/第七章機(jī)械能守恒定律7.1追尋守恒量【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)和技能1．了解守恒思想的重要性。2．知道能量概念的形成過(guò)程。3．知道動(dòng)能和勢(shì)能的概念,了解勢(shì)能和動(dòng)能的決定因素。4．知道勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化,且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量守恒。二、過(guò)程和方法1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察,讓學(xué)生感知事物本身存在的規(guī)律。2．學(xué)生列舉生活中物理現(xiàn)象,進(jìn)一步體會(huì)守恒的根底性、普遍性、重要性。三、情感、態(tài)度和價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度,并能依據(jù)守恒的思想去解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)：追尋守恒量,建立能量概念的過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn)：追尋守恒量,建立能量概念的過(guò)程?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課老師：能量概念的形成和開(kāi)展,始終是和能量守恒定律的建立過(guò)程緊密相連的。能量守恒定律發(fā)現(xiàn)告訴我們,盡管物質(zhì)世界千變?nèi)f化,但這種變化不是沒(méi)有規(guī)律的,根本的規(guī)律就是守恒定律。也就是說(shuō)：—切運(yùn)動(dòng)變化無(wú)論屬于什么運(yùn)動(dòng)形式,反映什么樣的物質(zhì)特性,都要滿足守恒定律。這一節(jié)課我們從一個(gè)較高的角度去認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題。教師：“機(jī)械能守恒〞這個(gè)大家并不陌生,請(qǐng)同學(xué)說(shuō)出自己對(duì)它的認(rèn)識(shí)？二、新課教學(xué)教師：請(qǐng)同學(xué)們先自己閱讀教材,答復(fù)下面的問(wèn)題。1．什么叫守恒？2．教材中說(shuō)：在牛頓之前,伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯現(xiàn)了能量及其守恒的思想,這個(gè)實(shí)驗(yàn)中什么是不變的？學(xué)生的答案可能有很多種,老師注意引導(dǎo)。教師：演示斜面實(shí)驗(yàn).讓學(xué)生觀察,當(dāng)小球沿斜面從入高處由靜止?jié)L下時(shí),小球的高度不斷減少,而速度不斷增大,這說(shuō)明小球憑借其位置而具有的物理量不斷減少,而由于運(yùn)動(dòng)而具有的物理量不斷增大。當(dāng)小球從斜面底沿另一個(gè)斜面向上滾時(shí),小球的位置不斷升高,而速度不斷減小,說(shuō)明小球憑借位置而具有的物理量不斷增加,由于運(yùn)動(dòng)而具有的物理量逐漸減少。教師：如果斜面是光滑的,當(dāng)小球到達(dá)斜面的h高度時(shí),速度為零,小球好似“記得〞自己起始的高度。教師：演示滾擺實(shí)驗(yàn)和單擺實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步強(qiáng)化,如果沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力,物體好似“記得〞自己初始的高度,即某一量是守恒的。教師：根據(jù)例如,請(qǐng)學(xué)生自己再舉出生活中的事例？游樂(lè)園中的海盜船,如果沒(méi)有摩擦和空氣阻力,船在搖擺時(shí)都能到達(dá)一定的高度。這說(shuō)明,將實(shí)際生活中的問(wèn)題理想化后,確實(shí)存在著某一物理量是不變的?！景鍟?shū)設(shè)計(jì)】一、能量：在物理學(xué)中,我們把以上這一事實(shí)說(shuō)成是“有某一量是守恒的〞,并且把這個(gè)量叫做能量〔〕或能。二、勢(shì)能：當(dāng)伽利略把小球從桌面提高到起始點(diǎn)的高度時(shí),他賦予小球一種形式的能量,我們稱(chēng)它為勢(shì)能〔〕。勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能。三、動(dòng)能：當(dāng)伽利略釋放小球后,小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng),獲得速度,當(dāng)它到達(dá)斜面的底部時(shí),已經(jīng)處于桌面的平面上。以前由于它在桌面上方的某一高度而具有的勢(shì)能,現(xiàn)在已經(jīng)消失。但是,小球獲得了運(yùn)動(dòng)。這個(gè)事實(shí)可以理解為,勢(shì)能并未喪失,而是轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量,我們稱(chēng)它為動(dòng)能〔〕。動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。教師：上述事實(shí)中還能得到什么結(jié)論？四、動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量保持不變。教師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e一些生活中的例子,說(shuō)明不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。并思考各種形式的能有轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量是否保持不變？【課堂小結(jié)】1．能量：“有某一量是守恒的〞,這個(gè)量叫做能量或能。2．勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能。3．動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能4．機(jī)械能量守恒：動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量保持不變。第二節(jié)功(教案)一、創(chuàng)設(shè)情意,導(dǎo)入課題〔一〕教師活動(dòng)：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣1、引導(dǎo)回憶初中所學(xué)習(xí)的功的相關(guān)問(wèn)題。2、讓學(xué)生把板凳從教室后面送到前面,引導(dǎo)學(xué)生分析這個(gè)過(guò)程中各力的做功的情況。〔二〕學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真思考討論,答復(fù)相關(guān)問(wèn)題〔三〕教師活動(dòng)1、提出問(wèn)題：影響力做功的因素有哪些呢？如何正確計(jì)算力做功的多少呢？并引入本節(jié)課的課題。2、板書(shū)課題：第二節(jié)功〔四〕學(xué)生活動(dòng)：積極思考,進(jìn)入新課學(xué)習(xí)狀態(tài)二、引領(lǐng)目標(biāo)〔一〕教師活動(dòng)：投放學(xué)習(xí)目標(biāo),引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)定學(xué)習(xí)目標(biāo)〔二〕學(xué)生活動(dòng)：依據(jù)學(xué)案,明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)三、互動(dòng)探究,合作學(xué)習(xí)探究一：做功的兩個(gè)不可缺少的因素〔一〕教師活動(dòng)：提出問(wèn)題,巡回指導(dǎo),適時(shí)引導(dǎo)點(diǎn)撥閱讀課本52頁(yè)第一、二兩自然段答復(fù)以下幾個(gè)問(wèn)題：1、在力的作用下物體的能量發(fā)生了變化說(shuō)明了什么問(wèn)題？并列舉生活中相關(guān)的實(shí)例。2、靜止在桌面上的物體,重力和支持力對(duì)物體做功了嗎？為什么？〔二〕學(xué)生活動(dòng)：主動(dòng)探究,交流成果1、主動(dòng)思考討論,完成學(xué)案問(wèn)題2、組織語(yǔ)言,展示成果〔1〕說(shuō)明了力對(duì)物體做了功,上課時(shí)爬樓梯,推、拉物體等?！?〕沒(méi)做功,因?yàn)槲矬w的能量沒(méi)有變化。〔3〕做功必不可少的兩個(gè)因素力和物體在力的方向上發(fā)生的位移?！踩辰處熁顒?dòng)1、指導(dǎo)學(xué)生嘗試解答針對(duì)訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解。2、鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)展示思路?！菜摹硨W(xué)生活動(dòng)：研討針對(duì)訓(xùn)練,尋求方法1、完成針對(duì)訓(xùn)練,2、討論交流,主動(dòng)展示思路。根據(jù)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度〞可知,水流在對(duì)水輪機(jī)做功的過(guò)程中,有能量參與轉(zhuǎn)化,水流對(duì)水輪機(jī)做了3×108J的功,那么有3×108J的機(jī)械能減少了。