高中物理必修二教案-7.10能量守恒定律与能源-人教版
文档属性
| 名称 | 高中物理必修二教案-7.10能量守恒定律与能源-人教版 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 245.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-24 10:28:39 | ||
图片预览
文档简介
必修二第七章复习之“功与能”
教
学
设
计
功与能
三维教学目标
知识与技能
知道功是能量转化的量度
知道物体在相互作用过程中能量可以相互转化
过程与方法
1. 学会从功与能关系的观点解释物理现象、分析物理问题
2. 通过实际生活和科技的情景简化物理问题的方法使学生体会物理与生活间的紧密关系
3. 通过实际情境简化为物理问题的方法使学生体会将复杂问题简单化的方法
（三）情感、态度与价值观
由几种典型的功能关系，培养学生学习的热情、体验方法的形成过程
教学重、难点分析
重点：几种功能关系的理解
难点：系统内一对滑动摩擦力做功代数和度量系统产生的内能
三、教学过程：
（一）复习引入
首先让我们重温一下神州九号宇宙飞船起飞时那激动人心时刻。播放视频，（大约10秒）―――我们将飞船自地面起飞的一小段过程简化为下面的物理模型。（以实际情景引入问题）
例一：质量为m的物块，在拉力F作用下由静止开始上升高度h，如图示，重力加速度为g，该过程中：
1.重力势能如何变化了多少，变化了多少？
2.动能如何变化了多少，变化了多少？
(学生思考，提问)
解：WG=-mgh, EP2-EP1=mgh
WG=EP1-EP2
2，动能增加了（追问增加了多少？）
WG+WF=△EK
小结：能是反映物体具有做功本领的物理量---状态量
功是物体在相互作用过程中能量转化多少的量度---过程量
功是能量转化的量度―――（点出本节课的课题）
那么本题中拉力做的功度量什么能量的转化？（投出第三问请同学们思考）
3.拉力F做的功度量什么能量的变化？
（学生思考得出）机械能的变化。
（肯定学生的回答）让我们再看一下飞船回家时的情景，把飞船下落的过程简化为下面的物理问题。（播放视频）
应用：质量为m的小球以加速度5g减速下降h高度，问该过程中小球的机械能如何变化？变化多少？
h
w其他=△E
false
那么弹簧的弹性力做功对应着什么能量的变化呢？我们来看下面的例子
引入：一轻质弹簧右端连接一小球，左端固定置于
2
1
光滑的水平面上，右端自由伸长时末端为2位置，现
手持一小球向左挤压弹簧至1位置，由静止释放。
问小球由1位置运动到2位置的过程中
弹簧的弹性势能如何变化？什么力做功度量弹性势能的变化？
W弹=Ep1-Ep2
(教师)其实生活中弹性力做功有很多，如体育运动中蹦床运动、蹦极运动都存在弹力做功和弹性势能变化的问题。（展示图片）
（教师：我们看一个简单一点的模型）
例二：如图所示,一个轻弹簧竖直立在水平地面上,把一个小球自弹簧上端某一高度静止释放,在小球自释放到将弹簧压缩最短的过程中。问：
（1）小球的机械能守恒吗？
（2）小球和弹簧系统的机械能守恒吗？
重点分析守恒的条件判断
启发：判定机械能是否守恒，除了要满足W其他＝0，还应抓系统。
（让我们再次回到蹦床问题）
过度：如果今天的天气很冷？同学说有什么简单的方法可以使我的手变热呢？
对―――搓手可以取暖，但为什么搓手可以取暖呢？如果我左右手不发生相对运动可以取暖么？下面我们就通过下面的例子来研究一下一对滑动摩擦力做功与系统产生的内能之间关系？
v0
d
v
例三：如图所示，质量为M的木板放在光滑水平面上，质量为m的木块以初速度v0水平滑上木板的左端，当木块相对木板位移为d时达到共同速度v，若木块与木板间的滑动摩擦力为f。
问：（1）摩擦力对木块做多少功？
（2）摩擦力对木板做多少功？
分析：1.木块 －false= falsemfalse-falsemfalse-----－①
①false（-1）： false= falsemfalse-falsemfalse-------③
2.木板 false=falseMfalse--------------------②
③-②: ffalsed=falsemfalse-false(m+M)false =falseE内----④
（教师）可见一对滑动摩擦力做功度量了系统产生的内能。
一:常见的功能关系
不同的力做功
对应不同形式能的变化
定量关系
合外力的功
动能变化
false
重力的功
重力势能变化
false
弹簧弹力的功
弹性势能变化
false
系统除重力和弹力之外的力做的功
系统机械能变化
false
系统内一对滑动摩擦力做的功
系统内能变化
false
（课后小结）本节课我们学习了力学中常见的功能关系，同学们思考下面的问题。
应用：如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方点P由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g，试分析小球从P到B的运动过程中涉及哪些力做功，做多少功？分别对应哪些能量的转化，转化多少的能量？
（结合学生回答小结）
分析：小球的重力做正功等于重力势能减少mgR,
对B点分析动能增加了false,
机械能减小了false，
故摩擦力做了-false，
在此过程中产生的内能为false
（教师）实际上这是今年高考题，故一轮复习应注重基本规律和基本方法的理解。（展示高考题）
(2012安徽高考）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方点P由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（ ）
A. 重力做功 2mgR
B. 机械能减少mgR
C. 合外力做功mgR
D. 克服摩擦力做功1/2mgR
四、板书设计（略）
五、教后反思
我们知道功能关系是高考考查的重点、高中教学的难点；同时也是学生理解的难点；学生若想灵活运用就更难了。所以本节课的教学设计就采用立足于知识的生成过程，通过一个个生活、体育和科技中的具体实例――建立物理模型――设置物理问题的设计思路。教学过程的展开采用由易到难的顺序，从而使“功能关系”在学生的头脑中自然生成。
教
学
设
