能量守恒定律《能量守恒定律》教案.docx

合集下载

能量守恒定律初中教案模板

能量守恒定律初中教案模板

课时安排:2课时教学目标:1. 让学生了解能量守恒定律的基本概念,知道能量不会凭空产生,也不会凭空消失,只会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。

2. 培养学生运用能量守恒定律分析物理现象的能力,提高学生的科学素养。

3. 培养学生严谨的实验态度和团队合作精神。

教学重点:1. 能量守恒定律的基本概念。

2. 能量转化的实例。

教学难点:1. 能量转化与守恒的理解。

2. 运用能量守恒定律分析物理现象。

教学准备:1. 教学课件。

2. 实验器材:弹簧测力计、小车、斜面、木块、砝码、纸带等。

教学过程:第一课时一、导入新课1. 通过生活中的实例,如烧水、煮饭等,引导学生思考能量的来源和转化。

2. 提问:能量是否会凭空消失?是否会凭空产生?二、新课讲解1. 介绍能量守恒定律的基本概念,强调能量不会凭空消失,也不会凭空产生。

2. 通过实例讲解能量转化的过程,如化学能转化为热能、机械能转化为电能等。

3. 讲解能量守恒定律的普遍性和重要性。

三、课堂练习1. 让学生分析生活中常见的能量转化现象,如太阳能转化为电能、食物中的化学能转化为人体能量等。

2. 通过小组讨论,让学生分享自己的发现和观点。

四、课堂小结1. 总结本节课所学内容,强调能量守恒定律的重要性。

2. 提出思考题,引导学生课后进一步思考。

第二课时一、复习导入1. 回顾上节课所学内容,提问:能量守恒定律是什么?2. 让学生分享自己在本节课中的收获。

二、实验演示1. 通过实验演示能量守恒定律,如斜面实验、小车实验等。

2. 引导学生观察实验现象,分析能量转化的过程。

三、课堂练习1. 让学生根据实验结果,分析能量守恒定律在生活中的应用。

2. 通过小组讨论,让学生分享自己的观点。

四、课堂小结1. 总结本节课所学内容,强调能量守恒定律在生活中的重要性。

2. 提出思考题,引导学生课后进一步思考。

教学反思:本节课通过实例讲解、实验演示和课堂练习等多种形式,让学生了解了能量守恒定律的基本概念和能量转化的过程。

能量守恒定律教案设计

能量守恒定律教案设计

能量守恒定律教案设计一、教学目标1.理解能量守恒定律的概念、内容和意义。

2.了解日常生活中能量转化的实例。

3.掌握能量守恒定律的计算方法。

4.培养学生的实验探究能力和科学思维能力。

二、教学重点1.能量守恒定律的概念和内容。

2.能量转化的实例。

三、教学难点1.公式的运用。

2.如何进行实验和探究。

四、教学内容安排第一讲:能量守恒定律的概念与实例1.概念通过讲解能量的定义,引出能量守恒定律的概念,说明能量守恒定律的重要性和含义。

2.实例借助生活中的实例,如小球滚动、物体自由落体等,让学生理解能量守恒的本质。

第二讲:能量守恒定律的具体应用1.能量转化的例子给出电脑、手机常见物品的能量转化路径,让学生理解在这其中能量守恒定律的意义。

2.能量守恒定律的公式和解题方法引导学生学习能量守恒定律的公式和解题方法,并结合实例进行讲解。

第三讲:实验探究1.设计实验为了进一步让学生了解能量转化及其与能量守恒定律的关系,引导学生设计小实验,观察实验过程,总结实验结果。

2.分析实验结果通过实验结果的展示和分析,让学生了解能量守恒定律的应用。

