高中物理歐姆定律教案

高二物理下冊(cè)《機(jī)械能及其守恒定律》知識(shí)點(diǎn)歸納。

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高二物理下冊(cè)《機(jī)械能及其守恒定律》知識(shí)點(diǎn)歸納

第五章《機(jī)械能及其守恒定律》
1、功：W=Flcosθ(適用于恒力的功的計(jì)算)--單位：焦耳(J)
(1)θ為位移l與力F方向的夾角;功是標(biāo)量，正、負(fù)功只表示力起動(dòng)力或阻力作用
2、平均功率：P=(在t時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率)
瞬時(shí)功率：P=Fv(v為瞬時(shí)速度)
對(duì)交通工具(汽車、輪船、飛機(jī))來(lái)說(shuō)：P=Fv(式中F指牽引力)
對(duì)起重機(jī)來(lái)說(shuō)：P=Fv(式中F指鋼繩的拉力)
當(dāng)速度達(dá)到最大做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=F阻，所以P=Fvmax=F阻vmax
3、動(dòng)能：Ek=;重力勢(shì)能：Ep=mgh(h為離參考面的高度，一般為地面)
彈簧的彈性勢(shì)能：(K為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的伸長(zhǎng)或縮短量)
4、機(jī)械能：動(dòng)能、勢(shì)能(重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)的總稱即E=EK+EP
5、動(dòng)能定理：各力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。
W合=Ek=Ek2一Ek1=(W合=F合lcosθ或=W1+W2+W3···)
6、機(jī)械能守恒條件：系統(tǒng)內(nèi)只有動(dòng)能跟勢(shì)能(或只有重力、彈簧彈力做功)的相互轉(zhuǎn)化
mgh1+或者Ep=Ek

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高一物理《機(jī)械能守恒定律》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

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高一物理《機(jī)械能守恒定律》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