计
功与能
三维教学目标
知识与技能
知道功是能量转化的量度
知道物体在相互作用过程中能量可以相互转化
过程与方法
1. 学会从功与能关系的观点解释物理现象、分析物理问题
2. 通过实际生活和科技的情景简化物理问题的方法使学生体会物理与生活间的紧密关系
3. 通过实际情境简化为物理问题的方法使学生体会将复杂问题简单化的方法
（三）情感、态度与价值观
由几种典型的功能关系，培养学生学习的热情、体验方法的形成过程
教学重、难点分析
重点：几种功能关系的理解
难点：系统内一对滑动摩擦力做功代数和度量系统产生的内能
三、教学过程：
（一）复习引入
首先让我们重温一下神州九号宇宙飞船起飞时那激动人心时刻。播放视频，（大约10秒）―――我们将飞船自地面起飞的一小段过程简化为下面的物理模型。（以实际情景引入问题）
例一：质量为m的物块，在拉力F作用下由静止开始上升高度h，如图示，重力加速度为g，该过程中：
1.重力势能如何变化了多少，变化了多少？
2.动能如何变化了多少，变化了多少？
(学生思考，提问)
解：WG=-mgh, EP2-EP1=mgh
WG=EP1-EP2
2，动能增加了（追问增加了多少？）
WG+WF=△EK
小结：能是反映物体具有做功本领的物理量---状态量
功是物体在相互作用过程中能量转化多少的量度---过程量
功是能量转化的量度―――（点出本节课的课题）
那么本题中拉力做的功度量什么能量的转化？（投出第三问请同学们思考）
3.拉力F做的功度量什么能量的变化？
（学生思考得出）机械能的变化。
（肯定学生的回答）让我们再看一下飞船回家时的情景，把飞船下落的过程简化为下面的物理问题。（播放视频）
应用：质量为m的小球以加速度5g减速下降h高度，问该过程中小球的机械能如何变化？变化多少？
h
w其他=△E
false
那么弹簧的弹性力做功对应着什么能量的变化呢？我们来看下面的例子
引入：一轻质弹簧右端连接一小球，左端固定置于
2
1
光滑的水平面上，右端自由伸长时末端为2位置，现
手持一小球向左挤压弹簧至1位置，由静止释放。
问小球由1位置运动到2位置的过程中
弹簧的弹性势能如何变化？什么力做功度量弹性势能的变化？
W弹=Ep1-Ep2
(教师)其实生活中弹性力做功有很多，如体育运动中蹦床运动、蹦极运动都存在弹力做功和弹性势能变化的问题。（展示图片）
（教师：我们看一个简单一点的模型）
例二：如图所示,一个轻弹簧竖直立在水平地面上,把一个小球自弹簧上端某一高度静止释放,在小球自释放到将弹簧压缩最短的过程中。问：
（1）小球的机械能守恒吗？
（2）小球和弹簧系统的机械能守恒吗？
重点分析守恒的条件判断
启发：判定机械能是否守恒，除了要满足W其他＝0，还应抓系统。
（让我们再次回到蹦床问题）
过度：如果今天的天气很冷？同学说有什么简单的方法可以使我的手变热呢？
对―――搓手可以取暖，但为什么搓手可以取暖呢？如果我左右手不发生相对运动可以取暖么？下面我们就通过下面的例子来研究一下一对滑动摩擦力做功与系统产生的内能之间关系？
v0
d
v
例三：如图所示，质量为M的木板放在光滑水平面上，质量为m的木块以初速度v0水平滑上木板的左端，当木块相对木板位移为d时达到共同速度v，若木块与木板间的滑动摩擦力为f。
问：（1）摩擦力对木块做多少功？
（2）摩擦力对木板做多少功？
分析：1.木块 －false= falsemfalse-falsemfalse-----－①
①false（-1）： false= falsemfalse-falsemfalse-------③
2.木板 false=falseMfalse--------------------②
③-②: ffalsed=falsemfalse-false(m+M)false =falseE内----④
（教师）可见一对滑动摩擦力做功度量了系统产生的内能。
一:常见的功能关系
不同的力做功
对应不同形式能的变化
定量关系
合外力的功
动能变化
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重力的功
重力势能变化
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弹簧弹力的功
弹性势能变化
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系统除重力和弹力之外的力做的功
系统机械能变化
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系统内一对滑动摩擦力做的功
系统内能变化
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（课后小结）本节课我们学习了力学中常见的功能关系，同学们思考下面的问题。
应用：如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方点P由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g，试分析小球从P到B的运动过程中涉及哪些力做功，做多少功？分别对应哪些能量的转化，转化多少的能量？
（结合学生回答小结）
分析：小球的重力做正功等于重力势能减少mgR,
对B点分析动能增加了false,
机械能减小了false，
故摩擦力做了-false，
在此过程中产生的内能为false
（教师）实际上这是今年高考题，故一轮复习应注重基本规律和基本方法的理解。（展示高考题）
(2012安徽高考）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方点P由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（ ）
A. 重力做功 2mgR
B. 机械能减少mgR
C. 合外力做功mgR
D. 克服摩擦力做功1/2mgR
四、板书设计（略）
五、教后反思
我们知道功能关系是高考考查的重点、高中教学的难点；同时也是学生理解的难点；学生若想灵活运用就更难了。所以本节课的教学设计就采用立足于知识的生成过程，通过一个个生活、体育和科技中的具体实例――建立物理模型――设置物理问题的设计思路。教学过程的展开采用由易到难的顺序，从而使“功能关系”在学生的头脑中自然生成。