五、教学策略1.信息获取策略通过讲解生活中的实例、设计实验探究等形式,激发学生对知识点的好奇心,提高学生的学习兴趣。

2.问题导学策略在实验探究环节,鼓励学生自主提出问题,并通过讨论和解决问题的过程,加深学生对能量守恒定律的理解。

3.互动式教学策略在教学过程中,鼓励学生互相讨论,分享自己的想法和观点,增加学生之间的互动,提高学生的学习效果。

六、教学评价1.提问策略通过提问,考察学生对知识点的掌握程度和理解深度。

2.作业检查策略通过检查学生的作业,了解学生对知识点的理解和应用能力,便于针对性地进行教学。

3.实验检测策略通过实验检测,了解学生的实验探究能力和对知识点的掌握程度。

七、教学资源1.教材:《物理》(人民教育出版社)2.教具:小球、直线轨道、各种物品。

3.多媒体课件:能量守恒定律的PPT课件、视频等。

教科版九年级物理下册《能量守恒定律》教案及教学反思

教科版九年级物理下册《能量守恒定律》教案及教学反思

教科版九年级物理下册《能量守恒定律》教案及教学反思一、教学目标1.了解能量守恒定律的理论和实际应用;2.掌握能量守恒定律的计算方法;3.理解能量转换的基本原理。

二、教学重点1.能量守恒定律的基本概念;2.能量守恒定律的计算方法;3.能量转换的基本原理。

三、教学过程1. 导入环节通过问答形式与学生互动,引导他们回忆上一节课学习的内容,并帮助他们理解能量守恒定律的概念。

问:你们还记得上一节课学习了什么内容吗?答:学习了功和能。

问:那你们知道什么是能量守恒定律吗?答:不知道。

问:那么,我们今天的学习内容就是能量守恒定律,他是什么意思呢?通过学生的回答来引出能量守恒定律的概念。

2. 讲解能量守恒定律的概念在讲解中,要通过案例让学生深刻理解能量守恒定律的意义。

能量守恒定律表示,在物体和其周围环境相互作用的过程中,其总能量保持不变。

简单来说,就是能量不可能从一个物体消失或出现,只能从一个物体转移到另一个物体。

案例:一个漏斗里有10个小球,你把第一个小球落下,他撞到第二个小球,第二个小球撞到第三个小球,以此类推,当第10个小球撞到地面时,地面会受到多少能量?通过这个案例,可以引导学生思考能量是如何转移和守恒的。

3. 讲解能量守恒定律的计算方法讲解能量守恒定律的计算方法,建议采用实验演示的形式。

以自行车的例子为参照,有一个坡度为30度的山丘,自行车位于山丘的山顶,有一颗桔子位于山丘下部,每个桔子的质量为50克。

现在自行车开始往下滑,当滑到山丘末端的时候,自行车速度会变成15千米/小时,问桔子的速度会是多少?通过这个案例,学生可以把计算公式和实际问题结合起来,深刻理解能量守恒定律的计算方法。

4. 能量转换的基本原理能量转换是指在物体和其周围环境相互作用的过程中,能量从一种形式转化为另一种形式的过程。

通过实验演示,讲解能量转换的原理,引导学生理解能量转换的概念。

以滑板车的例子为参照,在一条平坦的路上,手拍一下滑板车,滑板车开始滑动,那么滑板车的速度能一直维持下去吗?为什么?通过这个案例,可以引导学生理解动能和势能的关系,进一步了解能量转换的基本原理。

能量守恒定律课堂教学设计

能量守恒定律课堂教学设计

能量守恒定律课堂教学设计引言能量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它描述了能量在物理系统中的转化与守恒关系。

