追寻守恒量教案
主备人：张德智
教学目标知识目标理解能量的概念，知道引入能量概念的意义。理解动能、势能的概念。能力目标知道能量这个守恒量是如何引入的，会分析动能与热能的相互转化。情感目标通过动能与势能间的相互转化来研究生活中的物体运动，培养热爱生活的情趣 二次备课
教学重点：能量、势能和动能的概念，能量守恒
教学难点：伽利略斜面实验中动能与势能之间的相互转化
教学方法：互动讨论
教学用具：追寻守恒量课件PPT
课时安排：1课时
教学过程：一、导入新课利用课本内容激发学生的学习兴趣费恩曼曾说：有一个事实，如果愿意，也可以说是一条规律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称作能量守恒定律，它指出有某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化，那是一个最抽象的概念……恩格斯把能量守恒定律称为19世纪的三大发现首（另两个是进化论和细胞学说）学生举例：有哪些能量守恒的例子。二、新课教学（一）伽利略的理想斜面实验 演示课件，提出问题：关于物体运动状态方面的描述：（1）小球从一个斜面的顶端由静止，并运动到另一个斜面的顶端，经历了几个特殊的状态？ 两端最高点及最低点（2）这些状态各有什么特点？ 两端最高点速度为零，最低点速度最大关于物体运动过程方面的描述：（1）小球从一个斜面的顶端由静止，并运动到另一个斜面的顶端，经历了几个特殊过程？ 分别经历了静止到加速及减速到静止两个特殊过程 （2）这些过程各有什么特点？ 加速过程：高度降低速度增大 减速过程：高度升高速度减小 3．试分析小球在各个物理过程中的受力情况以及运动状态是如何变化的？ 分析小球的受力情况，加速度及速度情况 4．观察小球在滚动到斜面两端时，思考每次滚到最高点的高度相同的原因会是什么。（通过师生互动）进一步思考：在物理变化的过程中，是否可能存在某一不变的物理量呢？ 事实上，确实存在一个不变的守恒量――能量。（二）能量1．能量的意义：一切物体无论它有着怎样的运动形式，反映什么样的物质特性，都要满足一定守恒定律。能量是用来描述物体运动状态的物理是，是物体运动形式的一种量度。2．能量守恒定律：能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。3．势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能。 ▲势能的大小与相对位置有关。如重力势能与物体所处的高度有关，高度越高重力势能越大，物体的质量越大势能也越大4．动能：物体由于运动而具有的能量叫动能。 物体的质量越大、速度越大其动能就越大5．机械能：动能和势能统称为机械能。 ▲机械能包括动能和势能，即是动能与势能的和。三、课堂反馈下列说法正确的是：A．运动的固体具有动能 B．运动的液体具有动能C．运动的气体不一定具有动能D．固体、液体、气体都是物体，只要它们运动，就具有动能2．下列物体具有什么开工的机械能？（1）在海上行驶的轮船 （2）高空中云彩里的小冰粒 （3）空中飞行的子弹 （4）拉长的弹弓橡皮条 3．高山上有一块石头，稳稳地待在那里，它有没有能量？有什么能量？4．从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？在滚下的过程中有没有动能？它的动能有没有变化？为什么？四、思考讨论 1．全自动手表不用人工上发条，分析它是如何获得能量而不停地走动的。如果让它长时间静止不动它还能走动吗？为什么？2．楼顶平台上放一块砖，它相对于楼顶平台是否有重力势能？相对 于地面是否有重力势能？3．空中飞行的飞机具有什么样的能？
小结：1、什么是守恒量，为什么要追寻守恒量？ 2、什么是动能，与什么有关？ 3．什么是势能，与什么有关？
作业：1．复习本节的概念和规律 2．完成课课练 3．预习《功》江苏省响水中学高一物理备课资料
《探究功与物体速度的关系》教案
主备人：张德智
教学目标（一）知识与技能1．会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度2．学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系（二）过程与方法1．通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法2．探究过程中如何处理变力做功问题（三）情感、态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。 二次备课
教学重点：学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据
教学难点：实验数据的处理方法――图象法
教学方法：实验法、图象法
教学用具：木板、小车、橡皮筋、打点计时器等
课时安排：1课时理论
教学过程：一、新课引入◆我们已经研究哪些能量？用什么方法？■重力势能：利用重力做功来研究，重力做多少功相应就有多少重力势能的变化。即：WP＝－ΔEP弹性势能：利用弹力做功来研究◆什么是物体的动能？物体动能的变化与哪些因素有关呢？ ■物体由于运动而具有的能量动能与两个因素有关，即：质量和速度（能过实验进行演示，速度不同、质量不同，物体的动能不同）能量的变化与相就的力做有关，动能的变化又与什么力做功有呢？★理论探究：根据牛顿运动定律可知物体速度变化与物体所受的合外力必不为零，因此物体动能的变化必与合外力做功有关。◆那么合外力做功与物体动能的变化有怎样的关系呢？当物体质量一定时，合外力做功与速度又有什么关系呢？★这就是我们要探究的课题二、新课教学（一）探究的思路◆既然可以用合外力做功与动能的变化有关，那么用什么装置可以用功与物体速度的变化关系呢？（学生讨论）■我们可以能过外力拉动小车，来研究功与小车速度的关系要求拉力所做的功，一要保持拉力恒定，二要测出小车的位移，如何才能保持拉力恒定呢？小车的速度如何测量呢？可以挂一钩码，据牛顿第二定律该拉力恒定，速度则可以打点计时器打出纸带进行处理。如果我们不去具体计算功的大小，能否研究拉力做功与物体速度的变化关系呢？能，可以用拉力做功的倍数关系来研究功与速度的关系。让同学阅读教材P17的探索思路部分的内容实验思路： 选用几条相同的橡皮筋，当分别用1条、2条、3条、……且每次把小车拉到同一位置，使每次橡皮筋都伸长同样的长度，释放小车后它们对小车做的功分别为1W、2W、3W、……，再分别据打点计时器的纸带测出小车的速度，就能得出功与小车速度之间的关系怎样才能比较直观的得到功与速度的关系？以功为横坐标，速度为纵坐标，绘制W－V曲线。（二）数据记录与处理如果W－V图象是一条曲线能得出功与速度的关系吗？如不能我们又该怎么办呢？猜想：可能是W∝V2、W∝V3、W∝V1/2、……做法：算出以上相应的值，然后作出 W∝V2、W∝V3、W∝V1/2、……的图象，当某一图像是一条直线时，表明猜想的成立。数据记录可参考实验册有关内容（三）实验操作技巧实验中小车的摩擦是不可避免的，此时除了橡皮筋对小车做功外，还有摩擦力对小车做功，如何处理才能使橡皮筋对小车做功就是外力对小车做的功呢？方法：木板略为倾斜以平衡摩擦力实验中纸带上的是不均匀的，如何求出小车的速度呢？这样做的理由是什么？橡皮筋拉动小车后，小车做匀速直线运动状态，所以求小车速度时取一段点迹分布均匀纸带都进行处理。