机械能说课稿定稿_机械能说课稿完整版

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《机械能》复习课说课稿

一、教材分析：

能量守恒定律是十九世纪自然科学三大发现之一，对辨证唯物主义思想的建立起了重要作用，是学生树立辨证唯物主义观点的重要基础之一；能量转化和守恒思想贯穿整个高中教材，是认识自然、掌握自然规律的重要“工具”。机械能守恒是高中学生对能量转化和守恒的启蒙，它起着承前启后的作用，是必须牢固掌握的一个重要规律。本章通过对功能关系的讨论，完成对能量概念的更深入的认识。本章是高中阶段物理学习的基础内容之一，它既是力学问题的基础和综合，也是学习其他物理学知识的重要基础。本章内容是高考命题的热点，特别是关于功、动能定理、机械能守恒定律的有关试题是必考的，有的题目可能重复出现，因此必须熟练掌握本章内容、并将其与牛顿运动定律及运动学相结合，高考中本章的试题题型全面，选择题、填空题、计算题都可能出，尤其是动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒更多的出现在计算题中，成为近年高考的一大重点，必须重视解综合题的能力。所以，这就要求学生要能全面深入的了解机械能的组成部分：重力势能、弹性势能、动能以及能的变化与力做功的关系能全面掌握。

二、学情分析：

从学生知识层面上看，学生已经已经学习过重力势能、弹性势能、动能以及能量变化和力做功的关系，但对于基础较薄弱的同学可能还存在一定问题，尤其是涉及到有关数学的计算以及理论推导。从知识体系上看，重力势能、弹性势能和动能都是机械能的组成部分，并且能量发生变化时都伴随着力做功，重力势能变化时，伴随着重力做功；弹性势能变化时伴随着弹力做功；动能发生变化时伴随着外力做功。本节课就是对力学中功能关系的整合，通过复习，深入挖掘知识间的有机联系，针对知识重难点，对学生开展针对性的思维训练，进而提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。

三、教学目标：

（一）知识与技能

1、知道重力势能的概念，能用计算式计算物体的重力势能；理解重力做功与重力势能的变化之间的关系，并会推导它们之间的定量关系式。

2、知道弹性势能的概念，学习计算变力做功的思想方法；理解弹力做功与弹性势能的变化之间的关系。

3、理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算，理解动能定理及动能定理的推导过程。

（二）过程与方法

1、通过推导重力做功与重力势能变化之间的定量关系式，培养学生的分析、建模能力。

2、通过计算弹力做功的方法，体会微分思想和积分思想在物理学上的应用。

3、通过动能定理的推导过程，培养学生的推导能力。

（三）情感态度与价值观

感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。

四、教学重难点：

教学重点：能的变化和力做功的关系 教学难点：能的变化和力做功的关系

五、教学过程：

一、机械能 机械能：势能和动能能统称机械能。势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。其中，势能包括重力势能和弹性势能。动能：物体由于运动而具有的能量。

二、重力势能和重力做功

1、重力势能

（1）定义：物体由于被举高而具有的能量。（2）表达式：Ep=mgh 注意：h为相对于参考平面的高度，其大小具有相对性，因此，在参考平面之上，Ep的大小具有相对性，Ep为“+”，在参考平面之下，Ep为“—”。

（3）、单位：焦耳（J）

（4）、标矢性：标量，只有大小，没有方向（5）重力势能的变化量：△

Ep2、重力做功与重力势能的变化的关系（1）、重力做功：W=mg△h=mg(h-h)G12h：物体初位置的高度；h：物体末位置的高度

12（2）、重力做功的特点：只与起点位置和终点位置有关，跟物体的路径无关。（3）、重力做功与重力势能变化的关系： 下降时，重力做正功，重力势能减小； 上升时，重力做负功（克服重力做正功），重力势能增大； 重力做了多少功，重力势能就改变多少，即：W= mgh-mgh=EG12P初-