在课堂教学中,通过生动的实例和互动的教学方法,可以帮助学生深入理解和掌握能量守恒定律的概念和应用。

本文将从课堂教学设计的角度出发,探讨如何有效教授能量守恒定律。

一、教学目标1. 理解能量守恒定律的基本概念和意义;2. 掌握能量守恒定律的应用方法;3. 培养学生的动手实践和问题解决能力。

二、教学内容1. 能量守恒定律的基本概念和表达形式;2. 能量转化与守恒的实例分析;3. 能量守恒定律在机械能、热能和动能转化中的应用。

三、教学方法1. 案例分析:引入生活中的实际案例,让学生通过观察和分析,了解能量转化与守恒的过程。

2. 实验演示:设计简单的实验演示,让学生亲自操作实验装置,观察能量转化的过程,进一步巩固对能量守恒定律的理解。

3. 小组合作:组织学生进行小组合作,通过讨论和解决问题的方式,帮助学生巩固和应用所学知识。

四、教学过程1. 导入阶段引入实际案例,如一个摆钟的摆动过程。

通过问题引导,引发学生对能量转化的思考,并引出能量守恒定律的概念和作用。

2. 理论讲解通过讲解能量守恒定律的基本概念和表达形式,帮助学生建立起对能量守恒定律的正确理解。

3. 案例分析选择一些具体的能量转化案例,如弹簧振子、滑坡运动等,引导学生观察和分析能量转化的过程,并总结出能量守恒的规律。

4. 实验演示设计简单的实验装置,如小球下滑、弹簧弹性势能转化等实验,让学生亲自操作实验,观察能量转化的过程,并通过实验结果验证能量守恒定律。

5. 讨论与解决问题组织学生进行小组合作,讨论获得的实验结果,解决实验中遇到的问题,促进学生之间的交流和合作,提高问题解决能力。

6. 拓展与应用引导学生运用所学知识,分析和解决实际生活中与能量转化相关的问题,如机械能转化、热能守恒等。

7. 总结与归纳通过课堂讲解与小结,对能量守恒定律的概念和应用进行系统的总结与归纳,帮助学生理清思路,巩固所学知识。

能量守恒定律的备课教案

能量守恒定律的备课教案

能量守恒定律的备课教案一、教学目标1. 理解能量守恒定律的概念和内涵;2. 掌握能量守恒定律的定量表述和数学表达方式;3. 能利用能量守恒定律分析和解决实际问题;4. 培养学生的实际动手能力和思维能力。

二、教学重点1. 能量守恒定律的概念和内涵;2. 能量守恒定律的定量表述和数学表达方式。

三、教学难点1. 能量守恒定律的应用和解决实际问题;2. 学生实际动手能力和思维能力的培养。

四、教学方法1. 情境教学法:通过实际场景的呈现,引发学生的兴趣和好奇心;2. 实验演示法:通过实验演示,观察和分析实验现象,巩固学生对能量守恒定律的理解;3. 讨论互动法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养他们的思考能力和表达能力。

五、教学过程第一步:导入(5分钟)通过讲述一个关于能量转化的故事或者展示一段相关视频,激发学生对能量的兴趣,并引入能量守恒定律的概念。

第二步:学习能量守恒定律(15分钟)1. 定义能量守恒定律:能量守恒定律是指在一个孤立系统中,能量既不能被创造,也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式,总能量保持不变。

2. 能量守恒定律的表达方式:E₁ + Q₁₂ - W₁₂ = E₂,其中E₁为初始能量,Q₁₂为热量传递,W₁₂为功。

3. 实例分析:通过具体实例,分析能量转化和守恒过程,加深学生对能量守恒定律的理解。

第三步:实验演示(20分钟)进行一个与能量守恒定律相关的实验演示,如小车碰撞实验。

通过观察和分析实验现象,引导学生发现能量守恒的特点,并运用数学表达方式进行计算。

第四步:能量守恒定律的应用(25分钟)1. 分组讨论:将学生分成小组,提供一些日常生活中的场景,让学生讨论并提出能量转化和守恒的观察点,并进行实际测量和计算。

2. 组织展示:每个小组派代表展示自己的讨论结果,其他组进行评价和提问。

第五步:拓展应用(25分钟)1. 通过案例分析,引导学生运用能量守恒定律解决实际问题,如能量资源的合理利用、能源危机等。

能量守恒定律教案

能量守恒定律教案

能量守恒定律教案能量守恒定律是物理学中的一个重要定律,它表明在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

本教案将介绍能量守恒定律的基本原理、应用以及实践活动,帮助学生更好地理解这一定律。

通过本课程的研究,学生将能够:理解能量守恒定律的基本原理;掌握能量的各种形式及其转化;了解能量守恒定律在日常生活中的应用;进行实验活动,验证能量守恒定律。

本教案的主要内容包括以下几个方面:介绍能量守恒定律的定义和表达方式;解释能量守恒定律的基本原理,包括能量转化、能量损失等概念。

介绍能量的各种形式,如机械能、热能、电能等;解释能量是如何在不同形式之间转化的,如动能转化为势能、热能转化为机械能等。

在日常生活中的例子,如弹簧的弹性势能、钟摆的动能转化等;在工程领域的应用,如能源转化、发电原理等。

设计实验,验证能量守恒定律;观察实验现象,分析能量转化的过程。

讲解:通过教师的讲解,介绍能量守恒定律的基本概念和原理。

实验演示:进行实验演示,展示能量转化的过程,激发学生的研究兴趣。

小组讨论:组织小组讨论,让学生共同探讨能量守恒定律的应用和实践意义。

实践活动:设计实验活动,让学生亲身参与验证能量守恒定律。

能量守恒定律是物理学中的重要概念,通过本教案的研究,学生将能够深入理解能量守恒定律的原理和应用,并通过实践活动加深对能量转化过程的理解。

希望本教案能够帮助学生更好地掌握能量守恒定律,并培养他们对科学知识的兴趣和探索精神。

能量守恒定律是物理学中的重要概念,通过本教案的学习,学生将能够深入理解能量守恒定律的原理和应用,并通过实践活动加深对能量转化过程的理解。

希望本教案能够帮助学生更好地掌握能量守恒定律,并培养他们对科学知识的兴趣和探索精神。

能量守恒定律教案

能量守恒定律教案

能量守恒定律教案教案主题:能量守恒定律教学目标:1. 了解能量守恒定律的基本概念;2. 理解能量转化和能量转移过程中能量守恒的原理;3. 能够通过能量守恒定律解决与能量转化相关的问题;4. 培养学生的观察能力和实验探究能力。