（四）实验器材1．橡皮筋的选择：选用较细的橡皮筋。 为什么要选择较细的橡皮筋？ 太粗小车速度太大纸带上打的点太少，难以取点求速度 市场上不易买到较细的成品橡皮筋，这就要同学们从选用的橡皮筋中进行剪取2．其它器材： 木板、打点计时器、纸带、小车、电源、导线、毫米刻度尺（五）实验步骤1．按书中的图装好实验器材，由于小车在运动过程中会受到阻力，把木板略微倾斜以平衡摩擦力；2．先用一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸到一定的长度，理好纸带，接通电源，放开小车；3．换用纸带，改用2条、3条……同样的橡皮筋进行第2次、第3次……实验，每次实验中橡皮筋都拉伸到同样的长度；4．由纸带算出小车的速度，把第一次实验获得的功计为W，第2次、第3次、……的功计为W的倍数；5．对测量数据进行估计，初步判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标、V2为横坐标作W－ V2的图象6．若得到的图象不是直线，则再猜测的可能性作相应的图象，直到得到一条直线，此时说明二者的关系为正比关系。
小结： 1．实验设想的巧妙之处是不用计算功的具体数值，而用倍数关系来表示功的大小，这种方法对未知的物理现象进行实验研究非常有用2．利用图象分析实验数据处理时，用猜想法，再用图象进行处理，比较直观且易于得到物理规律3．在选择实验器材中，我们能力得到锻练，体验实验过程中的艰辛和乐趣。
课堂反馈： 1．物体运动状态变化的原因是 A．物体的惯性所致 B．物体的加速度所致C．物体所受的合力 D．外力对物体所做的功2．本实验中为什么每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致A．没有特别要求，只是方便而已 B．要求每次橡皮筋做功相同C．保证每次获得的速度相同D．以上说法均错误3．本实验用图像来说明物理规律的原因是 A．能直观地说明物理规律，即能清晰表现出功与速度变化之间的关系 B．没有本质的原因，只是一种方法而已 C．让学生掌握一种探究物理规律的方法 D．以上说法均错误4．以下物理现象具有相同规律的是 A．重力做功与改变重力势能的关系 B．弹力做功与改变弹性势能的关系 C．合外力做功与改变物体动能的关系 D．力与物体动能的关系5．对于相实验，以下说法正确的是 A．要具体计算出第次橡皮筋做功多少 B．要具体计算出小车每次的速度大小 C．只要测出每次橡皮筋做功是第一次实验时的多少倍 D．本实验作图时，速度坐标轴不必标出小车的具体数值6．有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比，当它行进到离洞穴距离为D1的甲处时速速度为V1，试求：（1）老鼠篝到离洞穴距离为D2的乙处时的速度V2（2）从甲处到要用多少时间（提示：能否用曲化直的思想通过作图来求解？）
作业： 1、复习《探究功与物体速度的关系》，预习《动能 动能定量》 2．完成课课练功
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《功率》教案
主备人：张德智
教学目标一、知识与技能 1．知道功率的定义、定义式、单位；2．理解平均功率和瞬时功率；3．理解额定功率和实际功率的意义；4．理解功率的定义式P＝W/t和功率导出式P＝Fv的物理意义区别；5．掌握P＝W/t、P＝Fv的运用。二、教程与方法1．P＝W/t通常指平均功率，Δt→0为瞬时功率；2．用P＝Fv分析汽车的启动，注意知识的迁移。三、情感、态度与价值观感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理的兴趣 二次备课
教学重点：理解功率的概念；功率的种类及其计算
教学难点：区分平均功率与瞬时功率、额定功率与实际功率以及它们的应用
教学方法：师生互动、归纳法、逻辑推理
教学用具：录像资料、PPT课件
课时安排：1课时
教学过程：（一）引入新课上节课学习了功的概念及其计算。现在我们研究下面两个问题。①质量为2kg的物体在4N的水平拉力F1作用下沿F1的方向以2 m/s的速度匀速前进16m.在此过程中，有几个力对物体做功，各做功多少？此过程用多长时间？②质量为2kg的物体静止在光滑水平面上，在F2=4N的水平拉力作用下前进16 m。在此过程中，有几个力对物体做功？各做功多少？此过程用多长时间？（学生自己解答，教师小结。）①中拉力做功：W11=F1S=64J；阻力做功：W12=-fS=-64J；时间：t1=s/V=8s.②中拉力做功：W2=F2S=64J；时间t2=.◆力对物体做功多少，只由F、S及它们间夹角决定，与物体是否还受其它力、物体是匀速运动还是变速运动无关。◇F1、F2做功的快慢一样吗？如何来比较力做功的快慢呢？（二）进行新课1．力对物体做功快慢的比较。◆请同学们回想一下我们以前学过哪些物理量有快慢问题的？是用什么方法来比较它们快慢的？※学生：位移、速度……◆它们是用对时间的变化率来定义的。那做功快慢怎么定义呢？学生：用功对时间的变化率，即功与完成这些功所用的时间比值来表示做功的快慢。这个比值定义为——功率2．功率的概念（1）定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。 定义式：P=W/t（2）单位：国际单位为瓦(W)，技术上常用“千瓦”（KW）作功率单位。 1W=1J/S，1KW=1000W。（3）功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量◆功率越大力做功越快。不论在什么条件下，只要明确了功W和所用时间t，就可求出相应的功率。※让学生求开始两个例子的功率并说明意义（4）功率是标量。◆由于功有正负，相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小，只表示做功的性质。一般情况下，对于功率计算我们仅取其绝对值，我们要的是快慢，这样处理是因为我们仅需要做功的快慢，而正负已由功给出。◇如果已物体的运动速度，能否求出某个力做功的功率呢？※学生：依据W=FScosα和v=S/ t,可得P=Fvcosα。若F、S同向，可简化为P=Fv。（5）功率的另一表达式：P=FvcosαF：对物体做功的力。v：物体运动的速度。α：F与v的夹角。3．平均功率和瞬时功率◆请同学们讨论，上述两个计算功率的公式表示的是平均功率还是瞬时功率（1）平均功率若t为一段时间，只能表示这一段时间做功的平均快慢，即是平均功率。若用P=Fvcosα，V为t时间内的平均速度则也表示是平均功率。◆平均功率是针对一段时间或一个过程而言的，因此在计算平均功率时一定要弄清是哪段时间或哪一个过程的平均功率。（2）瞬时功率◆当Δt→0时则由P=W/t计算的功率为瞬时功率（很少用）◆当v为瞬时速度时， P=Fvcosα得到的功率为瞬时功率（常用）◆瞬时功率是针对某一时刻或某一位置而言的，因此在计算瞬时功率时一定要弄清是哪个时刻或哪一个位置的瞬时功率。（3）额定功率和实际功率额定功率指机器正常工作（长时间工作）时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。 （三）例题讲练【例题1】教材P10问题与练习3。学生讨论，然后教师总结，对公式P=Fv进行讨论。