故答案應(yīng)選D?！参濉辰處熁顒?dòng)：評(píng)析信息,完善釋疑點(diǎn)撥：功是能量轉(zhuǎn)化的量度是指做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。做了多少功,就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化,絕不能說(shuō)功是能量的量度。探究二：功〔一〕教師活動(dòng)：提出問(wèn)題,巡回指導(dǎo),適時(shí)引導(dǎo)點(diǎn)撥圖1F圖1Fl1、力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致,如圖1所示,那么力F做的功是多少？α圖2Fα圖2Fl思考：由于力和位移都是矢量,怎樣確定在力的方向上發(fā)生的位移呢〔提示：矢量的分解〕？可根據(jù)力F的作用效果把F沿兩個(gè)方向分解〔在圖2標(biāo)出來(lái)〕：即跟位移方向一致的分力,其功為零,跟位移方向垂直的分力,其功為,由此可知力F做的功為〔二〕學(xué)生活動(dòng)1、主動(dòng)思考討論,完成學(xué)案問(wèn)題2、組織語(yǔ)言,展示成果①力對(duì)物體所做的功,等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積。②在國(guó)際單位制中,功的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱(chēng)焦,符號(hào)是J。1J=1N?m〔可通過(guò)公式進(jìn)行推導(dǎo)〕〔三〕教師活動(dòng)1、指導(dǎo)學(xué)生嘗試解答針對(duì)訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解〔可以讓學(xué)生上黑板做〕。2、引導(dǎo)學(xué)生分析推導(dǎo)功的表達(dá)式的另一種方法?！菜摹硨W(xué)生活動(dòng)1、完成針對(duì)訓(xùn)練,領(lǐng)悟計(jì)算功的思路方法。2、討論交流,主動(dòng)展示思路。先進(jìn)行受力分析,以確定輕繩對(duì)物體的拉力,后由功的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算,答案D?！参濉辰處熁顒?dòng)：評(píng)析信息,完善釋疑1、組織同學(xué)對(duì)他人成果進(jìn)行評(píng)析,提出不同見(jiàn)解2、引導(dǎo)學(xué)生掌握推導(dǎo)功的表達(dá)式的另一種方法。探究三：關(guān)于正功與負(fù)功〔一〕教師活動(dòng)：提出問(wèn)題,巡回指導(dǎo),適時(shí)引導(dǎo)點(diǎn)撥通過(guò)上邊的學(xué)習(xí),我們已明確了力F和位移l之間的夾角,并且我們知道它的取值范圍是０°≤α≤180°。那么,在這個(gè)范圍之內(nèi),cosα可能大于0,可能等于0,還有可能小于0,從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。功大于0,功等于0,功小于0有什么含義呢?下邊,請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文53頁(yè)的正功和負(fù)功一段,并分析以下幾個(gè)問(wèn)題：1、當(dāng)α＝π/2時(shí)〔如圖3所示〕,cosα＝0,W＝0。這說(shuō)明了力F和位移l的方向垂直時(shí),力F不做功。2、當(dāng)0≤α＜π/2時(shí)〔如圖4所示〕,cosα＞0,W＞0。這表示力F對(duì)物體做正功。3、當(dāng)π/2＜α≤π時(shí)〔如圖5所示〕,cosα＜0,W＜0。這表示力F對(duì)物體做負(fù)功。α圖4Fα圖4FlGα圖3FlGα圖5FlG〔二〕學(xué)生活動(dòng)1、主動(dòng)思考討論,完成學(xué)案問(wèn)題2、組織語(yǔ)言,展示成果〔三〕教師活動(dòng)1、指導(dǎo)學(xué)生嘗試解答例題1〔三個(gè)同學(xué)爬黑板〕,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解。2、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)。小結(jié):①正功和負(fù)功的含義：功的正負(fù)表示是動(dòng)力對(duì)物體做功還是阻力對(duì)物體做功②功是標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向。功的正、負(fù)并不表示功的方向,而且也不是數(shù)量上的正與負(fù)。我們既不能說(shuō)“正功與負(fù)功的方向相反〞,也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功〞,它們僅表示相反的做成效果?！菜摹硨W(xué)生活動(dòng)1、完成例題1,領(lǐng)悟功的正、負(fù)的含義。2、討論交流,主動(dòng)展示思路。〔五〕教師活動(dòng)：評(píng)析信息,完善釋疑1、組織同學(xué)對(duì)他人成果進(jìn)行評(píng)析,提出不同見(jiàn)解2、對(duì)同學(xué)之間互動(dòng)不能克服的障礙,點(diǎn)撥釋疑點(diǎn)撥：正確確定力與位移間的夾角。3、組織學(xué)生完成訓(xùn)練3,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)展示思路。探究四：幾個(gè)力的總功的計(jì)算〔一〕教師活動(dòng)：提出問(wèn)題,巡回指導(dǎo),適時(shí)引導(dǎo)點(diǎn)撥1、剛剛我們學(xué)習(xí)了一個(gè)力對(duì)物體所做功的求解方法,而物體所受到的力往往不只一個(gè),那么,如何求解這幾個(gè)力對(duì)物體所做的功呢?2、指導(dǎo)學(xué)生嘗試解答例題2〔三個(gè)同學(xué)爬黑板〕,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解?！捕硨W(xué)生活動(dòng)1、完成例題1,領(lǐng)悟求解幾個(gè)力的總功的方法。2、討論交流,主動(dòng)展示思路。對(duì)物體受力分析,結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出物體受到的各個(gè)力以及各力與位移的夾角,代入功的計(jì)算公式W=Flcosθ,求出各分力的功,然后再求總功?！?〕mgLsinθ〔2〕0〔3〕-μmgLcosθ〔4〕mgLsinθ-μmgLcosθ〔三〕教師活動(dòng)：評(píng)析信息,完善釋疑1、組織同學(xué)對(duì)他人成果進(jìn)行評(píng)析,提出不同見(jiàn)解2、對(duì)同學(xué)之間互動(dòng)不能克服的障礙,點(diǎn)撥釋疑3、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)求解幾個(gè)力的總功的方法小結(jié):當(dāng)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí),這幾個(gè)力對(duì)物體所做的功可以用下述方法求解〔1〕求出各個(gè)力所做的功,那么總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和；〔2〕求出各個(gè)力的合力,那么總功等于合力所做的功。4、組織學(xué)生完成訓(xùn)練4,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)展示思路。四、指導(dǎo)訓(xùn)練,總結(jié)全課〔一〕教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生完成達(dá)標(biāo)訓(xùn)練題目〔二〕學(xué)生活動(dòng)：自主演練,互動(dòng)解決疑難,組織語(yǔ)言,主動(dòng)展示思路?！踩辰處熁顒?dòng)1、創(chuàng)設(shè)互動(dòng)平臺(tái),引導(dǎo)學(xué)生,評(píng)析不同學(xué)生對(duì)同一問(wèn)題的不同見(jiàn)解,在互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)自我完善2、引導(dǎo)學(xué)生回憶本節(jié)課所學(xué)知識(shí)〔四〕師生互動(dòng)：歸納全課1、功的概念及表達(dá)式2、功的正、負(fù)確實(shí)切含義3、幾個(gè)力的總功的計(jì)算7.2功一、學(xué)習(xí)目標(biāo)〔一〕知識(shí)與技能1．理解功的概念,知道做功的兩個(gè)不可缺少的因素。2．掌握功的公式：,會(huì)計(jì)算恒力的功,掌握計(jì)算總功的方法。3．知道功是標(biāo)量,認(rèn)識(shí)正功、負(fù)功的含義。〔二〕過(guò)程與方法1．通過(guò)學(xué)習(xí)功的概念及其公式導(dǎo)出的過(guò)程,讓學(xué)生體會(huì)并學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法,認(rèn)識(shí)物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)開(kāi)展過(guò)程中的作用。〔三〕情感態(tài)度與價(jià)值觀1．體驗(yàn)生產(chǎn)、生活中處處與功相關(guān)的問(wèn)題,合理、正確地做“功〞有益于社會(huì)．