教学准备:1. 教材:教科书或课件;2. 实验器材:弹簧、小球、称量仪器等;3. 教学媒体:投影仪、计算机等。

教学过程:Step 1:导入通过给学生展示几个不同的物理现象(如小球滑坡、钟摆等),引起学生对能量变化的注意。

让学生思考这些现象中能量是如何转化的。

Step 2:介绍能量守恒定律通过引导学生的讨论,引出能量守恒定律的概念。

解释能量守恒定律指的是在一个封闭系统内,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

Step 3:探究能量守恒定律进行实验,如用弹簧和小球构成一个简单的能量转化系统,让学生通过测量小球的质量、高度和速度等参数来验证能量守恒定律。

指导学生设计实验步骤、记录实验数据,并引导学生总结实验结果。

Step 4:解决相关问题给学生提供一些与能量转化相关的问题,让学生运用能量守恒定律解答问题。

如小球从一定高度自由滑下,求小球滑到底部时的速度;或弹簧压缩和释放时能量的变化等。

Step 5:巩固与拓展布置一些练习题,让学生巩固并拓展对能量守恒定律的理解。

同时,引导学生观察和思考身边的现象,分析其中的能量转化与守恒。

Step 6:总结通过讨论和总结,再次强调能量守恒定律的重要性和普遍性。

鼓励学生通过实际问题的解答,巩固对能量守恒定律的理解。

教学延伸:可以引导学生通过观察和实验,探究更多与能量转化相关的问题,如滑雪过程中能量转化的规律、电能和热能之间的转化等。

同时,可以引导学生了解能量守恒定律在生活和工业中的应用,如能源的利用和保护等。

教学评估:1. 教师观察学生在实验过程中的表现;2. 提问学生完成练习题的情况;3. 对学生的实验报告和问题解答进行评分。

高中物理高二物理《能量守恒定律》教案、教学设计

高中物理高二物理《能量守恒定律》教案、教学设计
-分类:械能守恒、能量守恒。
2.能量守恒定律的表达式:
-机械能守恒:物体的动能和势能之和在一个封闭系统中保持不变。
-能量守恒:在一个封闭系统中,各种能量形式(如动能、势能、内能等)相互转换,但总能量保持不变。
3.能量守恒定律的应用:
-分析物体在力的作用下的运动。
-解决碰撞问题、物体在势场中的运动等实际问题。
高中物理高二物理《能量守恒定律》教案、教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.理解能量守恒定律的基本概念,掌握能量守恒的表达方式及其在物理学中的应用。
2.学会运用能量守恒定律分析物体在力的作用下的运动,解决实际问题,如碰撞问题、物体在势场中的运动等。
3.掌握能量守恒定律与动量守恒定律的联系与区别,能正确运用两个守恒定律分析复杂的物理现象。
2.教学过程设计:
-导入新课:通过生活中的实例,引出能量守恒的概念,激发学生兴趣。
-知识讲解:系统介绍能量守恒定律的基础知识,注重理论与实践相结合。
-案例分析:选择具有代表性的案例,引导学生运用能量守恒定律分析问题。
-小组讨论:分组讨论典型案例,培养学生的合作意识和解决问题的能力。
-课堂小结:总结本节课的主要内容,强调能量守恒定律的核心要点。
3.教学评价:
-采用形成性评价和终结性评价相结合的方式,全面评估学生的学习效果。
-课堂提问、练习和实验报告等多种形式,关注学生在知识掌握、能力提升、情感态度等方面的表现。
-定期开展学习反馈,了解学生在学习过程中遇到的问题,及时调整教学策略。
4.教学拓展:
-鼓励学生开展课外研究性学习,深入研究能量守恒定律在现实生活中的应用。
二、学情分析
在本章节的教学中,学生已经具备了一定的物理基础知识,对牛顿运动定律、功和能的概念有了初步的了解。在此基础上,学生对能量守恒定律的学习将更为深入和系统。然而,由于能量守恒定律涉及的概念较为抽象,学生在理解上可能存在一定的困难。因此,在教学过程中,需要关注以下几个方面:
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