①当速度v一定时，。即做功的力越大，它的功率也越大。汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。②当功率P一定时，，即做功的力越大，其速度就越小。当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。反之，F与v成反比。③当力F一定时，。即速度越大，功率越大。起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率越大。再有汽车刚开始做匀加速起动时也是如此。【例题2】已知质量为m的物体从高处自由下落，经时间t，在t时间内重力对物体做功的平均功率为 ;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为 。解析：在t时间内，物体下落的高度h=,重力对物体所做的总功W=,所以在t时间内重力对物体做功的平均功率为;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为.【例题3】飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大时，阻力和速度的平方成正比，这时要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的： A．2倍； B．4倍； C．6倍； D．8倍.解析：飞机、轮船达到最大速度时牵引力F与阻力f相等，即F=f,而f=KV2,所以发动机的输出功率P=FV=KV3，要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的8倍.【例题4】教材P9例题让学生分析清楚各功率的意义后作答
课堂反馈：1．质量为75kg的人，用了5min的时间登上大厦的第20层。如果该楼每层高3.5m，这个人的功率约为：A．175W B．17.5W C．175J D．17.5J2．有一个水平方向的恒力F先后两次作用在同一个物体上，使物体由静止开始沿着力的方向发生相同的位移s，第一次是在光滑的平面上运动；第二次是在粗糙的平面上运动。比较这两次力F做功的大小W1和W2以及功率的P1和P2的大小，正确的是：A．W1＝W2，P1＞P2 B．W1＝W2，P1＝P2C．W1＞W2，P1＞P2 D．W1＜W2，P1＜P23．汽车在水平路面上行驶，以下情况可以断定汽车功率一定是恒定的A．牵引力恒定 B．速度与阻力恒定C．加速度恒定 D．加速度与阻力恒定
小结：
作业：1、复习功和功率 2．完成课课练功 3．书面作业：P10－2、4
额定功率和实际功率
瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V为某时刻的瞬时速度。
平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t 计算，若用P=Fvcosα，V为t时间内的平均速度
功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量
功率
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《探究弹性势能的表达式》教案
主备人：张德智
教学目标一、知识与技能 理解弹性势能的概念及意义，学习计算变力做功的思想方法二、过程与方法1．猜测弹性势能的表达式与哪些因素有关，培养学生科学预测的能力2．体会计算拉力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。三、情感、态度与价值观 通过对弹性势能公式的探究过程和所用方法，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣，体味弹性势能在生活中的意义，提高物理在生活中的应用意识 二次备课
教学重点： 1．探究弹性势能公式的过程和所用方法 2．理论探究的方法
教学难点： 1．推导弹簧时，用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式2．图象方法解决问题
教学方法：师生互动，
教学用具：弹簧、木块、PPT课件
课时安排：1课时
教学过程： 引入新课实验：用小车将弹簧压缩，然后小车，小车做加速运动。◆小车为什么做加速运动？◆从能量角度考虑小车的动能为什么会增大？小车的动能增加，是因为弹簧的弹性势能转化为动能弹性势能：发生形变的物体各部分之间，由于弹力的相互作用，所具有的能叫做和弹性势能。弹性势能与什么因素有关、用什么来量度、表达式又是什么呢？新课教学（一）影响弹性势能的因素◆猜想一下弹簧的弹性势能与哪些因素有关呢？学生猜想：可能与形变量和劲度系数有关实验验证：1．弹簧的压缩量不同小车获得不同的速度 2．不同弹簧相同压缩量小车获得的速度不同当弹簧的长度为原长时，它没有弹性势能，而被拉长或压缩后，就具有了弹性势能。综上所述：物体的弹势能与弹簧的形变量及劲度系数有关，相同弹簧形变量越大弹性势能越大；相同形变量的不同弹簧劲度系数大的弹性势能大◆那么弹性势能与它们有怎样的数量关系呢？（二）弹力做功与弹性势能的变化前面研究过重力势能的变化与重力势能的变化关系： 1．重力势能是因为物体受重力作用的原因 2．重力做功引起重力势能变化 3．重力做多少功重力势能就相应变化多少 4．重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能减少 重力势能变化是用重力做功量度的。那么弹力势能的变化用什么来量度呢？――弹力做功怎样通过弹力做功来研究弹性势能的变化呢？――理论探究◆在弹簧被拉伸的过程中弹簧受拉力F的方向怎样？力的作用点发生的位移L为什么？F与L方向怎样？F做正功还是负功？弹性势能增加还是减小？◆在弹簧被拉伸后回复原长的过程中弹簧受拉力F的方向怎样？力的作用点发生的位移L为什么？F与L方向怎样？F做正功还是负功？弹性势能增加还是减小？◆在弹簧被压缩的过程中弹簧受拉力F的方向怎样？力的作用点发生的位移L为什么？F与L方向怎样？F做正功还是负功？弹性势能增加还是减小？◆在弹簧被压缩后回复原长的过程中弹簧受拉力F的方向怎样？力的作用点发生的位移L为什么？F与L方向怎样？F做正功还是负功？弹性势能增加还是减小？综上分析：弹簧所受弹力做正功，弹性势能增大； 弹簧所受弹力做负功，弹性势能减少。◆现在来通过弹簧拉力做来研究弹性势能的大小（三）弹力做功的大小重力和弹力各有什么特点？（引导学生从力的三要素来考虑）◆在地面也做过重力大小和方向都不变，根据胡克定律，弹力大小F与形变量L成正比它们做功有什么区别呢？◆由于重力是恒力，所以重力做功可以简单地用重力乘以高度差 由于弹力是变力所以不能简单地用F乘以L来计算有没有办法来计算弹力做功呢？如果弹簧在拉力F作用下伸长L，则F 做功该怎样来求呢？请同学们考虑上边几种情况下F所做的功？由图1可知W＝FS，即图形所围的面积；图2中计算结果仍为图形所围的面积；图3是否也一样呢？为什么？◆（微积分思想）我们把拉伸的过程分为很多的小段，它们的长度是ΔL1、ΔL2、ΔL3……，在各个小段上，拉力可以近似为不变的，相应的力分别为F1、F2、F3……，这样，在各个小段上各拉力所做的功分别为： F 1ΔL1、F 2ΔL2、F 3ΔL3、……，则拉力在整个过程中做的功可近似成它在各个小段所做功的代数和来表示，即： F 1ΔL1＋F 2ΔL2＋F 3ΔL3＋……当小段分得愈小，则越接近于真实值，即为图形所围的面积。让同学进一步回忆，在推导匀变直线运动的位移公式时，也用过类似的方法，即匀变速直线运动的位移是V－t图象下的梯形面积，由此得到位移公式。让同学画出拉力F随L变化的图象，求得拉力做功的表达式： （四）弹性势能的大小： 依据弹性势能变化与弹力做功的关系得弹簧具的弹性势能为：如果弹簧劲度系数为k且被压缩L长度，则弹性势能为多少呢？至此我们得出：如果弹簧的劲度系数为k,在弹性限度内发生L的形变，则弹簧的所具有的弹性势能为：