2．培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神．二、學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)重點(diǎn)：功概念的理解及功的相關(guān)計(jì)算．關(guān)鍵點(diǎn)：1、正、負(fù)功確切含義的理解α圖3α圖3FlG三、互動(dòng)探究,合作學(xué)習(xí)探究一：做功的兩個(gè)不可缺少的因素閱讀課本52頁(yè)第一、二兩自然段答復(fù)以下幾個(gè)問(wèn)題：1、在力的作用下物體的能量發(fā)生了變化說(shuō)明了什么問(wèn)題？并列舉生活中相關(guān)的實(shí)例。2、靜止在桌面上的物體,重力和支持力對(duì)物體做功了嗎？為什么？小結(jié):做功必不可少的兩個(gè)因素和。針對(duì)訓(xùn)練1：水流從高處落下,對(duì)水輪機(jī)做3×108J的功,對(duì)這句話的正確理解是〔〕A．水流在對(duì)水輪機(jī)做功前,具有3×108J的能量B．水流在對(duì)水輪機(jī)做功時(shí),具有3×108J的能量C．水流在對(duì)水輪機(jī)做功后,具有3×108J的能量圖1FlD．水流在對(duì)水輪機(jī)做功的過(guò)程中,能量減少3×10圖1Fl探究二：功閱讀課本53頁(yè)上半局部答復(fù)以下幾個(gè)問(wèn)題：α圖2Fα圖2Fl2、力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向成某一角度,如圖2所示,這種情況下如何計(jì)算力F的功呢？思考：由于力和位移都是矢量,怎樣確定在力的方向上發(fā)生的位移呢〔提示：矢量的分解〕？可根據(jù)力F的作用效果把F沿兩個(gè)方向分解〔在圖2標(biāo)出來(lái)〕：即跟位移方向一致的分力,其功為,跟位移方向垂直的分力,其功為,由此可知力F做的功為。小結(jié):①力對(duì)物體所做的功,等于、、的乘積。②在國(guó)際單位制中,功的單位是焦耳,簡(jiǎn)稱(chēng)焦,符號(hào)是J。1J=〔可通過(guò)公式進(jìn)行推導(dǎo)〕針對(duì)訓(xùn)練2：用輕繩系著質(zhì)量為m的小球以加速度a(a＜g)勻減速上升高度h,此過(guò)程中輕繩的拉力對(duì)小球所做的功為〔〕A.mghB.mahC.m(g+a)hD.m(g－a)h思考與討論：在上述分析過(guò)程,如果不分解力,而分解物體的位移,會(huì)得到相同的結(jié)論嗎？同學(xué)們可以試一下。探究三：關(guān)于正功與負(fù)功通過(guò)上邊的學(xué)習(xí),我們已明確了力F和位移l之間的夾角,并且我們知道它的取值范圍是０°≤α≤180°。那么,在這個(gè)范圍之內(nèi),cosα可能大于0,可能等于0,還有可能小于0,從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。功大于0,功等于0,功小于0有什么含義呢?下邊,請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文53頁(yè)的正功和負(fù)功一段,并分析以下幾個(gè)問(wèn)題：1、當(dāng)α＝π/2時(shí)〔如圖3所示〕,cosα＝0,W＝。這說(shuō)明了力F和位移l的方向垂直時(shí),力F。2、當(dāng)0≤α＜π/2時(shí)〔如圖4所示〕,cosα＞0,W0。這表示力F對(duì)物體做功。3、當(dāng)π/2＜α≤π時(shí)〔如圖5所示〕,cosα＜0,W0。這表示力F對(duì)物體做功。α圖5α圖5FlGα圖4FlG例1、課后練習(xí)第1題小結(jié):①正功和負(fù)功的含義：功的正負(fù)表示是動(dòng)力對(duì)物體做功還是阻力對(duì)物體做功②功是標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向。功的正、負(fù)并不表示功的方向,而且也不是數(shù)量上的正與負(fù)。我們既不能說(shuō)“正功與負(fù)功的方向相反〞,也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功〞,它們僅表示相反的做成效果。針對(duì)訓(xùn)練3：起重機(jī)將質(zhì)量為100kg的重物豎直向上移動(dòng)了2ｍ,以下三種情況下,做功的力各有哪幾個(gè)?每個(gè)力做了多少功?是正功還是負(fù)功?〔不計(jì)阻力,ｇ=9.8ｍ/s2〕〔1〕勻加速提高,加速度a1=0.2ｍ/s2；〔2〕勻速提高；〔3〕勻減速下降,加速度大小a2=0.2ｍ/s2.探究四：幾個(gè)力的總功的計(jì)算圖6剛剛我們學(xué)習(xí)了一個(gè)力對(duì)物體所做功的求解方法,而物體所受到的力往往不只一個(gè),那么,如何求解這幾個(gè)力對(duì)物體所做的功呢?圖6例2、如圖6所示,質(zhì)量為m的物體沿著傾角為θ的斜面下滑了長(zhǎng)為L(zhǎng)的距離.假設(shè)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求這一過(guò)程：〔1〕重力做的功；〔2〕彈力做的功；〔3〕滑動(dòng)摩擦力做的功；〔4〕力對(duì)物體做的總功.針對(duì)訓(xùn)練4：課后練習(xí)第3題。小結(jié):當(dāng)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí),這幾個(gè)力對(duì)物體所做的功可以用下述方法求解〔1〕求出各個(gè)力所做的功,那么總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和；〔2〕求出各個(gè)力的合力,那么總功等于合力所做的功。四、達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1、有以下幾種運(yùn)動(dòng)情況a.用水平推力F推一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上前進(jìn)位移sb.用水平推力F推一質(zhì)量為2m的物體在粗糙水平面上前進(jìn)位移sc.用與水平方向成60°角斜向上的拉力F拉一質(zhì)量為m的物體在光滑水平地面上前進(jìn)位移2sd.用與斜面平行的力F拉一質(zhì)量為3m的物體在光滑斜面上前進(jìn)位移s關(guān)于上述四種情況下拉力F做功多少的判斷正確的選項(xiàng)是〔〕A.b情況做功最多B.a情況做功最多C.d情況做功最少D.四種情況做功一樣多2、對(duì)于做直線運(yùn)動(dòng)的物體,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.力對(duì)物體做功越多,物體的位移一定越大B.力對(duì)物體不做功,物體一定無(wú)位移C.對(duì)物體做正功的力一定是動(dòng)力,對(duì)物體做負(fù)功的力一定是阻力D.力做功要有一個(gè)時(shí)間過(guò)程,所以沒(méi)有某一時(shí)刻做的功3、設(shè)一個(gè)恒力拉著一個(gè)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)一段距離,拉力的功為W1；同樣大小的力拉著物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)同樣的距離,拉力的功為W2。拉力與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,比擬W1和W2的大小,可以確定〔〕A.W1＞W(wǎng)2B.W1=W2C.W1＜W2D.以上都不正確4、足球運(yùn)發(fā)動(dòng)飛起一腳用60N的力將足球踢出,足球沿草地運(yùn)動(dòng)了40m后停止運(yùn)動(dòng),關(guān)于足球運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)足球做功的情況,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)足球做的功是2400JB.運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)足球沒(méi)有做功C.運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)足球做了功但不能確定其大小D.以上說(shuō)法都不對(duì)5、質(zhì)量m=3kg的物體,受到與斜面平行向下的拉力F=10N,沿固定斜面下滑距離l=2m。斜面傾角θ=30°,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。求各力對(duì)物體所做的功,以及力對(duì)物體所做的總功?！瞘取10m/s2〕6、課后練習(xí)第6題五、拓展提高1、關(guān)于作用力與反作用力做功的關(guān)系,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.當(dāng)作用力做正功時(shí),反作用力一定做負(fù)功B.當(dāng)作用力做正功時(shí),反作用力也可能做正功C.當(dāng)作用力不做功時(shí),反作用力也一定不做功D.作用力和反作用力所做的功一定是大小相等、正負(fù)號(hào)相反的2、關(guān)于摩擦力做功,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.靜摩擦力一定不做功B.滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功C.