《2022年高三《機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用》復(fù)習(xí)課的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)方案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三《機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用》復(fù)習(xí)課的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)方案(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、高三機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用復(fù)習(xí)課的教案設(shè)計(jì)-中學(xué)數(shù)學(xué)論文高三機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用復(fù)習(xí)課的教案設(shè)計(jì)文 張永成【教案目標(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)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。2初步了解物體系統(tǒng)的含義,知道勢(shì)能是系統(tǒng)所擁有。3.理解機(jī)械能守恒定律及條件。4在具體問題中,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、過程與方法1通過具體的生活實(shí)例學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒的內(nèi)容及條件。2運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來(lái)解釋物理現(xiàn)象,分析問題。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過機(jī)械能守恒的教案,使學(xué)生樹立能量守恒的物理學(xué)觀點(diǎn),達(dá)到理解和運(yùn)用自然規(guī)律,并用來(lái)解決實(shí)際生活問題?!窘贪钢攸c(diǎn)】1掌握機(jī)
2、械能的形式及含義。2掌握機(jī)械能守恒的內(nèi)容及條件。3在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒,并能列出機(jī)械能定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 1 頁(yè),共 9 頁(yè)【教案難點(diǎn)】1 如何引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)例中判斷機(jī)械能轉(zhuǎn)化規(guī)律和守恒條件。2在實(shí)例分析中找到合適的械能定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式?!窘贪高^程】一、夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)1重力勢(shì)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有關(guān)。重力做功不引起物體機(jī)械能的變化。(2)重力勢(shì)能概念:物體由于被舉高而具有的能。表達(dá)式:Epmgh。矢標(biāo)性:重力勢(shì)能是標(biāo)量,正負(fù)表示其大小。(3)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系定性關(guān)系:重力對(duì)物體做正功,重力勢(shì)能就減少
3、;重力對(duì)物體做負(fù)功,重力勢(shì)能就增大。定量關(guān)系:重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量。即WG(Ep2Ep1)Ep。2彈性勢(shì)能(1)概念:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。(2)大小:彈簧的彈性勢(shì)能的大小與形變量及勁度系數(shù)有關(guān),彈簧的形變量越大,勁度系數(shù)越大,彈簧的彈性勢(shì)能越大。精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 2 頁(yè),共 9 頁(yè)(3)彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系類似于重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系,用公式表示:W Ep。3機(jī)械能動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能,即EEpEk,其中勢(shì)能包括彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能。4機(jī)械能守恒定律(1)內(nèi)容:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保
4、持不變。(2)機(jī)械能守恒的適用對(duì)象:只有一個(gè)物體和地球組成的系統(tǒng),由單個(gè)物體和彈簧、地球組成的系統(tǒng),由多個(gè)物體和彈簧、地球組成的系統(tǒng)。(3)機(jī)械能守恒的表達(dá)式:Ek1 Ep1Ek2Ep2。(要選零勢(shì)能參考平面)Ek Ep。(不用選零勢(shì)能參考平面)EA 增 EB。(不用選零勢(shì)能參考平面)二、考點(diǎn)及難點(diǎn)解讀考點(diǎn)一機(jī)械能守恒的判斷1機(jī)械能守恒的條件:只有重力或系統(tǒng)內(nèi)的彈簧彈力做功。2機(jī)械能守恒的判斷方式:(1)用機(jī)械能的定義直接判斷:分析動(dòng)能與勢(shì)能的和是否變化。如:勻速下落的物體動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減少,物體的機(jī)械能必減少。精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 3 頁(yè),共 9 頁(yè)(2)用做功判斷:若物體或
5、系統(tǒng)只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)彈簧的彈力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代數(shù)和為零,機(jī)械能守恒。(3)用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷:若系統(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,則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。典例剖析 1 如下圖所示,擺球的質(zhì)量為m,從偏離水平方向 30 的位置由靜止釋放,求:小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A 時(shí)繩子受到的拉力是多大?解讀:(1)設(shè)懸線長(zhǎng)為 l,小球先做自由落體運(yùn)動(dòng),下落高度為h2lsin l,細(xì)繩被拉直為止。如上右圖所示,此過程機(jī)械能守恒,mgh 1/2mv2這時(shí)速度方向豎直向下,大小為v。繩被拉直時(shí),速度v 的法向分量 v1 減為零,相應(yīng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為繩的內(nèi)能,機(jī)械能有損失;小
