新人教版物理必修二 第七章 机械能守恒定律 教材教法分析 课件(共40张PPT)

②汽车发动机的功率、牵引力与速度之间的关系 的动态分析是学生掌握的难点。
利用“流程图”，弄清各个物理量之间的制约关系 （1）以恒定的功率起动
P 恒v 增 定 P 大 、 F vF 减 a 小 F m f a 减 (a 方 小 v 相 向 ) 同 与
当F减小到等于f时 ：F min = f → a=0 → v不再变化，达到vmax ，
W2=3×2×cos53°J = 3.6J
F2=3N
F合
W总=5×2 J = 10J
W总=6.4J+3.6J = 10J
F1=4N
可以看出： W总与W1、W2之间不满足 平行四边形的关系，所以不是矢量。
计算总功的两种方法：
（1）W总=F合lcosα （2）W总=W1+W2+▪▪▪▪▪▪（各个力的功取代 数和）
教学中对物理学科文化历史的渗透
新课程非常重视“科学文化历史的渗透”， 这有两重意义：
一是通过适当展示前辈科学家们建立科学 概念、发展科学规律的过程，来培养学生的科 学态度、科学方法，树立正确的世界观。
二是使学生了解知识是怎样得来的，使学 生有根据的、合乎逻辑地进行学习。
教学中对物理学科文化历史的渗透
四、本章教材的概述
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。
本章的结构
第1节 “追寻守恒量—能量” → 以引人 “能量”概念
第为2节目“的功” 为功能关系的讨论打基础 第3节“功率”
第4节“重力势能”
第5节“探究弹性势能的表达式”
功能关系的
易混、易错、不易理解的几个问题
※对功的公式中“l ”的理解：
⑴“l ”在高中课本中指的是“位移的大小”，“l ”在《力学 基础》（漆安慎 杜禅英）中指的是“受力点的位移”。
①若受力物体可看做是质点，则 “受力点的位移”即“受 力物体的位移” 。如（a）图
②若受力物体不能看作是质点，有时“受力点的位移” 与 “受力物体的位移” 不一致，则“受力点的位移”指将 受力部位视为质点时该质点的位移。如（b）图
使学生们了解：“功”这个物理量的引入不是空穴 来风，定义 “功”不是为了定义 “能”，功和能的关 系是在人类历史发展的实践中，逐步建立起来的。
参考“诊断”P43《恒量能量传递的尺度》
教学中对物理学科文化历史的渗透
第10节 能量守恒定律与能源 通过了解“发现能量守恒定律的历史”，
使学生们认识到能量守恒定律的发现不是偶 然的，它是人类对自然认识发展的必然产物。
本节让学生在感受科学伟大的同时，也在他们眼 前又推开了一扇新的 “窗户”，即用能量的观点认 识问题、解决问题。
教学中对物理学科文化历史的渗透
第2节 功 “功”的概念起源于早期工业发展的需要，当时的
工程师们需要有一个比较蒸汽机效益的办法，在实践 中大家逐渐同意用机器举起的物体的重量与高度之积 来量度机器的输出，并称之为“功”。
第1节 追寻守恒量—能量
通过本节的学习，使学生体会到“世界是变化无 常的，但在这变化着的一切背后存在着一种不变的 秩序，它限制着事物发生的可能性，要求事物发展 过程按一定的规律进行。而科学就是要在那万般变 化的自然界里找出不变性，这不变性就是各种各样 的守恒律。”
能量概念的引入就是科学前辈们追寻守恒量的一 个重要事例。
易混、易错、不易理解的几个问题
※ 对重力势能的的理解 ③重力势能是标量，但有正负。可类比 “温度的正负”
④重力是地球与物体之间的相互作用力，严格说来，重力 势能是地球与物体所组成的“物体系统”所共有的，而 不是地球上的物体单独具有的。 “地球上某物体具有 多少重力势能” 是一种简略的说法。
⑤重力做功与重力势能的关系：WG=Ep1－Ep2
第6节 “实验：探究功与速度变化的关系” 具体讨论
第7节“动能和动能定理”
第8节“机械能守恒定律” 第9节“实验：验证机械能守恒定律”
是前面内容的综 合、又是下一 节的基础
第10节 “能量守恒定律与能源” → 阐述能量守恒定律 建
五、备课中的感受与建议
1、教学中对物理学科文化历史的渗透 2、教学中联系生活、科技与社会的内容 3、教学中科学思想方法的渗透 4、教学中学生易混、易错、不易理解的问题 5、解题规范性的培养 6、需要补充的一些内容
第七章 机械能守恒定律 教材教法分析
一、课程标准的要求
1．举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。 关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。
2．通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。 理解动能和动能定理。 用动能定理解释生活和生产中的现象。
3．理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功有关。 4．通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，
Ⅱ
28．动能．动能定理（做功与动能改变的关系） Ⅱ
29．重力势能．重力做功与重力势能改变的关系 Ⅱ
30．弹性势能
Ⅰ
31．机械能守恒定律
Ⅱ
32. 动量知识和机械能知识的应用
Ⅱ
（包括碰撞、反冲、火箭）
三、课时安排（总计：16课时）