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可做正功D.相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總為03、用水平拉力拉著滑塊沿半徑為r的水平圓軌道勻速運(yùn)動(dòng)一周,滑塊的質(zhì)量為m,滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求此過(guò)程中拉力所做的功。提示：在滑塊沿水平圓軌道勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,拉力的大小不變,但方向時(shí)刻改變,拉力的功是變力做功,7.3功率【教學(xué)目標(biāo)】1．理解功率的概念。2．知道功率的定義和定義式,能夠用公式解答有關(guān)的問(wèn)題。3．知道公式的物理意義,能夠用公式解答有關(guān)的問(wèn)題。4．區(qū)別性理解額定功率、實(shí)際功率和最大功率；【重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】1．功率的概念、功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢,自然能感悟出功率實(shí)際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。2．瞬時(shí)功率的概念學(xué)生較難理解,這是難點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為,在某瞬時(shí)物體沒(méi)有位移就沒(méi)有做功問(wèn)題,更談不上功率了。如果學(xué)生沒(méi)有認(rèn)識(shí)到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量,這個(gè)難點(diǎn)就不易突破,因此,在前面講清楚功率的物理意義很有必要,它是理解瞬時(shí)功率概念和物理意義的根底?！局饕虒W(xué)過(guò)程】一、引入課題首先以提問(wèn)方式復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,重點(diǎn)是功的概念和功的物理意義。然后提出力對(duì)物體做功的實(shí)際問(wèn)題中,有做功快慢之分,物理學(xué)中又是如何來(lái)描述的？這節(jié)課我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。二、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1．功率初中同學(xué)們學(xué)習(xí)過(guò)功率的有關(guān)知識(shí),都知道功率是用來(lái)描述力做功快慢的物理量。我們一起討論一些問(wèn)題。力F1對(duì)甲物體做功為W1,所用時(shí)間為t1,力F2對(duì)乙物體做功為W2,所用時(shí)間為t2,在以下條件下,哪個(gè)力做功快？A．B．C．D．上述條件下,哪個(gè)力做功快的問(wèn)題學(xué)生都能作出判斷,其實(shí)都是根據(jù)W／t這一比值進(jìn)行分析判斷的。讓學(xué)生把這個(gè)意思說(shuō)出來(lái),然后總結(jié)并板書(shū)如下：功率是描述做功快慢的物理量。功和完成這些功所用的時(shí)間之比,叫做功率。如果用表示功,表示完成這些功所用的時(shí)間,表示功率,那么。明確告訴學(xué)生上式即為功率的定義式,然后說(shuō)明的單位,用、用作單位,的單位為,稱(chēng)為瓦特,符號(hào)為。最后分析并說(shuō)明功率是標(biāo)量。接下來(lái)著重說(shuō)明,功率的大小與單位時(shí)間內(nèi)力所做的功為等值。至此,再將功的定義式與速度的定義式作類(lèi)比,使學(xué)生理解,雖然研究的是不同性質(zhì)的問(wèn)題,但是研究方法是相同的〔同時(shí)也為后面講瞬時(shí)功率做了些準(zhǔn)備〕。然后提出問(wèn)題,與學(xué)生一起討論功率的物理意義。上一節(jié)我們講了功的概念、功的公式之后,經(jīng)過(guò)分析和討論,對(duì)功的物理意義已有所了解。誰(shuí)能復(fù)述一下？在學(xué)生說(shuō)出做功過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化過(guò)程之后,立即啟發(fā)：那么做功快慢恰能說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化的快慢嗎？因此,應(yīng)該將功率理解為是描述做功過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量,并將這一認(rèn)識(shí)進(jìn)行板書(shū)。2．平均功率與瞬時(shí)功率舉例：一個(gè)質(zhì)量是的物體,從地面上方高處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng),第時(shí)間內(nèi)下落的位移是多少？〔與學(xué)生一塊算出是,〕這內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？〔與學(xué)生一起算出〕第時(shí)間內(nèi)物體下落的位移是多少？〔〕這內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？〔〕前和后重力對(duì)物體做功的功率各是多大？〔〕這時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？〔〕指出即使是同一個(gè)力對(duì)物體做功,在不同時(shí)間內(nèi)做功的功率也可能是有變化的。因而,用求得的功率只能反映t時(shí)間內(nèi)做功的快慢,只具有平均的意義。板書(shū)如下：〔1〕平均功率為平均功率的定義式。〔2〕瞬時(shí)功率為了比擬細(xì)致地表示出每時(shí)每刻的做功快慢,引入了瞬時(shí)功率的概念,即瞬時(shí)功率是表示某個(gè)瞬時(shí)做功快慢的物理量。提出瞬時(shí)功率如何計(jì)算的問(wèn)題后,作如下推導(dǎo)：一段較短時(shí)間內(nèi)的平均功率可以寫(xiě)成如下公式〔〕,而,故有仍為平均功率。上式中,當(dāng)時(shí),即為瞬時(shí)速度,因而有下式：此為瞬時(shí)功率計(jì)算公式討論：①如果作用于物體上的力為恒力,且物體以速度勻速運(yùn)動(dòng),那么力對(duì)物體做功的功率保持不變。此情況下,任意一段時(shí)間內(nèi)的平均功率與任一瞬時(shí)的瞬時(shí)功率都是相同的。②很多動(dòng)力機(jī)器通常有一個(gè)額定功率,且通常使其在額定功率狀態(tài)工作〔如汽車(chē)〕,根據(jù)可知：當(dāng)路面阻力較小時(shí),牽引力也小,可以大,即汽車(chē)可以跑得快些；當(dāng)路面阻力較大,或爬坡時(shí),需要比擬大的牽引力,必須小。這就是爬坡時(shí)汽車(chē)換低速擋的道理。③如果動(dòng)力機(jī)器原來(lái)在遠(yuǎn)小于額定功率的條件下工作,例如汽車(chē)剛剛起動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi),速度逐漸增大過(guò)程中,牽引力仍可增大,即F和v可以同時(shí)增大,但是這一情況應(yīng)以二者乘積等于額定功率為限度,即當(dāng)以后,這種情況不可能實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用公式計(jì)算的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)中下落末和末的瞬時(shí)功率。由按公式求得；由按公式求得。根據(jù)上述結(jié)果啟發(fā)學(xué)生思考瞬時(shí)功率的物理意義。最后指出,此題中是重力對(duì)物體做功,使重力勢(shì)能逐漸向動(dòng)能轉(zhuǎn)化。隨著時(shí)間的延續(xù),重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化加快。3．例題講解例1如圖1所示,位于水平面上的物體的質(zhì)量,在的水平拉力作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),位移為時(shí)撤去拉力。求：在下述兩種條件下,力對(duì)物體做功的平均功率各是多大？〔取〕〔1〕設(shè)水平面光滑；〔2〕設(shè)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解答過(guò)程可分為三個(gè)階段：①讓學(xué)生計(jì)算力在位移中所做的功,強(qiáng)調(diào)功只由和這兩個(gè)要素決定,與其它因素?zé)o關(guān),因而兩種情況下力F做的功相同,均為。②由同學(xué)計(jì)算這兩次做功所用的時(shí)間。用牛頓第二定律求出；用分別求出。③用功率的定義式即平均功率的計(jì)算公式求得。如果有的同學(xué)用公式分別求出每次的末速度,再用公式求出每次的平均速度和,最后用和求得最后結(jié)果也可以,并指出這是解決問(wèn)題的另一思路。例2如圖2所示,位于水平面上的物體,在斜向上的恒定拉力作用下,正以的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。F的大小為,方向與速度的夾角為,求：〔1〕拉力F對(duì)物體做功的功率是多大？〔2〕物體向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,拉力F對(duì)它做多少功？