3、判斷一個(gè)力是否做功的幾種方法
(1)根據(jù)力和位移的方向的夾角判斷，此法常用于恒力功的判斷，由于恒力功W=Flcosα，當(dāng)α=90°，即力和作用點(diǎn)位移方向垂直時(shí)，力做的功為零.
(2)根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷，此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功.當(dāng)力的方向和瞬時(shí)速度方向垂直時(shí)，作用點(diǎn)在力的方向上位移是零，力做的功為零.
(3)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)或系統(tǒng)能量是否變化，彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷.若有能量的變化，或系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，則必定有力做功.
4、各種力做功的特點(diǎn)
(1)重力做功的特點(diǎn)：只跟初末位置的高度差有關(guān)，而跟運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān).
(2)彈力做功的特點(diǎn)：對(duì)接觸面間的彈力，由于彈力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，彈力對(duì)物體不做功;對(duì)彈簧的彈力做的功，高中階段沒(méi)有給出相關(guān)的公式，對(duì)它的求解要借助其他途徑如動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系等.
(3)摩擦力做功的特點(diǎn)：摩擦力做功跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān)，它可以做負(fù)功，也可以做正功，做正功時(shí)起動(dòng)力作用.如用傳送帶把貨物由低處運(yùn)送到高處，摩擦力就充當(dāng)動(dòng)力.摩擦力的大小不變、方向變化(摩擦力的方向始終和速度方向相反)時(shí)，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來(lái)計(jì)算，即W=F·l.
(1)W總=F合lcosα，α是F合與位移l的夾角;
(2)W總=W1+W2+W3+為各個(gè)分力功的代數(shù)和;
(3)根據(jù)動(dòng)能定理由物體動(dòng)能變化量求解：W總=ΔEk.
5、變力做功的求解方法
(1)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解.
(2)將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力的功.
①當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí)，這類力的功等于力和路程的乘積，如滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力做功等;
②當(dāng)力的方向不變，大小隨位移做線性變化時(shí)，可先求出力對(duì)位移的平均值=2F1+F2，再由W=lcosα計(jì)算，如彈簧彈力做功;
③作出變力F隨位移變化的圖象，圖線與橫軸所夾的°面積±即為變力所做的功;
④當(dāng)變力的功率P一定時(shí)，可用W=Pt求功，如機(jī)車牽引力做的功.
二、功率
1.計(jì)算式
(1)P=tW，P為時(shí)間t內(nèi)的平均功率.
(2)P=Fvcosα
5.額定功率：機(jī)械正常工作時(shí)輸出的最大功率.一般在機(jī)械的銘牌上標(biāo)明.
6.實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)輸出的功率.要小于等于額定功率.
方式
過(guò)程
恒定功率啟動(dòng)
恒定加速度啟動(dòng)
過(guò)程分析
設(shè)牽引力為F
階段一：
v↑F=v(P↓a=m(F-F阻↓
階段二：F=F阻a=0P=F·vm=F阻·vm
階段一：
a=m(F-F阻不變F不變v↑P=F·v↑，直到P=P額=F·vm′
階段二：
v↑F=v(P額↓a=m(F-F阻↓
階段三：
F=F阻時(shí)a=0v達(dá)最大值vm=F阻(P額
運(yùn)動(dòng)規(guī)律
加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖的OA段)以vm勻速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖中的AB段)
以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(對(duì)應(yīng)下圖中的OA段)勻加速運(yùn)動(dòng)能維持的時(shí)間t0=a(vm′以vm勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)下圖中的BC段
vt圖象
三、動(dòng)能
1.定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能.2.公式：Ek=21mv2.單位：焦耳(J)，1J=1N·m=1kg·m2/s2.4.矢標(biāo)性：動(dòng)能是標(biāo)量，只有正值.
四、動(dòng)能定理
1.內(nèi)容：所有外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的變化量，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)能定理.
2.表達(dá)式：w=Ek2-Ek1變化的大小由外力的總功來(lái)度量.
4.適用條件：動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng);既適用于恒力做功，也適用于變力做功.
5.動(dòng)能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問(wèn)題時(shí)，可以考慮使用動(dòng)能定理.無(wú)需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)
6.應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般思路
(1)確定研究對(duì)象和研究過(guò)程.注意，動(dòng)能定理一般只應(yīng)用于單個(gè)物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對(duì)運(yùn)動(dòng).
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析.(研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)象的力都要分析，含重力)
(3)寫(xiě)出該過(guò)程中合外力做的功，或分別寫(xiě)出各個(gè)力做的功(注意功的正負(fù)).如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化，要分別寫(xiě)出該力在各個(gè)階段做的功.
(4)寫(xiě)出物體的初、末動(dòng)能.
(5)按照動(dòng)能定理列式求解.
五、機(jī)械能
1.重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初、末位置的高度差h有關(guān).重力做功的大小WG=mgh，若物體下降，則重力做正功;若物體升高，則重力做負(fù)功(或說(shuō)物體克服重力做功).
2.重力勢(shì)能
(1)概念：物體的重力勢(shì)能等于物體的重力和高度的乘積.(2)表達(dá)式：Ep=mgh，
(3)重力勢(shì)能是標(biāo)量，且有正負(fù).其正、負(fù)表示大小.物體在參考平面以下，其重力勢(shì)能為負(fù)，在參考平面以上，其重力勢(shì)能為正.
六、機(jī)械能守恒定律
1.內(nèi)容：在只有重力(或彈簧的彈力)做功的情況下，動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律.
2.機(jī)械能守恒的條件：
(1)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功.
(2)受其他外力但其他外力不做功或做功的代數(shù)和為零.
3.表達(dá)式：
(1)Ek+Ep=Ek′+Ep′，表示系統(tǒng)初狀態(tài)機(jī)械能的總和與末狀態(tài)機(jī)械能的總和相等.
(2)ΔEk=-ΔEp，表示系統(tǒng)(或物體)機(jī)械能守恒時(shí)，系統(tǒng)減少(或增加)的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加(或減少)的動(dòng)能，在分析重力勢(shì)能的增加量或減少量時(shí)，可不選參考平面.
(3)ΔEA增=ΔEB減，表示若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A部分物體機(jī)械能的增加量與B部分物體機(jī)械能的減少量相等.
4.判斷機(jī)械能是否守恒方法：
(1).利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷)：若物體在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能、勢(shì)能均不變，機(jī)械能不變.若一個(gè)物體沿斜面勻速下滑，其動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，其機(jī)械能減少.
(2).用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力(或彈簧的彈力)做功，雖受其他力，但其他力不做功，機(jī)械能守恒.
(3).用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷：若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
(4).對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說(shuō)明，否則機(jī)械能必定不守恒.
七.功能關(guān)系
1.合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的改變.W合=Ek2-Ek1，即動(dòng)能定理.
2.重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的改變.WG=-ΔEp=Ep1-Ep2
重力做多少正功，重力勢(shì)能減少多少;重力做多少負(fù)功，重力勢(shì)能增加多少.
3.彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的改變相對(duì)應(yīng).WF=-ΔEp=Ep1-Ep2
彈力做多少正功，彈性勢(shì)能減少多少;彈力做多少負(fù)功，彈性勢(shì)能增加多少.
4.除重力彈力以外的力的功與物體機(jī)械能的增量相對(duì)應(yīng)，即W=ΔE.
5.克服滑動(dòng)摩擦力在相對(duì)路程上做的功等于摩擦產(chǎn)生的熱量：Q=Wf=f·s相
四、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律
能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫(xiě)呢？下面是小編為大家整理的“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，歡迎您參考，希望對(duì)您有所助益！