能量守恒定律《能量守恒定律》教案【-- 设计合同】本节课的设计,教材继续沿用了前几节的课程模式,先由生活中的实例引出研究问题,然后用实验加以证实,让学生接受这个物理事实。

接着再从理论上推导、证明,从而得出结论。

这节课教材是从生活中骑自行车上坡的实例入手,引出动能和重力势能在此过程中是在相互转化的。

接着通过实验来证实这个转化过程中的守恒结论。

最后提出了自然界中最普遍、最基本的规律之一能量转化和守恒定律。

机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例,要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识,这是能够用该定律解决力学问题的基础。

各种不同形式的能相互转化和守恒的规律,贯穿在整个物理学中,是物理学的基本规律之一。

能量守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点,也是运动学和动力学知识的进一步综合和展开的重要基础。

所以这一节知识是本章重要的一节。

机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能。

分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能,是本节学习的难点之一。

在教学中应让学生认识到,物体重力势能大小与所选取的参考平面(零势面)有关;而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。

在讨论物体系统的机械能时,应先确定参考平面。

1。

理解机械能守恒定律的内容;2。

在具体的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;3。

理解能量转化和守恒定律。

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。

自制投影片、 CAI 课件、重物、电磁打点计时器以及纸带、复写纸片、低压电源及两根导线、铁架台和铁夹、刻度尺、小夹子。

1课时一、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;4。

理解能量守恒定律,能列举、分析生活中能量转化和守恒的例子。

二、过程与方法1。

初步学会从能量转化和守恒的观点解释现象、分析问题;2。

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1。

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;2。

通过实验验证,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。

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。

导入新课[实验演示]动能与势能的相互转化教师活动:演示实验 1:如下图,用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。

把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的 A 点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能和动能相互转化。

我们看到,小球可以摆到跟 A 点等高的 C点,如图甲。

如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到 C点,但摆到另一侧时,也能达到跟 A 点相同的高度,如图乙。

问题:这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么?学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解。

小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。

拉力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有重力对小球做功。

实验表明,小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。

在摆动过程中,小球总能回到原来的高度。

可见,重力势能和动能的总和,即机械能应该保持不变。

教师活动:演示实验2:如图,水平方向的弹簧振子。

用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化。

问题:这个实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个实验说明了什么?学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解。

小球在往复运动过程中,竖直方向上受重力和杆的支持力作用,水平方向上受弹力作用。

重力、支持力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有弹簧的弹力对小球做功。

实验表明,小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化。

小球在往复运动过程中总能回到原来的位置,可见,弹性势能和动能的总和,即机械能应该保持不变。

教师活动:总结、过渡:通过上述分析,我们得到动能和势能之间可以相互转化,那么在动能和势能的转化过程中,动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就用实验来探索这个问题。

推进新课一、机械能的转化和守恒的实验探索在学生开始做实验之前,老师应强调如下几个问题:1。

该实验中选取被打点纸带应注意两点:一是第一点 O为计时起点, O点的速度应为零。

怎样判别呢?2。

是否需要测量重物的质量?3。

在架设打点计时器时应注意什么?为什么?4。

实验时,接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?5。

测量下落高度时,某同学认为都必须从起始点算起,不能弄错。

他的看法正确吗?为了减小测量h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好,还是近些好?学生活动:思考老师的问题,讨论、交流,选出代表发表见解。

1。

因为打点计时器每隔 0。

02 s 打点一次,在最初的 0。

02 s 内物体下落距离应为0。

002 m,所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近 2 mm的纸带进行测量;二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点,每相邻两点时间间隔 t=0 。

02 s 。

2 。

因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值,所以不必测量物体的质量 m,而只需验证就行了。

3。

打点计时器要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用。

4。

必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。

5。

这个同学的看法是正确的。

为了减小测量 h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起始点适当远些好。

教师活动:听取学生汇报,点评,帮助学生解决困难。

学生活动:学生进行分组实验。

数据处理:明确本实验中要解决的问题即研究动能与重力势能的转化与守恒。

在右图中,质量为 m的物体从 O点自由下落,以地面作零势能面,下落过程中任意两点 A 和 B 的机械能分别为:如果忽略空气阻力,物体下落过程中如果动能的改变量等于势能的改变量,于是有Ea=Eb,即上式亦可写成该式左边表示物体由A到B 过程中动能的增加,右边表示物体由 A 到 B 过程中重力势能的减少。

