2017-2018学年教科版必修二 4.5机械能守恒定律 教案3
2017-2018学年教科版必修二     4.5机械能守恒定律  教案3第2页

  总结实验探究和理性探究结果,教师指出 :科学家们进行的大量实验研究和大量事实表明,在只有重力和弹力做功的物体系统内,动能和势能会发生相互转化,但机械能的总量保持不变.这就是机械能守恒定律.给出机械能守恒定律的表达式.

  教师还需要指出:虽然我们是从有限的几个具体实例中归纳出了机械能守恒定律,但至今人类还未发现在上述条件下机械能不守恒的反例,因此这是一个普遍规律,这种归纳法也是科学研究中常用的方法.

  实验4:放开被压缩的弹簧,弹簧可以把跟它接触的小球弹开去.

  实验5:学生将尾部带有弹簧的圆珠笔的尾部朝下放在桌上,将笔向下压,然后松手.

  多媒体播放2:蹦极运动视频.

  通过上述实验及视频播放,教师指出: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.

  六、机械能守恒定律的应用

  多媒体播放3:翻滚过山车视频.

  提出问题,引起思考:坐过山车前必须做什么准备?(系安全带)不系安全带会怎样?(人会掉下来)最有可能从何处掉下来?(竖直圆轨道顶端)不系安全带一定会掉下来吗? 学生疑惑、思考.

  实验6:请学生代表进行"小球在竖直圆形轨道内侧运动"的模拟实验,从不同高度释放小球,观察小球的运动情况.

  在学生初步体会出小球能否通过最高点与小球释放的高度有关后,教师进一步提出:⑴要使小球通过圆弧轨道的顶端时不掉下来,小球在顶端时的速度至少为多大?⑵如果忽略摩擦阻力,小球的初位置必须比轨道地段高出多少?⑶小球最初的实际高度必须大于这个理论值,为什么?(分析及解答略)学生思考后交流.

  多媒体播放4:上海明珠线轻轨车站视频.

  教师提出问题:你知道站台做成这样一个小坡有什么好处吗?学生共同讨论教材第 76 页例题(题及题解略)教师指出:应用机械能守恒定律解题简洁便利,不仅适用于直线运动,也适用于做曲线运动的物体.在运用过程中要关注定律的适用条件以及一些解题基本方法.分析以上解题过程归纳出:应用机械能守恒定律解题的基本步骤.

  1.根据题意,选取研究对象(物体或相互作用的物体系).

  2.分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况,判断是否符合机械能守恒的条件.

  3.若符合条件,先要选取合适的零势能的参考平面,确定研究对象在运动过程的初、末状态的机械能值.

  4.根据机械能守恒定律列方程,并代入数值求解.

  七、能量守恒定律

  指导学生阅读教材第 77 页内容,回答问题:能量守恒定律的内容是什么?风力发电是什么能转化成什么能?化学上电解食盐的过程,是什么能转化成什么能?举出一些生活中能量守恒的实例.为什么说能量守恒定律是自然界最普遍的基本规律?

  八、永动机不可能实现

  多媒体播放4:永动机不能实现视频.

思考:永动机为什么不能实现?