小结： 1．弹簧受到的弹力做正功，弹性势能增加，反之，弹性势能减少2．弹簧为变力，弹力所做的功为图象所围的“面积”3．弹性势能的大小为：EP＝kL2/24. 重力势能与做功关系→弹性势能与做功关系→弹力做功的大小（变力做功）→弹性势能的大小（表达式）
课堂反馈： 1．如图，一弹簧下端竖直固定在水平面上，有一小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则：A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性弹性势能大 （B）2．如图，在光滑的水平面上有一物体，它的左端边一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当热撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法中正确的是：（A）A．弹簧的弹性势能逐渐减少B．弹簧的弹性势能逐渐增加C．弹簧的弹性势能先增加后减少D．弹簧的弹性势能先减少后增加3．一原长15cm、劲度系数为400N/m的弹簧，被接到25cm长时，求：①弹簧所受的弹力；②拉长弹簧过程中弹簧所弹力所做和功；③弹簧所具有的弹性势能；④说明弹力做功与弹性势能存在某种关系的原因4．从高处掉下一小球，正好压在正下方竖直放置的弹簧上，在小球的加速度为零时刻，达到最大值的物理量是：（A） A．动能 B．弹性势能 C．重力势能 D．弹力
作业：1、复习《探究弹性势能的表达式》，预习《探究功与物体速度的关系》 2．完成课课练功
A
h
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《重力势能》教案
主备人：张德智
教学目标一、知识与技能1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算；2．理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关3．知道重力势能的相对性二、过程与方法 用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程三、情感、态度与价值观 渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣 二次备课
教学重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系
教学难点：1．重力势能与重力做功的关系 2．重力势能的系统性和相对性
教学方法：师生互动、辩证思维、逻辑推理
教学用具：PPT课件，视频及图片资料
课时安排：1课时
教学过程：一、引入新课 通过图片和视频资料让学生回忆它们为什么能做功？(打桩机、粉笔下落等，通过其能量的变化分析得出它们具有重力势能) ◆重力势能与哪些因素有关呢？◆重力势能的大小用什么来量度呢？◆重力势能与重力做功是否有关？有着怎样的关系？(也许科学家们曾经苦苦思索过这个问题)二、新课教学 (一)重力做功的特点◇重力做功与什么因素有关呢？1．计算物体下落过程中重力所做的功WG=mgh=mgh1-mgh22．计算物体沿斜面下滑重力所做的功WG=mgsinα·s=mgh=mgh1-mgh2◇如果物体沿曲面运动且下降高度也为h那么重力又做多少功呢？3．计算物体沿曲面下滑重力所做的功WG=mgh1+mgh2+mgh3+……=mgh=mgh1-mgh2◇假如物体沿任意路径下降高度为h，那么它做功为多少呢？◇学生计算前两种情况，教师引导学生分析第三种情况，最后拓展到一般情况。结论：重力做功与路径无关。(可让学生总结)练习：1．沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确的是：A．沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C．沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多D．以上种情况克服重力做功一样多 (D)2．将一物体由A移到B，重力做功A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关D．与物体发生的位移有关 (D)◆重力做功与路径无关，是否与重力势能有关系呢？◆如前所述重力势能与物体的质量、位置(高度)有关而与其它无关，这与重力做功也与高度有关的相似性是否有必然的联系呢？■看起来，物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积“mgh”，是一个具有特殊意义的物理量(二)重力势能■mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力所做的功密切相关，另一方面随着高度的变化面变化，恰如重力势能有一致的基本特征。所以，我们把mgh叫做重力势能结论：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。◆表达式：EP=mgh◆单位：与其它能量一样都是焦耳(J) 推导一下是不是？(与功？)◆重力势能是标量(三)重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能表达式非常相似，那么它们的有着怎样的联系呢？实例分析：质量为m的物体从A点运动到B点，EP如何变化？变化了多少？重力做正功还是负功？做了多少功？它们之间有什么关系？进一步分析得出结论：重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。表达式： WG=-(EP2-EP1) 或 WG= EP1- EP2 或：mgΔh=mg（h1－h2）=mgh1－mgh2＝ EP1- EP2即：重力做功与重力势能变化相反练习：1．当重力做负功时 A．重力势能一定增加 B．重力势能一定减少C．物体速度可能增大 D．物体可能减速或匀速（ACD）2．一质量为50kg的人从二楼（高3m）走到四楼（高12m）。求：（1）二楼时的重力势能（2）四楼时的重力势能（3）重力势能的变化量（4）重力所做的功（5）重力做功与重力势能变化关系（四）重力势能的相对性和系统性1．高度的相对性2．重力势能的相对性确定重力势能前必须首先确定参考面，这个面的高度为0，其重力势能也为0，此面为零势面。若物体处于零势面以下，则重力势能为多少？（运用重力做功推导）重力势能的变化与参考面选择有关吗？重力势能有正负3．势能的系统所共有的◆如果重力突然消失还有重力势能吗？为什么？◆那么能说重力势能只是物体本身所具有的吗？重力势能是与地球所共有的，没有了地球也就谈不上重力势能◆但是：由于地球的质量太大，物体的运动对地球没有什么影响，所以也常常说某某物体具有多少重力势能。