• 第1节 追寻守恒量—能量 （0.5课时） • 第2节 功（1.5课时） • 第3节 功率（1课时）+习题课（1课时） • 第4节 重力势能（1课时） • 第5节 探究弹性势能的表达式（1课时） • 第6节 实验：探究功与速度变化的关系（1课时） • 第7节 动能和动能定理（1课时）+习题课（1课时） • 第8节 机械能守恒定律（1课时）+习题课（1课时） • 第9节 实验：验证机械能守恒定律（1课时） • 第10节 能量守恒定律与能源（1课时）+习题课（1课时） • 测验讲评 （2课时）
当F减小到等于f时 ：F min = f → a=0 → v不再变化，达到vmax ，
vm
P Fmin
P f
之后汽车以vm匀速运动。
两种起动方式的v-t图像的对比：
学生易错的问题是：在变加速的运动过程中使 用匀变速直线运动的运动学公式进行求解。
易混、易错、不易理解的几个问题
※ 对重力势能的的理解
①重力势能大小具有相对性，选择的参考平面不同，则 重力势能的值不同。所以要先选择参考平面，才能进 一步讨论重力势能的大小。
②重力势能改变量的大小与参考平面的选取无关，在解 决问题中，更具有实际意义。
举例：“人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事？”
不知
“山上有棵小树，山下有棵大树，我不知道，
道哪棵更高……”
科学思想方法的渗透 比较法
②比较运用机械能守恒定律求解和运用 牛顿运动定律与运动学公式联立求解。
应用机械能守恒定律解决问题，只需 要考虑运动的初状态和末状态，不必考 虑两个状态间过程的细节。因此处理问 题更简洁方便。
易混、易错、不易理解的几个问题
※功是标量，没有方向，对“正功、负功”的理解 正功与负功： “正”、 “负”反映了力的作 用效
例：如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜 面位于光滑的水平地面上．从地面上看，在 小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块 的作用力（B）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功为零
D．不垂直于接触面，做功不为零
易混、易错、不易理解的几个问题 ※处理“力与速度不在一条直线上时的功率”
③注意： “更换受力点”不意味“受力点位移。如（c） 图
例：质量为m的人从地面以大小为v的速 度竖直跳起的过程中，地面对人是 否做功？
易混、易错、不易理解的几个问题
※对功的公式中“l ”的理解：
⑵值得注意的是：相对于不同的参 考系，物体的运动位移“l ”是不同 的，所以同一过程中的功也会不同。 为了避免这种“不确定性”，一般 在中学物理中我们计算功都以地面 为参考系。
引导学生通过查阅文献、调查研究的方法，多 列举能量耗散的例子，理解能量耗散的含义，明 确： ①耗散与守恒没有矛盾，只是不便于再利用了。 ②耗散反映出一种宏观过程的方向性。
科学思想方法的渗透
⑴“寻找守恒量”是科学研究的重要思想方法 ⑵化曲为直、以恒代变的思想 ⑶极限的思想和方法 ⑷图像法 ⑸类比法 ⑹等效替代法 ⑺比较法
vm
P Fmin
P f
之后汽车以vm匀速运动。
利用“流程图”，弄清各个物理量之间的制约关系
（2）以恒定的加速度起动
F牵 恒定 v增、 大 P F v P 实 增 大 P 实 增大到与 P 额 相 额等 之后汽车在恒定的P额下继续加速，牵引力F牵随v的增大而减小： P 恒v 增 定 P 大 、 F vF 减 a 小 F m f a 减 (a 方 小 v 相 向 ) 同 与
生理解物理意义，生活味道浓。但是学生没有驾 驶过汽车，没有这种感性认识，建议观看汽车启 动或上坡过程中司机换档的视频，或让学生观看 家长开车时的情景。
联系生活、科技与社会的内容
第10节 能量守恒定律与能源 通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，
使学生们认识到提高效率的重要性，了解能源与 人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的 重大意义。能源问题关系到人们的衣食住行，关 系到国家的兴旺发达，关系到世界的和平稳定。
科学思想方法的渗透
“寻找守恒量”是科学研究的重要思想方 法
守恒关系是自然界中十分重要的一类关系， 从中学时代开始加强学生对守恒关系的认识， 是对学生进行科学方法、科学观念的教育。
物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这 样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量 的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的， 而且也是极为重要的研究方向。
会用机械能守恒分析生活和生产中的有关问题。 5．了解自然界中存在多种形式的能量。
知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。 6．通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效