能明守恒定律,已成为人类认识自然的重要依据。
  (4)能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。纵观人类科学技术进步的历史,也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。从原始人钻木取火,到水能利用;从蒸汽机发明,到电能的利用;从太阳能,到核能的利用。人类总是在认识、利用能源,逐步实现能量的转化。
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能量守恒定律
教学目的
了解各种形式的能可以相互转化,了解能量守恒定律。对学生进行节约能源的教育。
教学过程
(一)能的转化和守恒定律
我们知道,在机械能的范围内,动能和势能之间可以相互转化。
通过学习改变物体内能的方法有做功和热传递,我们又知道了机械能和内能之间也可以相互转化。这样,能的转化的范围便由机械能的狭小范围扩大到机械能和内能的较大范围。
过去我们还学习过电能可以转化为热能(即内能),例如电灯和电热器。电能也可以转化为机械能,例如电风扇。电池能提供电流,说明化学能可以转变成电能。这些事例都说明了自然界中的现象相联系,电现象和热现象相联系,化学现象和电现象相联系。今后我们还要学习电现象和机械运动现象相联系等等。这些错综复杂的联系之中,都伴随着能的转化。也可以说,能的转化的规律将自然界中的各种现象联系在一起。在19世纪确立了自然界的一个最普遍的定律棗能的转化和守恒定律。
在外界对物体做功的情况下,机械能转化为内能。外界对物体做了多少功,就有多少机械能转化为等量的内能。
物体对外做功,内能转化为机械能。物体对外做了多少功,就有多少内能转化为等量的机械能。
电流做功时,电流做了多少功,就有多少电能转化为等量的其他形式的能。电流通过电热器,完成了电能向热闹能的转化;电流通过电动机,完成了电能向机械能的转化。
所以说,做功才实现了能的转化,能的转化是通过做功才实现的。
能的转化是十分普遍的。
大量的实验事实证明,任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中,消耗了多少某种形式的能,就得到多少其他形式的能,而能的总量保持不变。
能量既不能消灭,也不能创生,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
这个规律叫能的转化和守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从物理、化学到地质、生物,大到天体宇宙,小到原子核内部,只要有能的转化,就一定遵从能量守恒定律。在工程技术、科学研究究中,这一规律都发挥着重要的作用。
 (二)注意按客观规律办事
人们利用各种能源,都是通过能的转化来实现的。利用电能是把电能转化为机械能带动各种机器工作;把电能转化为热能,炼钢、烧饭;把电能转化为化学能对金属进行电镀等等。我们只有掌握了规律,按规律办事,而规律是不能随人们的意志转移的。过去,曾有人试图制造一种所谓“永动机”,这种机器一经推动,便可以不再继续补充能量就可以做功,而且永远做功。这种违背科学规律的设想始终没有成功,原因是机器做功时,机械能要传化为其他形式的能,消耗的机械能必须时时需要补充,应由其他物体的能量转化而来。只消耗能量,没有得到其他形式的能量补充,就不能永远工作。
我们掌握能的转化和守恒定律,应该懂得我们所做工作是将一种形式的能转化为其他形式的能,或是使用能由一个物体转移到另一个物体,利用能的转化或转移的过程做功,而不是创造能。
但是自然界还蕴藏着大量的能源尚待我们开发,人们不仅应该注意合理地使用能,开发新的能源,也同时应该注意节约能源。
说明:
一、能的转化和守恒定律是自然界中的基本定律,也是物理学中的一个重要定律。但是能的概念比较抽象,这就为教学增加了难度,建议教师除课本内容外,努力补充大量的实例。使学生能了解这一定律。
二、能的转化只有通过做功才能完成,做功实现了能的转化。能是表示物体状态的,做功是物体的状态发生改变的过程。这个思想贯穿物理学的始终,教师应在教学中有意识地进行渗透,但是要求不宜过高。
三、本节课内容不多,还可以安排部分时间进行全章的总结或复习。
【评析】
在物理教学过程中,积极地恰当地渗透能量的观点是十分必要的。在不影响突出课堂主题的情况下,使学生多了解一下科学的历史、现状以及展示未来,对学生来说,具有一定的教育意义。
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能量守恒定律
一.学习任务分析
1.教材的地位和作用
能量守恒定律是自然界普遍规律,它是不仅是解决力学问题的金钥匙之一,同时它也统领了整个高中物理力,热,电,光,原等各个章节。学了这章的知识,对于变力等问题就有了解决的方法和手段。学了这章的知识,学生解决物理问题的思维方法也要开阔,对物理问题即要从力和运动的角度分析,还要从功和能关系的分析。
2.教学重点和难点:
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.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。