小结：1、重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差。2、重力势能是标量，单位是焦耳。重力势能有正负，但不影响重力势能的变化。3、重力势能与重力做功的关系：重力做正功，重力势能增加 重力做负功，重力势能减少4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的有关，同一物体处在不同高度处时重力势能的差值却与参考平面的选择无关
课堂反馈：1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确定值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。2.关于重力势能的理解，下列说法正确的是 A.重力势能是一个定值 B.当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少 C.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0 D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的3、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则：A、重力做功为50J；B、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的动能一定减少50J；D、重力做了50J的负功。4、以地面为参考面，一质量为10kg的物体从离地面10m高处下降到离地面5m深处的井下，求：（1）物体原来的重力势能（2）物体后来的重力势能（3）重力势能的变化（4）重力所做的功（5）由此得出重力做功与重力势能变化有什么关系？5、一根均匀的直棒平放在地面，将它缓慢地竖直立起时O点不滑动，若棒的质量为ｍ，棒长为L，则棒被竖直立起时外力做功至少为_____，重力做功为_____，物体克服重力做的功为_____，棒的重力势能增加了_____。
作业：1、复习《重力势能》，预习《探究弹性势能的表达式》 2．完成课课练功 3．书面作业：P13－2、3
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《机械能守恒定律》教案
主备人：张德智
教学目标一、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、理解机械能守恒定律的内容。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。二、过程与方法1、学会在具体的问题中判这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。三、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。 二次备课
教学重点：1、理解机械能守恒定律的内容。2、在具体问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。
教学难点：1、从能的转化和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。
教学方法：1、关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达式公式的来龙去脉。2、关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法。
教学用具： PPT课件、单摆、弹簧振子
课时安排：1课时
教学过程：一、导入新课课件展示，在伽利略的理想实验中为什么小球在没有摩擦力的情况下能到达对面相同的高度？在这个过程中，只有动能和势能的相互转化，最高点势能最大，最低点动能最大；两边的最高点势能相等，动能都为0，在过程中似乎有某个量是恒定的----机械能。这节课我们就和大家一起来探究这个机械能。二、新课教学（一）动能与势能的相互转化1、与物体机械运动有关的能称之为机械能。2、动能和势能（包括重力势能和弹性势能）统称为机械能。 E = EK+ EP 演示实验：1、自由落体分析过程中，动能和势能的转化情况，以及重力做功与能量转化的关系。2、单摆分析在单摆摆动的过程中，能量的转化情况，能量转化与什么有关？在此过程中，小球总是能到达相同的高度，似乎还是有某个量是恒定----机械能。分组讨论：如图所示，一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点时速度为v1，下落到高度h2为的B点时速度为v2： 1）重力做功与物体动能变化的关系是什么？2）重力做功与重力势能变化的关系是什么？显然 通过移项变形我们可以得到EP2+ EK2 = EP1+ EK1E2=E1 （注意：A、B点的选取是任意的）结论：上面的两个例子表明： 物体在只受重力的情况下，其势能和动能的总和---机械能保持不变。同样也可以证明物体在只受弹力的情况下，也有相同的结论。（二）机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能的保持不变，叫做机械能守恒定律。 表达式： EP2+ EK2 = EP1+ EK1分组讨论：1、定律中的“只有重力或者弹力做功”是不是说物体只能受重力或者弹力？2、能受介质阻力和滑动摩擦力吗？为什么？（三）机械能守恒定律的条件 （1）只在重力做功的条件下，物体的机械能守恒。 （2）物体在只在弹力做功的情况下，发生动能和弹性势能之间的相互转化，物体的机械能也守恒。 展示：自由落体、沿光滑斜面下滑、弹簧振子等运动，讨论过程中机械能的变化情况。 思考：机械能任何时候都守恒吗？如果不是，那么引起物体机械能发生变化的原因是什么？例 以9.8 m/s的初速度竖直上抛质量为0.3 kg 的小球，不计空气阻力，求:（1）此球所能达到最大高度; （2）当它达到最大高度一半时，它的动能和重力势能各是多少？ 分析：小球在竖直上升过程中，不计空气阻力，小球只受重力作用，只有重力做功,所以机械能守恒。 解:（1）取抛出点为零势能面。 抛出点的机械能为 到达最大高度时的机械能为 根据机械能守恒定律有（2）当小球达到最大高度一半时，它的重力势能是 此时小球的动能为 在解例题的过程中，逐步分析清楚解题的一般思路，尽量要求学生来总结。(四)解题的一般思路1. 根据题意，选取研究对象。 2. 分析研究对象在运动过程中所受各个力的做功情况，判断是否符合机械能守恒定律的条件。 3. 若符合条件，再选取合适的零势能面,确定研究对象在初、末状态的机械能值。4.根据机械能守恒定律列出方程，代入数值求解。
小结：、1、机械能守恒定律2、机械能守恒的条件：只有重力和弹力做功。3、用机械能守恒定律的一般思路。
课堂反馈：1. 在下面各实例中，哪些过程机械能是守恒的，哪些是不守恒的？为什么？（1）物块沿光滑斜面下滑； （2）物块沿斜面匀速下滑； （3）物体做自由落体运动； （4）跳伞运动员在空中张开降落伞后匀速下落。 2. 运动员用手把离地1.6 m 高处的铅球推出去，使之获得 5 m/s 的斜向上方的初速度，不计空气阻力，求铅球落地时的速度。