〔〕通過(guò)此例題的解答,讓學(xué)生掌握功率的計(jì)算公式,并提醒學(xué)生,不要認(rèn)為F與總是在同一直線上；并且知道,在功率的條件下,可以用計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)力所做的功。第〔1〕問(wèn)的結(jié)果為；第〔2〕問(wèn)的結(jié)果為。例3課本第一冊(cè)〔選修〕113上的例題,先讓學(xué)生自己看。讓學(xué)生注意船速增大的物理過(guò)程分析,然后結(jié)合圖3再做講解。指明船在額定功率條件下行駛,牽引力F與速度的乘積為一定值,在圖中為雙曲線,設(shè)阻力正比,那么這兩條線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值即為最大速度。三、課堂小結(jié)1．我們講了功率概念之后,得到了兩個(gè)公式,定義式和瞬時(shí)功率的公式。2．公中的趨近于零時(shí),即為瞬時(shí)功率。不過(guò)此公式主要用來(lái)計(jì)算平均功率。公式中,當(dāng)為瞬時(shí)速度時(shí),即為瞬時(shí)功率四、說(shuō)明1．將功率理解為表示能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量具有普遍意義。如一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率是,說(shuō)明它每秒鐘可以將的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不管它是否工作。因而機(jī)器的功率實(shí)際上可以表示它進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的能力大小。2．力可以做負(fù)功,自然也有負(fù)功率。學(xué)生不問(wèn)到時(shí)可以不講。課本上也沒(méi)講。重要的不是功率的正負(fù)問(wèn)題,而是要結(jié)合實(shí)際問(wèn)題說(shuō)清楚能量轉(zhuǎn)化的方向和快慢。例如,一物體沿粗糙水平面向前滑動(dòng),根據(jù)可知其機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的快慢與速度成正比,這就表達(dá)清楚了,沒(méi)有強(qiáng)調(diào)負(fù)功率的必要。5.4重力勢(shì)能★新課標(biāo)要求〔一〕知識(shí)與技能1、理解重力勢(shì)能的概念,會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算.2、理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系,知道重力做功與路徑無(wú)關(guān).3、知道重力勢(shì)能的相對(duì)性.〔二〕過(guò)程與方法用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力作功與路徑的關(guān)系,親身感受知識(shí)的建立過(guò)程〔三〕情感、態(tài)度與價(jià)值觀滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察,得到物理結(jié)論的方法,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣．★教學(xué)重點(diǎn)重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系?！锝虒W(xué)難點(diǎn)重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性?！锝虒W(xué)方法 實(shí)驗(yàn)觀察法、分析歸納法、講練法。★教學(xué)工具鐵球(大小、質(zhì)量均不同)兩個(gè)、透明玻璃容器、沙子、投影片?！锝虒W(xué)過(guò)程〔一〕引入新課教師活動(dòng)：放錄像：打樁機(jī)的重錘從高處落下,把水泥樁打進(jìn)地里。從錄像中,同學(xué)們想到了什么？學(xué)生活動(dòng)：觀看錄像,思考問(wèn)題。重錘把水泥樁打進(jìn)地里,說(shuō)明重錘對(duì)水泥樁做了功。據(jù)功和能的關(guān)系,既然重錘可以對(duì)水泥樁做功,說(shuō)明重錘具有能。總結(jié)點(diǎn)評(píng)：實(shí)際上重錘在下落過(guò)程中把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,再對(duì)水泥樁做功,把其打入地里。導(dǎo)入：在初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能。那么重力勢(shì)能的大小與什么有關(guān),又如何定量表示呢？本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題?！捕尺M(jìn)行新課1、重力的功教師活動(dòng)：投影教材上的圖5.4－1,圖5.4－2,圖5.4－3,引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材11頁(yè)“重力作功〞局部。一邊閱讀,一邊在練習(xí)本上把推導(dǎo)過(guò)程寫(xiě)出來(lái)。通過(guò)推導(dǎo)重力在這幾種不同情況下做的功,可以得出什么結(jié)論？學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材,推導(dǎo)三種情況下重力做的功。選出代表發(fā)表自己的見(jiàn)解。點(diǎn)評(píng)：通過(guò)學(xué)生親手實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生探求知識(shí)的欲望和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào),總結(jié)點(diǎn)評(píng)。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真思考,分組討論,選出代表答復(fù)。教師活動(dòng)：傾聽(tīng)學(xué)生答復(fù),點(diǎn)評(píng)。結(jié)論：物體運(yùn)動(dòng)時(shí),重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和重點(diǎn)的位置有關(guān),而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。?？梢?jiàn),物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh〞是一個(gè)具有特殊意義的物理量。2、對(duì)重力勢(shì)能的學(xué)習(xí)教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材11－12頁(yè)“重力勢(shì)能〞一段,提出問(wèn)題〔1〕怎樣定量表示物體的重力勢(shì)能？〔2〕重力勢(shì)能與什么因素有關(guān)？你能否列舉生活中的實(shí)例加以說(shuō)明？〔3〕重力勢(shì)能的改變和重力作功之間的關(guān)系是怎樣的？寫(xiě)出它們之間的關(guān)系式。學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材,認(rèn)真思考問(wèn)題。選出代表發(fā)表自己的見(jiàn)解、列舉實(shí)例。點(diǎn)評(píng)：通過(guò)學(xué)生閱讀,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力；通過(guò)學(xué)生的答復(fù),培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。通過(guò)學(xué)生列舉生活實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、熱愛(ài)生活的良好品質(zhì)。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào),總結(jié)點(diǎn)評(píng)。如果學(xué)生列舉實(shí)力有困難,教師可以給與指導(dǎo)和幫助,比方錄像中打樁機(jī)的例子等。也可以設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)。如下：［演示］在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放入沙子,拿一個(gè)鐵球分別從不同的高度釋放,使其落到沙子中,觀察鐵球落入的深度.［演示］把大小不同的兩個(gè)鐵球從同一高度釋放,觀察它們落入沙子中的深度.學(xué)生表達(dá)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1.當(dāng)鐵球質(zhì)量一定時(shí),釋放點(diǎn)越高,鐵球落入沙子中越深；2.當(dāng)釋放高度一定時(shí),鐵球質(zhì)量越大,鐵球落入沙子中越深.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明：物體的質(zhì)量越大,高度越大,重力勢(shì)能就越大。3、重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文相關(guān)內(nèi)容.投影閱讀思考題：1.為什么說(shuō)重力勢(shì)能具有相對(duì)性？2.