總課題機(jī)械能守恒定律總課時(shí)第26課時(shí)
課題驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課型實(shí)驗(yàn)課
教
學(xué)
目
標(biāo)知識(shí)與技能
1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。
2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
過(guò)程與方法
通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程和物理學(xué)的研究方法。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過(guò)親身實(shí)踐，樹(shù)立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀。培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)
重點(diǎn)掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
教學(xué)
難點(diǎn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。
學(xué)法
指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)
準(zhǔn)備
教學(xué)
設(shè)想預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)→學(xué)生初步了解本節(jié)內(nèi)容→實(shí)驗(yàn)探究→突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)→典型例題分析→鞏固知識(shí)→達(dá)標(biāo)提升
教學(xué)過(guò)程
師生互動(dòng)補(bǔ)充內(nèi)容或錯(cuò)題訂正
任務(wù)一預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
⒈為進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，有下列器材可供選用：鐵架臺(tái)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，復(fù)寫(xiě)紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：；缺少的器材是。
⒉物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受力作用，其機(jī)械能守恒，若物體自由下落H高度時(shí)速度為V，應(yīng)有MgH=，故只要gH=1/2V2成立，即可驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能守恒。
⒊在打出的各紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡，且第1、2兩打點(diǎn)間距離接近的紙帶。
⒋測(cè)定第N個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是：測(cè)出與N點(diǎn)相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離SN和SN+1，，有公式VN=算出。
⒌在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，如果以v2／2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其斜率等于的數(shù)值。
任務(wù)二重點(diǎn)復(fù)習(xí)
1、推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。
在圖1中，質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落，以地作零重力勢(shì)能面，下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)A和B的機(jī)械能分別為：
EA=，EB=
如果忽略空氣阻力，物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒，于是有:

上式亦可寫(xiě)成

為了方便，可以直接從開(kāi)始下落的O點(diǎn)至任意一點(diǎn)（如圖1中A點(diǎn)）來(lái)進(jìn)行研究，這時(shí)應(yīng)有：----本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式，式中h是
高度，vA是物體在A點(diǎn)的
速度。
2、如何求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA？
(引導(dǎo)：根據(jù)做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體在某一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA。)
圖2是豎直紙帶由下而上實(shí)際打點(diǎn)后的情況。從O點(diǎn)開(kāi)始依次取點(diǎn)1，2，3，……圖中s1，s2，s3，……分別為0～2點(diǎn)，1～3點(diǎn)，2～4點(diǎn)……各段間的距離。
根據(jù)公式，t=2×0.02s（紙帶上任意兩個(gè)相鄰的點(diǎn)間所表示的時(shí)間都是0.02s），可求出各段的平均速度。這些平均速度就等于是1，2，3，……各點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1，v2，v3，…….