如果实验证明等式成立 , 说明物体重力势能的减少等于动能的增加。

为了方便,可以直接从开始下落的O点至任意一点(上图中A 点)来进行研究,这时应有:。

式中h 是物体从O点下落至A 点的高度,vA 是物体在 A 点的瞬时速度。

1。

如何求出 A 点的瞬时速度 vA?根据做匀加速运动的物体在某一段时间t 内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出 A 点的瞬时速度 vA。

右是直由下而上打点后的情况。

从O点开始依次取点 1、2、3⋯⋯中 s1、s2、s3⋯⋯分 0~2 点,1~3 点,2~4 点⋯⋯各段的距离。

根据公式,t=2 ×0。

02 s (上任意两个相的点所表示的都是 0。

02 s),可求出各段的平均速度。

些平均速度就等于 1、2、3⋯⋯各点相的瞬速度 v1、v2、v3⋯⋯例如:量出 0~2 点距离 s1,在段里的平均速度,就是点 1 的瞬速度 v1, 以此推可求出点2、3⋯⋯的瞬速度v2、v3⋯⋯2。

如何确定重物下落的高度?上中 h1、h2、h3⋯⋯分从O点下落的高度。

根据以上数可以算出任意点的重力能和能,从而能与重力能的化和守恒。

二、机械能守恒定律机械能守恒定律的推:教师活动:[多媒体展示下列物理情景]在自由落体运动中机械能守恒一个质量为m的物体自由下落,经过高度为h1 的A点(初位置)时速度为 v1,下落到高度为 h2 的 B 点(末位置)时速度为 v2。

学生活动:思考并证明如右图所示,设一个质量为m的物体自由下落,经过高度为h1的A 点(初位置)时速度为 v1,下落到高度为 h2 的 B 点(末位置)时速度为 v2。

在自由落体运动中,物体只受重力 G=mg的作用,重力做正功。

设重力所做的功为 WG,则由动能定理可得①上式表示,重力所做的功等于动能的增量。

另一方面,由重力做功与重力势能的关系知道, WG=mgh1-mgh2②上式表示,重力所做的功等于重力势能的减少。

由①式和②式可得③小结:在自由落体运动中,重力做了多少功,就有多少重力势能转化为等量的动能,移项后可得或者 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2④上式表示,在自由落体运动中,动能和重力势能之和即总的机械能保持不变。

【教师精讲】上述结论不仅对自由落体运动是正确的,可以证明,在只有重力做功的情形下,不论物体做直线运动还是曲线运动,上述结论都是正确的。

所谓只有重力做功,是指:物体只受重力,不受其他的力,如自由落体运动和其他方向运动;或者除重力外还受其他的力,但其他力不做功,如物体沿光滑斜面的运动。

在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。

这个结论叫做机械能守恒定律,它是力学中的一条重要定律,是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。

不仅重力势能和动能可以相互转化,弹性势能和动能也可以相互转化。

放开被压缩的弹簧,可以把跟它接触的小球弹出去,这时弹簧的弹力做功,弹簧的弹性势能转化为小球的动能。

在弹性势能和动能的相互转化中,如果只有弹力做功,动能和弹性势能之和保持不变,即机械能守恒。

【方法引导】解决某些力学问题,从能量的观点来分析,应用机械能守恒定律求解,往往比较方便。

应用机械能守恒定律解决力学问题,要分析物体的受力情况。

在动能和重力势能的相互转化中,如果只有重力做功,就可以应用机械能守恒定律求解。

【例题剖析】(一)机械能守恒条件的判断[例 1]下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是()A。

做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B。

做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C。

合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D。

只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒解析:A。

做匀速直线运动的物体,除了重力做功外,可能还有其他力做功,如降落伞在空中匀速下降时,除了重力做功外,空气阻力也对降落伞做功,所以机械能不守恒,不选。

B。

做匀变速直线运动的物体可能只受重力且只有重力做功,如自由落体运动,物体机械能守恒,应选。

C。

如降落伞在空中匀速下降时合外力为零,合外力对物体做功为零,除重力做功外,空气阻力也做功,所以机械能不守恒,不选。

D。

符合机械能守恒的条件,应选。

可见,对物体进行受力分析,确定各力做功情况是判定机械能是否守恒的一般程序。

[例 2]如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是()A。

物体的重力势能减少,动能增大B。

物体的重力势能完全转化为物体的动能C。

物体的机械能减少D。

相关文档
最新文档