作业：1、复习本节内容，完成课课练
v2
v1
B
A
h2
h1
C
B
A
A
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《动能 动能定理》教案
主备人：张德智
教学目标一、知识与技能 1、进一步理解动能的概念，掌握动能的计算式2、结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练3、理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题二、过程与方法1．运用演绎推导方式动能定理的表达式2．理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法三、情感、态度与价值观 通过动能定理的演绎推导，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣 二次备课
教学重点：动能的概念；动能定理及其应用
教学难点：对动能定理的理解
教学方法：推理归纳法、讲授法、电教法
教学用具：PPT课件
课时安排：1课时
教学过程：一、引入新课 ◆什么是物体的动能？物体的动能与什么因素有关？△物体由于运动而具有的能叫动能；△物体的动能跟物体的质量和速度有关。◆前面我们通过实验得到了功与速度的关系，我们又知道物体的动能与物体的质量和物体的运动速度有关，那么，物体的动能跟物体的质量和速度有什么样的数量关系呢？二、新课教学（一）动能的表达式思考题一：一架飞机在牵引力的作用下（不计阻力），在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问：①飞机的动能如何变化？为什么？②飞机的动能变化的原因是什么？③牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系？学生讨论并回答：①在起飞过程中，飞机的动能越来越大，因为飞机的速度在不断增大。②由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大。③功与动能变化关系：牵引力做了多少功，飞机的动能就增大多少。渗透研究方法：由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据做功的多少，来定量地确定动能。思考题二：如图所示，一个物体的质量为m，初速度为V1，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移L，速度增大到V2，则：①力F对物体所做的功多大？（W=FL）②物体的加速度多大？(a=F/m)③物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？④结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？⑤学生推导（可以让学生板书） 由结论可以看出：很可能是一个具有特定意义的物理量。进一步研究，当初速度为零时，由于外力所做的功等于物体动能的变化，可以确定物体的动能就是◆即：物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半。◆公式： ◆动能是标量◆动能的单位：焦（J）（二）动能定理◆我们用Ek来表示物体的动能，那么刚才得到的表达式可以改写为：W=Ek2- Ek1◆上式中各个字母所表示的是什么物理量呢？该表达式有什么物理意义？（W是指某一个力做的功还是指物体所有受力所做的功？）◆总结：通过分析讨论，我们知道：合力所做的功等于物体动能的变化，这个结论叫做动能定理◆讨论一：①当合力对物体做正功时，物体动能如何变化？②当合力对物体做负功时，物体动能如何变化？当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加；当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少。◆讨论二：如果物体经历两个或两个以上过程，比如先沿斜面下滑，然后再于水平面上滑行一段距离，在整个过程中，物体所受的所有外力对物体做的总功与物体动能的变化是什么关系？分两个过程依据三个状态分别进行讨论得出：外力在两个过程中对物体做的总功等于物体在整个运动过程中动能的变化。若为三个或更多过程动能定理同样适用◆讨论三：物体受变力作用，则在整个变力作用的过程中，变力做功与动能变化有什么样的关系呢？可以将过程细分为许多小段，每小段在每个小段上，物体的受可以看成是恒力作用，则与讨论二相比只是过程数增多了，所以变力做功仍等于物体动能的变化◆讨论四：物体既受变力作用，同时又做曲线运动，则外力做功与物体动能有什么样的关系？与上一讨论的方法一样，容易得到，外力所做的功仍为物体动能的变化。◆综合上述讨论，你认为动能定理适合哪些运动情况？无论物体受的是恒力还是变力，也无论物体做直线运动还是曲线运动动能定理均适用（四）动能定理的应用例一：一架喷气式飞机，质量m=5×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为L=5.3×102m时，达到起飞的速度v=60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍（k=0.02），求飞机受到的牵引力。思考：飞机做什么运动？题目中给出了哪些已知量？该问题的解题思路是什么？解法一：以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动受到重力、支持力、牵引力和阻力的作用。 又 由上两式得： 解法二：以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为WG=0，W支=0，W牵=FL，W阻=-kmgL，据动能定理得：Fs-kmgL= 代入数据得：F=1.8×104N上边两种解法分别是：解法一是用牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式求解的，而解法二是用动能定理求解的，那么同学们比较一下，这两种解法有什么区别呢？学生讨论，比较两种讨论结果：◆解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解，要假定牵引力是恒力，而实际中牵引力不一定是恒力。◆解法二采用动能定理求解，因为动能定理适用于变力，用它可以处理牵引力是变力的情况，而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间，所以用它来处理问题比较方便。学生阅读课文例题的解答过程，概括用动能定理解题的方法和步骤。①确定研究对象；②分析物体的受力情况、运动过程，明确各过程中各个是否做功，做正功还是做负功，进而求出外力做的功。③明确物体在始末状态的动能。④根据动能定理列方程求解。⑤验证与讨论例二：一辆质量为m、速度为V的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了L后停了下来。试求汽车受到的阻力学生分析，解题。可以让学生板书