3、如何確定重物下落的高度？
（引導(dǎo)：圖2中h1，h2，h3，……分別為紙帶從O點(diǎn)下落的高度。）

根據(jù)以上數(shù)值可以計(jì)算出任意點(diǎn)的重力勢(shì)能和動(dòng)能，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
任務(wù)三進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
一、在學(xué)生開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)之前，老師應(yīng)強(qiáng)調(diào)如下幾個(gè)問(wèn)題：
1、該實(shí)驗(yàn)中選取被打點(diǎn)紙帶應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是第一點(diǎn)O為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，O點(diǎn)的速度應(yīng)為零。怎樣判別呢？

2、是否需要測(cè)量重物的質(zhì)量？

3、在架設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意什么？為什么？

4、實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什么？

5、測(cè)量下落高度時(shí)，某同學(xué)認(rèn)為都必須從起始點(diǎn)算起，不能弄錯(cuò)。他的看法正確嗎？為了減小測(cè)量h值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好，還是近些好？

二、學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。(學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)的步驟，教師巡回指導(dǎo)，幫助能力較差的學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)步驟)(參考實(shí)驗(yàn)步驟)
1．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線將學(xué)生電源和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接好．
2．把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近．
3．接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．
4．重復(fù)上一步的過(guò)程，打三到五條紙帶．
5．選擇一條點(diǎn)跡清晰且第l、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各點(diǎn)依次為1、2、3……用刻度尺測(cè)量對(duì)應(yīng)下落的高度h1h2h3，……記人表格中．
6．用公式vn=hn+1+hn-1/2t，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1v2v3……并記錄在表格中．
各計(jì)數(shù)點(diǎn)l23456
下落高度
速度
勢(shì)能
動(dòng)能
結(jié)論
7．計(jì)算各點(diǎn)的重力勢(shì)能的減少量mgh。和動(dòng)能的增加量1/2mvn2，并進(jìn)行比較．看是否相等，將數(shù)值填人表格內(nèi)．
任務(wù)四達(dá)標(biāo)提升
（1）2．在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9．8m／s2，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清楚的紙帶如圖7-10-1所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量A、B、C、D各點(diǎn)到O的距離分別為62．99cm、70．18cm、77．76cm、85．73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量等于J，動(dòng)能的增加量等于J(取三位有效數(shù)字)．在實(shí)驗(yàn)允許誤差范圍內(nèi)，可認(rèn)為重物下落過(guò)程中，機(jī)械能，(可設(shè)重物質(zhì)量為m)
2．在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是()
A．要用天平稱重錘質(zhì)量
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)松開(kāi)紙帶讓重錘下落的同時(shí)，立即接通電源
C．要選用第1、2兩點(diǎn)接近2mm的紙帶
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動(dòng)能增加量略大于重力勢(shì)能的減小量
（3）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶如圖3所示，其中A點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)，0、1、2……為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)?，F(xiàn)測(cè)得兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的打點(diǎn)時(shí)間間隔均為T(mén)。根據(jù)紙帶測(cè)量出的距離及打點(diǎn)的時(shí)間間隔，可以求出此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重錘下落運(yùn)動(dòng)的加速度大小表達(dá)式為：
_________。在打第5號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小的表達(dá)式為_(kāi)_______。要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇打下第_________號(hào)和第__________號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的過(guò)程為研究對(duì)象。
（4）某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無(wú)漏點(diǎn)的紙帶，如圖4所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質(zhì)量為1kg。
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度vB=m/s，重錘的動(dòng)能EkB=
J。
②從開(kāi)始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量為
J。
③根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開(kāi)始到打出B點(diǎn)的過(guò)程中，得到的結(jié)論是。

機(jī)械能守恒定律(新課標(biāo))

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。所以你在寫(xiě)高中教案時(shí)要注意些什么呢？下面是小編幫大家編輯的《機(jī)械能守恒定律(新課標(biāo))》，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

“機(jī)械能守恒定律”教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1．知道什么是機(jī)械能，知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化；

2．會(huì)正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件；

3．在具體問(wèn)題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式。

二、過(guò)程與方法

1．學(xué)會(huì)在具體的問(wèn)題中判定物體的機(jī)械能是否守恒；

2．初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來(lái)解釋物理現(xiàn)象，分析問(wèn)題。

三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1．掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過(guò)程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；

2．在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

【教學(xué)難點(diǎn)】

1．從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件；

2．能正確判斷研究對(duì)象在所經(jīng)歷的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，能正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢(shì)能。