6、球以切向分量 v2 vcos30,然后小球做圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)。此過程中機(jī)械能守恒,則有考點(diǎn)二機(jī)械能守恒定律的幾種表達(dá)形式1守恒觀點(diǎn)精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 4 頁(yè),共 9 頁(yè)(1)表達(dá)式:Ek1Ep1Ek2Ep2 或 E1E2。(2)意義:系統(tǒng)初狀態(tài)的機(jī)械能等于末狀態(tài)的機(jī)械能。2轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)(1)表達(dá)式:Ek Ep。(2)意義:系統(tǒng)(或物體)的機(jī)械能守恒時(shí),系統(tǒng)增加(或減少)的動(dòng)能等于系統(tǒng)減少(或增加)的勢(shì)能。3轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)(1)表達(dá)式:EA 增 EB 減。(2)意義:若系統(tǒng)由A、B 兩部分組成,當(dāng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒時(shí),則 A 部分物體機(jī)械能的增加量等于B 部分物體機(jī)械能的減少量??键c(diǎn)三 常見的
7、機(jī)械能守恒三種模型1桿連接模型典例剖析 2 如下圖所示,在傾角 30 的光滑固定斜面上,放有兩個(gè)質(zhì)量分別為 1kg 和 2kg 的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A 和 B,兩球之間用一根長(zhǎng)L0.2m 的輕桿相連,小球B 距水平面的高度h0.1m。兩球從靜止開始下滑到光滑地面上,不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,g 取 10m s2,則下列說法中正確的是()A下滑的整個(gè)過程中A 球機(jī)械能守恒精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 5 頁(yè),共 9 頁(yè)B下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為 2m s D下滑的整個(gè)過程中B 球機(jī)械能的增加量為2/3J 2繩連接模型典例剖析 3 如圖
8、所示,傾角=30 的粗糙斜面固定在地面上,長(zhǎng)為、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將質(zhì)量為 M 物塊與軟繩連接,物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng),直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面),在此過程中()A.物塊的機(jī)械能逐漸增加B.軟繩重力勢(shì)能共減少了mgl C.物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D.軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 6 頁(yè),共 9 頁(yè)解讀:因物塊受細(xì)線的拉力做負(fù)功,所以物塊的機(jī)械能逐漸減小,A 錯(cuò)誤;取斜 面 最 高 點(diǎn) 為 參 考 面,軟 繩 重 力 勢(shì) 能 共 減 少
9、 Ep1=1/2mgl-1/2mgl sin30o=1/4mgl,B 錯(cuò)誤;設(shè) W 為軟繩克服摩擦力做的功,對(duì)系統(tǒng)由功能原理得:Ep1+Ep2=1/2mv2+1/2Mv2+W,又因?yàn)?Ep11/2mv2,故選項(xiàng) C 錯(cuò)而 D 對(duì)。答案選 D。3輕彈簧連接模型典例剖析 4 輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板M 的左端,右端與木塊m 連接,且 m與 M 及 M 與地面間光滑。開始時(shí),m 與 M 均靜止,現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M 施加等大反向的水平恒力F1 和 F2。在兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,對(duì)m、M 和彈簧組成的系統(tǒng)(整個(gè)過程彈簧形變不超過其彈性限度),下列說法正確的是()A由于 F1、F2 等大反向,故系
10、統(tǒng)機(jī)械能守恒B由于 F1、F2 分別對(duì) m、M 做正功,故系統(tǒng)的動(dòng)能不斷增加C由于 F1、F2 分別對(duì) m、M 做正功,故系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增加D當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2 大小相等時(shí),m、M 的動(dòng)能最大解讀:開始合力分別對(duì)m、M 做正功,二者動(dòng)能增加,外力F1、F2 分別對(duì)m、M 做正功,系統(tǒng)的機(jī)械能也不斷增加;當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2 大小相等時(shí),合力為零,m、M 的動(dòng)能最大,此后合力對(duì)m、M 做負(fù)功,動(dòng)能減少,外力 F1、F2 分別對(duì) m、M 做正功,機(jī)械能增加;速度為零時(shí),動(dòng)能為零,機(jī)精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 7 頁(yè),共 9 頁(yè)械能最大。然后合力分別對(duì)m、M 做正功,二者動(dòng)能增加,外力F1、F2 分別對(duì) m、M 做負(fù)功,系統(tǒng)的機(jī)械能不斷減少;當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2 大小相等時(shí),合力為零,m、M 的動(dòng)能最大,此后合力對(duì)m、M做負(fù)功,動(dòng)能減少,外力F1、F2 分別對(duì) m、M 做負(fù)功,機(jī)械能減少;速度為零時(shí),動(dòng)能為零,機(jī)械能最小。依次反復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此答案D 選項(xiàng)正確。(作者單位:永登縣第二中學(xué))精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 8 頁(yè),共 9 頁(yè)精選學(xué)習(xí)資料 -名師歸納總結(jié)-第 9 頁(yè),共 9 頁(yè)