什么是參考平面？參考平面的選取是唯一確定的嗎？3.選擇不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是否相同？是否會(huì)影響有關(guān)重力勢(shì)能問(wèn)題的研究？4.如果物體在參考平面的上方,重力勢(shì)能取什么值？表示什么含義？5.如果物體在參考平面的下方,重力勢(shì)能取什么值？表示什么含義？6.為什么說(shuō)“勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的〞？學(xué)生活動(dòng)：帶著問(wèn)題閱讀教材。然后選出代表發(fā)言。教師活動(dòng)：聽(tīng)取學(xué)生匯報(bào),總結(jié)點(diǎn)評(píng)：1.重力勢(shì)能總是相對(duì)于某個(gè)水平面來(lái)說(shuō)的,這個(gè)水平面叫參考平面.參考平面選取不同,重力勢(shì)能的數(shù)值就不同。可見(jiàn),重力勢(shì)能具有相對(duì)性。選擇哪個(gè)水平面作為參考平面,可視研究問(wèn)題的方便而定,通常選擇地面作為參考平面.2.選擇不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是不同的,但并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問(wèn)題,因?yàn)樵谟嘘P(guān)的問(wèn)題中,有確定意義的是重力勢(shì)能的差值,這個(gè)差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同.3.對(duì)選定的參考平面而言,在參考平面上方的物體,高度是正值,重力勢(shì)能也是正值,表示物體在該位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面具有的重力勢(shì)能要大.4.在參考平面下方的物體,高度是負(fù)值,物體具有負(fù)的重力勢(shì)能,表示物體在該位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面上具有的重力勢(shì)能要少。5.重力勢(shì)能根重力有關(guān),而重力是地球施加給物體的,沒(méi)有地球,也就談不上重力勢(shì)能?？梢?jiàn),重力勢(shì)能是“地球和物體〞這個(gè)系統(tǒng)共有的。點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力和語(yǔ)言概括能力?！踩痴n堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、比擬黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰(shuí)的更好,好在什么地方。點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開(kāi),讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架?！菜摹硨?shí)例探究☆對(duì)重力勢(shì)能的理解［例1］關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解,正確的選項(xiàng)是A.重力勢(shì)能等于零的物體,一定不會(huì)對(duì)別的物體做功B.放在地面上的物體,它的重力勢(shì)能一定等于零C.在不同高度將某一物體拋出,落地時(shí)重力勢(shì)能相等D.相對(duì)不同的參考平面,物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能,但并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問(wèn)題答案：CD.☆關(guān)于重力勢(shì)能的相對(duì)性［例2］如下圖,桌面高為h,質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下,不計(jì)空氣阻力,假設(shè)桌面處的重力勢(shì)能為0,那么小球落到地面前瞬間的重力勢(shì)能為A.mgh B.mgHC.mg(h+H) D.-mgh［思路］重力勢(shì)能的大小是相對(duì)參考平面而言的,參考平面選擇不同,物體的高度不同,重力勢(shì)能的大小那么不同.解：據(jù)題意知已選定桌面為參考平面,那么小球在最高點(diǎn)時(shí)的高度為H,小球在桌面的高度為零,小球在地面時(shí)的高度為－h(huán),所以小球落到地面時(shí),它的重力勢(shì)能為Ep=-mgh.答案：D☆重力做功及重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系［例3］一物體從A點(diǎn)沿粗糙面AB與光滑面AC分別滑到同一水平面上的B點(diǎn)與C點(diǎn),那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A.沿AB面重力做功多B.沿兩個(gè)面重力做的功相同C.沿AB面重力勢(shì)能減少多D.沿兩個(gè)面減少的重力勢(shì)能相同答案：BD.☆綜合應(yīng)用［例4］起重機(jī)以的加速度將質(zhì)量為m的物體勻減速地沿豎直方向提升高度h,那么起重機(jī)鋼索的拉力對(duì)物體做的功為多少？物體克服重力做功為多少？物體的重力勢(shì)能變化了多少.解：由題意可知起重機(jī)的加速度a=,物體上升高度h,據(jù)牛頓第二定律得mg-F=ma所以F=mg-ma=mg-m×g=mg方向豎直向上.所以拉力做功WF=Fhcos0°=mgh重力做功WG=mghcos180°=-mgh即物體克服重力做功為mgh又因?yàn)閃G=Ep1-Ep2=-mghWG<0,Ep1<Ep2即物體的重力勢(shì)能增加了mgh★課余作業(yè)書(shū)面完成P13“問(wèn)題與練習(xí)〞中1－4題?！锝虒W(xué)體會(huì)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。附：課后練習(xí)1.以下關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法中,正確的選項(xiàng)是___.A.地面上的物體的重力勢(shì)能一定為零B.質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能一定大C.高處物體的重力勢(shì)能一定大D.重力做正功時(shí),物體的重力勢(shì)能一定變化答案：D2.關(guān)于重力勢(shì)能,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.物體的位置一旦確定,它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B.物體與零勢(shì)面的距離越大,它的重力勢(shì)能也越大C.一個(gè)物體的重力勢(shì)能從﹣5J變化到﹣3J,重力勢(shì)能變小了D.重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功解析：物體的重力勢(shì)能與參考面有關(guān),同一物體在同一位置相對(duì)不同的參考面的重力勢(shì)能不同,A選項(xiàng)錯(cuò).物體在零勢(shì)能面以上,距零勢(shì)面的距離越大,重力勢(shì)能越大,物體在零勢(shì)面以下,距零勢(shì)面的距離越大,重力勢(shì)能越小,B選項(xiàng)錯(cuò),重力勢(shì)能中的正、負(fù)號(hào)表示大小,﹣5J的重力勢(shì)能小于﹣3J的重力勢(shì)能,C選項(xiàng)錯(cuò),重力做的功量度了重力勢(shì)能的變化,D選項(xiàng)正確.答案：D3.選擇不同的水平面作參考平面,物體在某一位置的重力勢(shì)能和某一過(guò)程中重力勢(shì)能的改變量〔〕A.都具有不同的數(shù)值B.都具有相同的數(shù)值C.前者具有相同數(shù)值,后者具有不同數(shù)值D.前者具有不同數(shù)值,后者具有相同數(shù)值解析：物體的重力勢(shì)能與參考面有關(guān),同一物體在同一位置相對(duì)不同的參考面,重力勢(shì)能的數(shù)值不同.物體重力勢(shì)能的改變量跟參考面無(wú)關(guān),選項(xiàng)D正確.答案：D7.5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式設(shè)計(jì)思想探究式學(xué)習(xí)的本質(zhì)是概念規(guī)律的結(jié)論是通過(guò)學(xué)生自己的活動(dòng)或推理由自己獲得的。高中物理教學(xué)中的科學(xué)探究不全是實(shí)驗(yàn)探究,這是節(jié)不包含實(shí)驗(yàn)探究的探究課,從探究過(guò)程看是邏輯推理任務(wù)型,教學(xué)中先通過(guò)事例引出什么是彈性勢(shì)能,然后以彈簧為例探究彈性勢(shì)能與什么因素有關(guān),彈性勢(shì)能與拉力所做的功之間的關(guān)系以及如何計(jì)算拉力所做的功進(jìn)而得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式。從整體上看,本節(jié)課堂是用啟發(fā)性的語(yǔ)言引導(dǎo)學(xué)生自己觀察、發(fā)現(xiàn)與思考,自己提出問(wèn)題并尋找問(wèn)題的答案?！疤骄繌椥詣?shì)能的表達(dá)式〞的主要目的并不是讓學(xué)生學(xué)習(xí)這個(gè)關(guān)系式,而是讓學(xué)生經(jīng)歷一次探究的過(guò)程。