二.学习者情况分析
在学习这一内容之前,所教的学生已知道功,能,动能,势能,重力势等概念。掌握了重力能变化与重力功的关系,合外力功与动能变化的关系等规律;会计算恒力的功,会用动能定理计算变力的功,会用动能定理计算描述变速运动的物理量。在能力方面已近学过许多物理规律的推导,具有一定的演绎推理能力。经过以往的多媒体教学,他们比较熟悉和习惯用计算机课件上课的方式.学生对物理学的研究方法已有一定的了解,,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。
在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神。
三.教学目标分析
1.知识与技能:
①.通过实验能验证机械能守恒定律。
②.理解机械能守恒定律。会用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。
③ 了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本,最普遍的自然规律之一。
2.过程与方法:
①.让学生通过已有日常生活和实践中的能量转化的经历,提出如何验证能量转化和守恒定律。接着让学生设计验证性实验,体会验证性实验的探究过程。
②.在探究过程中,渗透科学研究方法,知道影响实验的有关因素并加以控制,例如各种阻力。会纪录,分析和处理数据。
③讨论实验得出的结论以及如何减小实验误差。
④从理论上推导机械能守恒定律。学会用已掌握的规律推导新的规律,培养推理论证的能力。会由重力势能与动能的转化和守恒推论出各种能量间的转化与守恒,即会从个性特征抽象出共性特征。
3.情感、态度、价值观:
①.通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神。
②.让学生在探究过程中体验科学研究问题的乐趣,增进学习物理的情感。
③让学生感悟能的转化与守恒定律在物理学中,在自然科学中的重要地位。感悟能的转化与守恒定律为不同学科的沟通与联系提供了桥梁。
四.教材处理与教学策略
在教材处理上把能量守恒定律分为两个学时。第一学时主要的任务是:理论探究 只在重力作用和只在弹力作用下物体运动过程机械能守恒;第二学时主要的任务是:验证性实验与探究性实验。验证实验即验证第一课的理论推导结果,探究性实验则探究不同阻力下的物体运动过程机械能是否守恒。进而总结能量守恒定律。本节课是第一学时,主要采用以下的教学策略:
1.自主学习与合作探究
学生两人一组实验,让学生在自主学习中,通过对认知活动进行自我监控,并及时作出相应的调整。在理论推导机械能转化与守恒的活动中,要求各学习组用不同的方法,例如小球自由落体,斜面小车,阿武德机等来推导。这样可以知识互补,互相学习,交流合作,让不同层次的学生都能有所作为,有所收获。提倡小组间的合作探究与对比,在对比中提出问题,分析问题,解决问题,完善结果。
五.教学器材
教学设备:多媒体教室、麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子,课件
六.教学过程设计
(一).创设情景、引入新课
1.结合复习引入新课。
前面我们学习了动能、势能和机械能的知识。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,下面我们观察演示实验中物体动能与势能转化的情况。
2.演示实验。依次演示麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子,提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。
通过观察演示实验,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。
3.多媒体课件:物体在不同的力学条件下的运动.
提出问题:上述运动过程中,物体的机械能是否变化呢?这是我们本节要探究的主要内容。
(二)分组理论探究机械能守恒
教师提出以下几种情景:
1.只有重力对物体做功时物体的机械能
情景1:质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1的A处速度为v1,下落至高度h2的B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)。
情景2;从倾角为θ的光滑斜面上滑下的小车,经过A点时速度为Va,下滑位移S,到达B点速度为Vb。分析此过程机械能的变化.
2.弹簧和物体组成的系统的机械能.
情景3.以弹簧振子为例(未讲振动,不必给出弹簧振子名称,只需讲清系统特点即可),简要分析系统势能与动能的转化。
教师要求与启发:要求学习小组选择一个情景,用学过的动能定理,重力的功与重力势能变化的关系,对以上前两种情景,定量写出物体经历的过程前后的机械能E1和E2,看机械能变化了没有,存在什么关系。第三种情景要求定性分析。
(三)学习小组理论探究结果展示与讨论。
情景1小组理论探究结果展示的内容:
根据动能定理,有

  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,有
WG=mgh1-mgh2 ②
  由以上两式可以得到

情景2小组理论探究结果展示的内容:
下滑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B点重力势能为零,有