【教學(xué)方法】

演繹推導(dǎo)法、分析歸納法、交流討論法。

【教具】

細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺(tái)。

【教學(xué)過(guò)程】

一、引入新課

教師活動(dòng)：我們已學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)能。這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，他們的總量是否發(fā)生變化？這節(jié)課我們就來(lái)探究這方面的問(wèn)題。

二、進(jìn)行新課

1．動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化

演示實(shí)驗(yàn)：如圖所示，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺(tái)等做實(shí)驗(yàn)。

把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，把小球拉到一定高度的點(diǎn)，然后放開(kāi)，小球在擺動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。我們看到，小球可以擺到跟點(diǎn)等高的點(diǎn)，如圖甲。

如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時(shí)，也能達(dá)到跟點(diǎn)相同的高度，如圖乙。

問(wèn)題：這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個(gè)力的做功情況如何？這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？

學(xué)生：觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考問(wèn)題，選出代表發(fā)表見(jiàn)解。

小球在擺動(dòng)過(guò)程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功；只有重力對(duì)小球能做功。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：小球在擺動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動(dòng)過(guò)程中，小球總能回到原來(lái)的高度。可見(jiàn)，重力勢(shì)能和動(dòng)能的總和，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。

教師：通過(guò)上述分析，我們得到動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能的和是否真的保持不變？下面我們就來(lái)定量討論這個(gè)問(wèn)題。

2．機(jī)械能守恒定律

物體沿光滑曲面滑下，只有重力對(duì)物體做功。用我們學(xué)過(guò)的動(dòng)能定理以及重力的功和重力勢(shì)能的關(guān)系，推導(dǎo)出物體在處的機(jī)械能和處的機(jī)械能相等。

教師：為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律。讓學(xué)生親歷知識(shí)的獲得過(guò)程。

學(xué)生：獨(dú)立推導(dǎo)。

教師：巡視指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生可能遇到的困難。

推導(dǎo)的結(jié)果為：，

即。

可見(jiàn)：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。

同樣可以證明：在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變。

結(jié)論：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變。這就是機(jī)械能守恒定律。

3．例題與練習(xí)

例題：把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺，如圖，擺長(zhǎng)為，最大擺角為，小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？

學(xué)生：學(xué)生在實(shí)物投影儀上講解自己的解答，并相互討論；

教師：幫助學(xué)生總結(jié)用機(jī)械能守恒定律解題的要點(diǎn)、步驟，體會(huì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)越性。

總結(jié)：

1．機(jī)械能守恒定律不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間，用它來(lái)處理問(wèn)題要比牛頓定律方便；

2．用機(jī)械能守恒定律解題，必須明確初末狀態(tài)機(jī)械能，要分析機(jī)械能守恒的條件。

練習(xí)一：如圖所示，下列四個(gè)選項(xiàng)的圖中，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng)，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng)，圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng)。在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的是（）

解析：機(jī)械能守恒的條件是：物體只受重力或彈力的作用，或者還受其它力作用，但其它力不做功，那么在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，物體的機(jī)械能守恒。依照此條件分析，ABD三項(xiàng)均錯(cuò)。答案：C。

練習(xí)二：長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長(zhǎng)度的1/4垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開(kāi)始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開(kāi)桌邊時(shí)的速度大小為多大？

解析：鏈條下滑時(shí)，因桌面光滑，沒(méi)有摩擦力做功。整根鏈條總的機(jī)械能守恒，可用機(jī)械能守恒定律求解。設(shè)整根鏈條質(zhì)量為，則單位長(zhǎng)度質(zhì)量（質(zhì)量線密度）為，設(shè)桌面重力勢(shì)能為零，由機(jī)械能守恒定律得：

解得

4．課下作業(yè)：完成25“問(wèn)題與練習(xí)”中4．5題。

5．教學(xué)體會(huì)

機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一個(gè)特例，要使學(xué)生對(duì)定律的得出、含義、適用條件有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，這是能夠用該定律解決力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)。

本節(jié)知識(shí)點(diǎn)包括：機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)；機(jī)械能守恒定律的含義和適用條件。

機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能；

分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢(shì)能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，物體重力勢(shì)能大小與所選取的參考平面（零勢(shì)面）有關(guān)；而重力勢(shì)能的變化量是與所選取的參考平面無(wú)關(guān)的。在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時(shí)，應(yīng)先確定參考平面。

思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。