EP末 WG=△E=EpP初-

EP末

4、针对训练

例

1、如图所示，桌面高为h=1m，质量为m=2kg的小球从离桌面高H=0.5m的支架上自由落下，ｇ＝10 ｍ/s2 ,则：

（1）、以桌面为参考平面，计算小球在最高点的重力势能，落地时的重力势能以及由支架下落到地面过程中重力做的功；

（2）、以地面为参考平面，计算小球在最高点的重力势能，落地时的重力势能以及由支架下落到地面过程中重力做的功。

例

2、一个质量为3kg的小球，从10m处自由下落，着地后反弹起3m，取地面为参考平面，并取ｇ＝10 ｍ/s2，则：

（1）求小球初、末位置的重力势能；（2）在下落和反弹过程中重力所做的功；（3）从初位置到末位置重力所做的功。

三、弹性势能与弹力做功

1、弹性势能

（1）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量。（2）表达式：E=P1KX2 2公式推导：图像法：力和形变量所围面积大小即弹力所做的功

K：劲度系数；X：形变量

注意：通常选择弹簧自然伸长长度点为零势能面。（3）单位：焦耳（J）

（4）标矢性：标量，只有大小，没有方向

2、弹力做功与弹性势能变化的关系

O~A：，W＜0，弹力做负功，X增大，弹性势能增大； O~A：，W＜0，弹力做负功，X增大，弹性势能增大；

A~O：，W＞0，弹力做正功，X减小，弹性势能减小； 1A~O：，W＞0，弹力做正功，X减小，弹性势能减小。

结论：弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增大。

3、针对训练

例

1、如图1所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在1墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（）

A．弹簧的弹性势能逐渐减小

B．弹簧的弹性势能逐渐增大 C．弹簧的弹性势能先增大后减小 D．弹簧的弹性势能先减小后增大

例

2、如a、b两条斜线分别表示两根劲度系数不同的弹簧所受拉力F和弹簧伸长量之间的关系。设他们的劲度系数分别为

ka、kb，拉力都为

F

1时的弹性势能分别为

Ea、Eb。则下列说法正确的是（）A、C、四、动能与动能定理 kka＞kb

＞kb

EEa＞Eb

B、ka＜kb

Ea＞Eb

aaa＜Eb

D、ka＜kb

E＜Eb

1、动能

（1）定义：物体由于运动而具有的能量。

注意：由于运动具有相对性，所以动能也具有相对性。

1（2）表达式：Ek =mv2

2（3）单位：焦耳（J）

（4）标矢性：标量，只有大小，没有方向。

注意：v为瞬时速度，动能的大小与速度方向无关，若速度大小相同，则动能相同，且有Ek≥0（5）动能的变化量：△Ek=Ek初-EK末

2、动能定理（外力做功与动能变化的关系）

1、推导过程：

设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移l，速度由v1增加到v2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式。

22=FL,根据牛顿运动定律：F=ma，匀变速运动学公式：v2v12aL，得： wFwFmav2v12aL221112mv2mv1 22即：WW合△EKEK末-EK初 W1W2W3„„

合或W合F合L合2、动能定理：

（1）内容：合外力对物体所做的功，等于物体在这一过程中动能的变化量。注意：

WW合0，即合外力做正功，Ek初EK末，动能增加； 0，即合外力做负功，Ek初EK末，动能减少。

合（2）适用范围：不仅适用于恒力做功和直线运动，也适用于变力做功和曲线运动的情况。

3、针对训练

例

1、质量M=6000kg的客机，从静止开始沿平直的跑道上滑行，当滑行距离L=720m时，达到起飞速度V=60m/s。求：

（1）起飞时飞机的动能多大？

（2）若不计算滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？

（3）若滑行过程中受到的平均阻力大小为

F阻3000N,牵引力与第（2）问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？

例

2、一质量M＝0.5kg的物体，以v04m/s的初速度沿水平桌面上滑过S＝0.7m的路程

.m，求物体与桌面间后落到地面，已知桌面高h＝0.8m，着地点距桌沿的水平距离S112的摩擦系数是多少？（g取10m/s）答案：0.5