但凡有利于學(xué)生“構(gòu)建知識(shí)〞、形成“科學(xué)觀念〞、領(lǐng)悟“科學(xué)研究方法〞的各種活動(dòng)都屬于科學(xué)探究范疇。因此,在教學(xué)中重點(diǎn)放在物理方法的教學(xué)及加深學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解上。本節(jié)課的探究是在學(xué)生原有認(rèn)知根底上,通過(guò)猜測(cè)與假設(shè),運(yùn)用已掌握的物理規(guī)律、從理論上推導(dǎo)出新的物理規(guī)律,它注重理論推導(dǎo)。教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能

1、理解彈性勢(shì)能的概念和物理意義；

2、掌握計(jì)算變力做功的思想方法；

3、穩(wěn)固做功與能量變化的關(guān)系〔彈力的功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系〕；

4、知道彈性勢(shì)能具有相對(duì)性。

二、過(guò)程與方法

1、類(lèi)比重力勢(shì)能決定因素、猜測(cè)彈性勢(shì)能的表達(dá)式與哪些因素有關(guān),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)預(yù)測(cè)的能力。

2、通過(guò)探究彈性勢(shì)能表達(dá)式的過(guò)程,體會(huì)微積分思想在物理學(xué)中的應(yīng)用。

三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)探究過(guò)程體會(huì)數(shù)理的巧妙結(jié)合,激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣,享受成功的樂(lè)趣。教學(xué)重點(diǎn)分析決定彈性勢(shì)能大小的因素；探究彈性勢(shì)能公式的過(guò)程和所用方法。教學(xué)難點(diǎn)推導(dǎo)拉伸彈簧時(shí),微積分思想求解拉力所做功的表達(dá)式。教學(xué)流程創(chuàng)設(shè)物理情景──提出彈性勢(shì)能的概念──類(lèi)比重力勢(shì)能與重力做功──演示彈簧彈力做功的實(shí)驗(yàn)──猜測(cè)彈性勢(shì)能的決定因素──研究拉力做功──遷移微元法求變力功──獲得彈性勢(shì)能的表達(dá)式。教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