小结：1、物体由于运动而具有的能叫动能，（）2、动能的研究方法，动能定理的推导过程3、动能定理中所说的外力，是指所有作用在物体上的外力；功是所有外力做的总功4、动能定理不仅适用恒力也适用于变力，适用于直线运动和曲线运动
课堂反馈：1、改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生改变，在下列情况下，汽车的动能各是原来的几倍。A、质量不变，速度增大为原来的2倍；B、速度不变，质量增大为原来的2倍；C、质量减半，速度增大到原来的4倍；D、速度减半，质量增大到原来的4倍。
作业：
第 - 4 - 页 共 5 页《功》教案
主备人：张德智
教学目标一、知识目标⑴掌握功的概念⑵掌握功的计算式：W=F Scosα⑶知道功的单位、功是标量⑷理解正功和负功的含义⑸掌握合力做功的两种计算方法二、能力目标 培养学生的理论联系实际的观点、观察能力、猜测意识、分析能力、推理能力；以及应用矢量的分解处理问题的意识与能力。三、情感目标通过联系实际，体现学以致用，激发学生的兴趣，以及在掌握功的概念和功的公式推导过程中，培养科学严谨的态度。 二次备课
教学重点： 功的概念、掌握功的计算公式
教学难点：1、物体在力的方向上的位移与物体运动的位移的区别2、正功、负功的含义
教学方法：师生互动、自主学习、合作探究
教学用具：《功》的课件
课时安排：1课时
教学过程：一、引入新课能量是可以转化和转移的，能量有大小，那么能量是用什么物理量来量度的呢？在物理学中用功来量度能量的转化及转移的二、新课教学（一）功的概念及意义◆观察与思考：（大刻屏幕展示一幅在我国北方马拉货车情景图）马水平拉货车前进，拉力、重力对货车有没有做功？为什么？如何计算拉力对货车做功的多少？学生回答，老师点评
◆观察与思考②：（用大屏幕展示一幅在我国北方骆驼拉雪橇情景图）骆驼斜向上拉雪橇前进，如何计算骆驼拉雪橇过程中拉力对雪橇做了多少功？[联系实际，从特殊问题到一般问题，激励学生探究日常生活中的物理学规律]◆学生猜想：大于F·S？小于F·S？等于F·S？无法计算？▲骆驼拉雪橇过程中拉力对雪橇做的功究竟是什么 情况呢？学生讨论下列问题：（大屏幕展示）1、要计算骆驼拉雪橇过程中拉力对雪橇做了多少功需建立怎样的物理模型？2、拉力对雪橇做功与哪些物理量有关呢？3、根据这些物理量得到怎样的计算式？◆点评学生的讨论。学生推导或教师进行理论推导功的计算公式。▲根据力对物体做功的两个必要因素，利用矢量的分解定则和合力与分力、合运动与分运动的等效关系，把力分解或把位移分解。■我们在初中学过力对物体做功的两个必要因素是，力和在力的方向上通过一段距离，距离为标量，在求解拉力对物体做功时不能把距离按平行四边形定则分解；在求解拉力对物体做功时，用位移来表示物体位置的变化，把位移分解，由此得到结果；由此可见，位移代替初中的距离更科学更有意义；所以现在我们认为做功的两个必要因素是：力和在力方向上发生一段位移◆功的计算公式：W=FScosα◆功的单位：1J＝1N×1m◆功是标量，只有大小没有方向（二）简单应用：Ⅰ、（比一比：幻灯片展示的问题）问题：比较公式W=F Scosα与初中学过的W=F S中S的含义？（学生思考回答）▲点评：根据前面的推导W=F Scosα过程中，F与S不在同一直线上，我们分解力F或位移S，当把位移S分解时，分解为与力垂直和在力方向上的两个分位移，其中Scosα为在力方向上的分位移；因此W=F Scosα中的S为物体的位移，不能理解为在力的方向上的位移。（三）功正负的意义Ⅱ、例：一物块静止放在光滑水平面上，现在一大小为10N方向与水平面成60°角斜向上的力F1作用下运动了6m后撤走F1，紧接着对它施一大小也为10N方向与运动方向成120°角斜向下的力F2作用下又往前运动了6m；则F1、F2分别对物体做了多少功？（学生做题）▲问：F1对物体做功30J，F2对物体做功-30J，正负表示什么含义？ ◆F1拉物体时，物体的速度增大，促进物体运动；F2拉物体时，物体的速度减小，阻碍物体运动。▲上面骆驼拉雪橇现象中，有几个力对雪橇做功，这些力对物体有何作用？这些力做功为正值还是负值？◆拉力促进雪橇运动，拉力做功为正值；地面给雪橇的阻力阻碍雪橇运动，阻力做功为负值，可以说雪橇克服阻力做功；那什么情况下力对物体做功为正值、负值呢？◆取决于F与S的夹角α：①当α=时，cosα=0,W=0，力F不做功，②当α＜时，cosα＞0，W＞0， F对物体做正功，F促进物体运动③当＜α≤π时，cosα＜0，W＜0，这表示力对物体做负功，F阻碍物体运动◆点评：正功和负功是本节的难点，要结合实例说明力在什么情况下做正功，在什么情况下做负功，并使学生清楚地知道：一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功（四）例题讲练一个质量m=20kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=100N，在水平地面上移动的距离S=2m，物体与地面间的滑动摩擦力Ff=30N，求各外力对物体所做功的代数和为多少 (g=10m/s2；cos37°=0.8)（学生练习后由学生讲解思路）1：受力分析，求出各力，求出各力对物体所做的功，最后得到各外力对物体所做功的代数和。即：W合=W1+W2+W32：受力分析，求出合外力，最后求合外力对物体所做功。即：W合=F合Scosα（五）练习反馈：1．一物体仅在两个相互垂直的力的作用下分别做了3J和4J的功，则外力对物体做的总功为多少？2．一物体以一定的初速度竖直向上抛出,上升到H高又落回到原处，已知物体在全过程中所受阻力的大小恒为F；则在整个过程中阻力对物体做了多少功？3.一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N的作用，在水平地面上移动的距离S=2m，已知：物体与地面间的动摩擦因素μ=0.3，g=10m/s2；cos37°=0.8。求：①拉力F1对物体所做的功；②摩擦力F2对物体所做的功；③重力G对物体所做的功；④弹力F3对物体所做的功；⑤合外力对物体所做的功。4．一质量为3kg物体从长为4m的斜面的顶端匀速滑至底端，斜面的倾角为300。①物体受几个力作用？各力沿什么方向？大小为多少？②各力对物体做多少功？5．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是：A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力对物体可能做负功，但也可能做正功或不做功C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体可能做负功，但也可能做正功或不做功
动一动：请同学们按下面要求表演，①重力对自身做正功；②重力对自身做零功；③重力对自身做负功。
小结：与初中相比1、定义不同；2、公式不同；3、出现正功、负功。
作业：1、复习《功》，预习《功率》2．完成课课练功3．书面作业：P6－3、4江苏省响水中学高一物理备课资料
《实验：验证机械能守恒定律》教案
主备人：张德智