根据动能定理,有

   提出问题: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。)
学生讨论:上述两个表达式③⑤说明了什么?
讨论后、学习小组代表回答。
代表甲:在表达式③中等号左边是物体在A处的机械能,等号右边是物体在B处的机械能,该表达式说明:物体在下落过程中,物体的机械能总量不变。 代表乙:对于表达式⑤,重力做的功等于动能的增量,也等于重力势能的减少量。该表达式说明:物体在下滑过程中,重力势能的减少量等于动能的增量。物体的机械能总量不变。
教师总结:用EK1和EK2表示物体的初动能和末动能,用EP1和EP2分别表示物体在初位置的重力势能和末位置的重力势能,则得到:EK1+EP1=EK2+EP2,也就是初位置的机械能等于末位置的机械能,即机械能是守恒的。
(四)学习小组讨论机械能守恒的条件:
教师引导学生思考:在推导中我们以物体做自由落体和斜面小车为例进行的,上述二种运动有什么相同和不同之处?从上述两种运动中,你能猜想一下:机械能在什么情况下守恒?
在引导学生会回答认识,不同之处是物体运动受力不同,自由落体运动是只受重力作用,而斜面小车还受支持力作用。相同点是在上述两种运动中物体只有重力做功,支持力不做功。教师再要求学生猜想并分析:机械能在什么情况下守恒?
学生在猜想过程中教师提示:重力做功只会使动能与势能相互转化,机械能总量不变。除了重力之外其它力做功又会怎样呢?学生举例分析。例如,汽车加速上坡,子弹打进木块。前者合外力的功为正机械能增加,后者摩擦力做功机械能减少。
最后教师总结:
通过上述分析,我们得到:在只有重力做功,其它外力不做功或其它外力做功的代数和为零的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变,这个结论叫机械能守恒定律。
为了回答情景3和完善机械能守恒的条件教师演示并讨论:放开被压缩的弹簧,可以把跟它接触的小球弹出去,在这个过程中,能量是如何转化的?类比地,你能得到在这个过程中机械能守恒的条件吗?
引导学生认识在小球被弹簧弹出的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能。
类比得到:如果有弹力做功,动能和弹性势能之和保持不变,即机械能守恒。这样就得到机械能守恒的条件:物体在只有重力和弹簧的弹力作用下,势能和动能相互转化,机械能保持不变。
(五).回顾总结 深化认识
教师引导学生回顾本节课的理论探究过程,以及探究过程中使用的物理思想和方法:即用已学的规律探究和发现新的物理规律;归纳总结这节课的知识要点;让学生提出自己在理论探究学习中存在的疑问,教师答疑,以巩固和深化知识。
教学情景预测 学生可能遇到的困难1。不懂得从已学过的物理规律来推导新的物理规律。教师可以这样启发:对研究对象经历的过程用重力势能与重力功德关系列一式;再用动能定理列一式……。
学生可能遇到的困难2,不懂得应用运动学来整理表达式而得出结论。教师提示:告诉学生明确目的,即探究过程“物体的机械能是否变化”,要把过程机械能的变化写出来,并用已知的,相同的,可比的量来表示。
教学过程提醒:
①.在学生交流讨论推导结论过程,要有较充分的时间让他们对另一种推导方法进行交流学习,各对比组阐述自己的观点,方法,思路。以达到相互学习,开阔思路的目的。②.同时应注意有些学生可能有别的方法,要鼓励和认真对待,在课堂时间不足的情况下,可在课外指导学生去探究。
七.本设计主要特点:
1.本节课教学设计注重学生学习过程的理论探究,体现了培养学生推理和应用知识的能力。笔者始终认为探究有两方面:实验探究和理论探究,两者缺一不可。
2.本节课把能量守恒定律分为两个课时,第一课时侧重理论探究,第二课时则为实验探究。第二节课的实验,既有上课时各学习组的理论探究结果的验证性实验,又有探究性实验,例如用数码相机连拍的功能拍摄阻力较大和较小的落体运动,探究其机械是否守恒。
3.在教学方法上突出学生为主导,教师的作用是启发,引导和答疑。在学生展示推导过程和讨论结果时,教师应溶入到学生中,扮演其中的一分子,开展合作探究,进行理论探索。教学中尤其关注生个体差异产生新的教学资源并较好地进行利用,运用评价手段不断引导学生学习,较好地将新课程理念结合于教学实际中。

八.教学流程图: