(共21张PPT)
8.4 机械能守恒定律
目录
重、难点
教材分析
学生学情
教学过程
教学目标
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板书设计
教材分析
教材分析
教材分析
学生学情
01
02
04
03
物理观念
①初中初步学习了功、功率,对动能、重力势能、弹性势能有定性的了解。
②经过牛顿定律的学习,已经初步建立了运动和相互作用观念。
③但对从能量的角度分析解决问题并不熟悉
科学探究
①学生已初步掌握了科学探究的思路,具备了一定的探究能力,能够用图像法处理数据.
②但学生比较熟悉的是通过实验进行探究,对理论探究较为陌生.
科学思维
①学生已经历多次模型建构的过程,如自由落体运动模型等,能够根据研究问题的需要合理地建构物理模型;
②但一些运动需要将过程和状态结合起来,同时需要受力分析技能、分析问题的程序性知识来支撑, 思维链条较长,造成学习困难.
科学态度与责任
让学生认识到能量可持续发展的重要意义,具有节能意识并能够利用相关知识指导实践。
教学目标
1.通过机械能守恒定律的学习初步体会能量观念,体会守恒思想。
2.会用能量观念分析具体实例中,动能和势能之间的相互转换
3.理解机械能守恒定律的推导过程
4.会从做功和能量转换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,体会其便利性。
物理观念
科学态度与责任
科学探究
科学思维
重、难点
1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程。理解动能和势能可以通过重力做功和弹力做功相互转化(即功是能量转化的量度)。
2、在具体的问题中能判断机械能是否守恒,并根据守恒思想列出定律的数学表达式。
1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。
教学重点
教学难点
教学过程
回顾科学史,追寻守恒量
实例分析,归纳动能与势能相互转化的规律
演绎推理,得出机械能守恒定律
反思总结,深化理解
实验验证机械能守恒定律
创设情景,引入新课
创设情景,引入新课
通过大锤拆除建筑物,展现物理现象,激发学生兴趣和思考,引出做功与能量的关系。
为什么将铁球从高处甩下来?
创设情景,引入新课
让学生体验真实物理情景,理解物理知识,引入科学史
回顾科学史,追寻守恒量
实验表明:斜面上的小球在运动的过程中好像“记得”自己的起始的高度(或者与高度相关的某个量)后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。
伽利略年代没有能量的概念,当时的描述没有发现更深层的规律。
1.小球从斜面某一高度由静止滑下,会运动到另一个斜面的什么位置?经历了哪几个运动过程?这些过程各有什么特点?
2.减小另一个斜面的倾斜角会怎样?放平会怎样?
实例分析,归纳动能与势能相互转化的规律
1、动能与重力势能相互转化
引导学生思考:小球从A到B和从B到C过程中有什么力做功,哪些能量在转化。强调突出,力做功对应能量转化。
得出结论:重力做功的情况下,重力势能与动能相互转化。
实例分析,归纳动能与势能相互转化的规律
2、动能与弹性势能相互转化
引导学生思考:什么力在做功,什么能量在转化?
得出结论:弹力做功的情况下,弹性势能与动能相互转化。
实例分析,归纳动能与势能相互转化的规律
3、动能与弹性势能、重力势能相互转化
引导学生思考:什么力在做功,什么能量在转化?
得出结论:有重力,弹力同时做功的情况下,重力势能、弹性势能与动能三者相互转化。
演绎推理,得出机械能守恒定律
问题1:物体在某一时刻处在位置A,假设这时它的动能是EK1,重力势能是EP1,总机械能是多少?
问题2:经过一段时间后,物理运动到B位置,这时它的动能是EK2,重力势能是EP2,这时候的总机械能是多少?
问题3:由动能定理,重力对物理所做的功等于物体动能的增加,请列式?
问题4:由重力的功与重力势能的关系,重力对物体做的功等于重力势能的减少,请列式?
演绎推理,得出机械能守恒定律
1、内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
2、表达式:系统初状态的总机械能等于末状态的总机械能.
3、守恒的条件:系统内只有重力或弹力做功;或者只发生动能和势能间的相互转化
实验验证机械能守恒定律
反思总结,深化理解
讨论在这两种情况下:
重力做的功相等吗?
重力势能的变化相等吗?
动能的变化相等吗?
重力势能各转化成什么形式的能?
总结:机械能的增减是除了重力和弹力以外的其他力做功的必然结果。
教学过程
合作探究:开普勒第二定律中蕴含的遵循机械能守恒关系,理论推导其模型。
板书设计