教学目标一、知识与技能1、会用打点计时器打下的纸带谁知盘中餐物体运动的速度；2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。二、过程与方法 通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。三、情感、态度与价值观 通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身初中，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观，培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。 二次备课
教学重点： 掌握机械能守恒定律的实验原理
教学难点： 验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
教学方法：互动讨论法，实验法
教学用具：重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸、低压交流电源及两根导线、带铁夹的铁架台、刻度尺、小夹子
课时安排：1课时
教学过程： （一）导入新课◆机械能守恒定律的内容是什么？ ◇在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能的保持不变。 ◆定律中的哪一部分是守恒条件？“系统”的意义是什么？ ◇“在只有重力或弹力做功的物体系统内”表示的是守恒条件；“系统”的是重力势能是物体和地球构成的系统所具有；弹性势能是物体与弹簧构成的系统所具有。◆自由落体运动中机械能是否守恒？为什么？ ◇守恒。因为系统内只有重力做功。请同学们推导一下物体在做落体运动的过程中任意两点的机械能是相等的，即机械能是守恒的。学生推导……这个结论我们以前也推导过，理论证明物体在做自由落体运动的过程中机械能是守恒的。但“实践是检验真理的唯一标准”，我们能否用实验来验证这一现象呢？又该怎样来验证自由落体运动机械能是守恒的呢？（二）新课教学1、实验原理实验中我们验证什么物理的关系就能说明机械能是守恒的？⑴⑵ 或⑶需要测量的物理量：①下落高度h和对应的速度，②两点间的高度差及对应的速度 2、实验装置和器材 学生讨论：围绕实验的目的和原理，该实验需要哪些器材及如何组装？在组装时有什么要求？ 器材：重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸、低压交流电源及两根导线、带铁夹的铁架台、刻度尺、小夹子 重物如何选择？ 重力远大于重物所受到的阻力以减小误差，密度大、质量大。 其它要注意的问题：a、铁架台放在什么地方？注意些什么？b、打点计时器安装在铁架台什么地方？安装要注意什么？ 铁架台应安放在靠近桌边的地方以不影响重物的下落，并且安放后铁架台要稳固； 打点计时器安放时离地大约80cm到100cm之间为宜，具体应视纸带的长度，其限位孔要保持在竖直位置，以减小对纸带的摩擦。 3、数据测量与处理 ◆实验中应如何测量重物下落的速度？ ◆测量速度时就如何选点？ 用平均速度来测量某点的速度，由于加速度比较大打的点比较少，所以两点之间的时间间隔不能太大，最好只取0.02秒。 4、实验注意事项学生讨论：①打点计时器安装时，必须使纸带两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。②实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以保证下落时的初速度为零，可用小夹子先将纸带夹起来，待稳定后再释放纸带。③应选择质量较大的重物，以减小摩擦力的影响。④测量下落高度时，者必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起台点远一些，纸带也不易过长，有效长度可在60cm-80cm之内。⑤因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量 5、实验步骤 ①把打点譆安装在铁架台上，用导线将电源和打点计时器接好；②把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器附近。③接通电源，待打点计时器稳定后再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器应该在纸带上打出一系列的点。④重复上一步骤，打三到五条纸带。 ⑤选择一条点迹清晰且第1、2点间距离接近2mm的纸带，在起始点标上0，以后各点依次为1、2、3、……用刻度尺测量对应下落的高度h1、h2、h3、……并记录在表格中。 ⑥用公式 ，计算出簬的瞬时速度V1、V2、V3、……并记录在表格中。⑦计算簬的重力势能的减小量mghn和动能的变化量 ，并进行比较，看是否相等，将数值填入表格内。参考表格：各计数点1234 56下落高度速度势能动能结论（学生进行实验，教师巡回指导，帮助能力较差的小组或个人）6、结论 在误差允许范围内，物体动能的增加量等于重力势能的减小量7、误差讨论 ①重物下落时有较小的初速度，当有向下的初速度会得到动能变化大于重力势能的情况，在实验中要避免这种错误。②由于摩擦力的影响，重力势能的减小量稍大于动能的增加量，但在误差允许范围内。
小结：1、继续练习了打点计时器的使用2、进一步熟悉瞬时速度的求法3、验证了机械能守恒定律的正确性，初步实践了实验中的分析，提高了实验的技能
课堂反馈：1、在验证机械能守恒定律的实验中，得到了一条如图所示的纸带，纸带上的点记录了物体在不同时刻的 ，当打点计时器打点4时，物体的动能的表达式为EK= ，物体重力势能减小的表达式为EP= ，实验中是通过比较 来验证机械能守恒定律的（设交流电周期为T）。2、关于验证机械能守恒定律的下列说法中正确的是：A、选用重物时，重的比轻的好；B、选用重物时，体积小的比大的好；C、选定重物后，要称出它的质量；D、重物所受的重力，应选大于它受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力。3、下面列出一些实验步骤A、用天平测出重物和夹子的质量；B、将重物系在夹子上；C、将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子。再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器外；D、打点计时器接在学生电源交流输出端，把输出电压调至6V（电源不接通、交流）；E、打点计时器固定放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上；F、在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据；G、用秒表测出重物下落的时间；H、接通电源待计时器响声稳定后释放纸带；I、切断电源；J、更换纸带，重新进行两次；K、在三条纸带中选出较好的一条；L、进行计算，得出结论，完成实验报告；M、拆下导线，整理器材。以上步骤，不必要的有 ，正确步骤的合理顺序是 。4、实验中，下列物理量需要工具测量的是：A、重物的质量B、重力加速度C、重物下落的高度D、与重物下落高度所对应的瞬时速度
作业：1、复习本节课的内容2、完成课课练3、预习《能量守恒定律与能源》
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