一、彈性勢(shì)能概念引出

多媒體展示圖片〔三類(lèi)：撐桿跳高、張弓射箭、各類(lèi)彈簧〕

提問(wèn)：從能量角度說(shuō)明這類(lèi)圖片的共同特征是什么？

總結(jié)：也就是說(shuō),變形的桿、弓和彈簧中儲(chǔ)存一定的能量,這種能量就叫做彈性勢(shì)能。

請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e幾個(gè)物體具有彈性勢(shì)能的例子：卷緊的發(fā)條、擊球的網(wǎng)球拍……

問(wèn)題提出：關(guān)于彈性勢(shì)能,你想知道什么,想研究什么,就以問(wèn)題的形式提出來(lái),我們一起解決。大家先考慮兩分鐘。同桌、前后排的同學(xué)也可以相互討論下。

二、探究過(guò)程

本節(jié)課我們以彈簧拉伸為例來(lái)探究彈性勢(shì)能的決定因素以及彈性勢(shì)能的定量表達(dá)式。

1、同學(xué)們先來(lái)猜測(cè)一下：彈性勢(shì)能的大小與什么有關(guān)？〔類(lèi)比重力勢(shì)能〕

問(wèn)題1、解決重力是恒力,彈力是變力

PPT顯示圖片并問(wèn)：在物體升降的過(guò)程中,重力是否發(fā)生變化？

PPT顯示圖片并問(wèn)：而彈簧的拉力在拉伸過(guò)程中是否發(fā)生變化？

教師說(shuō)明彈力在彈簧變形過(guò)程中是變力！與重力是不同的！

問(wèn)題2：同學(xué)們想想,類(lèi)比重力勢(shì)能,彈性勢(shì)能可能與哪個(gè)量有關(guān)？

實(shí)驗(yàn)方案：兩根勁度系數(shù)不同的彈簧,兩塊小木塊。驗(yàn)證彈性勢(shì)能與形變量有關(guān)──在一水平面上,同一彈簧,不同的形變量,壓同一木塊,釋放后木塊被彈出去的距離不同；驗(yàn)證彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)有關(guān)──兩勁度系數(shù)不同的彈簧,同樣的形變量,壓兩形狀質(zhì)量相同的木塊。勁度系數(shù)大的彈簧彈出的木塊距離大。

2、請(qǐng)同學(xué)們回憶一下我們研究過(guò)的重力勢(shì)能與重力作功的關(guān)系,能否通過(guò)類(lèi)比來(lái)得出彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系呢？

重力勢(shì)能彈性勢(shì)能物理情景小球上升過(guò)程拉力拉動(dòng)一端固定的彈簧存在前提重力做功彈簧彈力做功受力特征地球附近重力加速度恒定,重力是恒力彈簧彈力隨形變量的增加而增大,是變力勢(shì)能改變重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加彈簧彈力做負(fù)功,彈簧形變量增加,彈性勢(shì)能增加功能關(guān)系

3、我們猜到了彈性勢(shì)能可能與勁度系數(shù)和彈簧的伸長(zhǎng)量有關(guān),下面的任務(wù)是：如何確定彈性勢(shì)能的表達(dá)式。

問(wèn)：回憶一下,我們?cè)鯓拥玫搅酥亓?shì)能的表達(dá)式？

問(wèn)：我們能否借鑒同樣的思路,來(lái)分析彈力做功的情況呢？〔同學(xué)們經(jīng)嘗試覺(jué)得無(wú)從下手〕

問(wèn)：同學(xué)們做不下去,困難在何處？那我們能不能想方法把這個(gè)變力近似的變成不變的力呢？

彈力隨形變量均勻增大,所以可以這樣來(lái)求平均。

4、我們?nèi)绾谓鉀Q一個(gè)變力做功的問(wèn)題呢？請(qǐng)同學(xué)們發(fā)表看法。

提示：在必修1中,為了求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,或說(shuō)成為了導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式,針對(duì)變速求位移我們?cè)?jīng)用過(guò)一種方法……是什么方法？怎樣用的？

問(wèn)：彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系圖象如何？

老師跟進(jìn)：仔細(xì)觀察兩個(gè)圖象,想一想該如何求彈簧彈力所做的功？

問(wèn)：我們能不能采用與求位移類(lèi)似的方法處理呢？

老師引導(dǎo)學(xué)生將彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程細(xì)分為小段,化變力做功為恒力做功。

…

問(wèn)：當(dāng)劃分越來(lái)越細(xì)時(shí),彈力功對(duì)應(yīng)圖象中的哪一局部？

這個(gè)三角形的面積的表達(dá)式？

提問(wèn)：剛剛我們研究的是彈簧拉伸的情形,壓縮的情形會(huì)是怎樣的？

老師：同學(xué)們看看我們自己的成果吧！那樣一個(gè)看似紛繁復(fù)雜的問(wèn)題,其物理規(guī)律如此簡(jiǎn)單明了,這就是物理學(xué)中的美！

5、同學(xué)們討論一下,能否規(guī)定彈簧某一任意長(zhǎng)度時(shí)的勢(shì)能為零？〔類(lèi)比重力勢(shì)能的相對(duì)性,引出彈性勢(shì)能的大小具有相對(duì)性的結(jié)論〕

小結(jié)：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),你收獲了什么？

答：桿、弓和彈簧都發(fā)生形變,產(chǎn)生了彈力,存儲(chǔ)了一些能量,在恢復(fù)形變的過(guò)程中將能量釋放出來(lái)了。

思考一分鐘,找出5個(gè)學(xué)生答復(fù)需要知道：如彈性勢(shì)能是怎么產(chǎn)生的？彈性勢(shì)能與做功有什么關(guān)系？彈性勢(shì)能有什么用？彈性勢(shì)能的大小與什么有關(guān)？歸納學(xué)生提出的問(wèn)題。

答：舉重杠鈴所受重力與位置無(wú)關(guān)。

答：彈簧對(duì)人的拉力隨著拉伸位置的不同而變化。

答：可能與彈簧的伸長(zhǎng)量有關(guān)。可能與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)

答：先分析重力做功,之后得出了重力勢(shì)能的表達(dá)式。如：

…

答：求重力功時(shí),重力是不變的；而求彈力功時(shí),彈力是隨著彈簧伸長(zhǎng)量的變化而變化的：

學(xué)生可能猜到EP=KL；可能猜出KL再乘以L,即EP=KL2；學(xué)生提出可用平均力KL/2乘以L；

答：不能直接用公式求拉力所做的功,因?yàn)槔κ亲兞?/p>

學(xué)生回憶過(guò)程

答：由F和l圍成的三角形的面積。

答：類(lèi)似于速度和時(shí)間的關(guān)系圖象?！翱梢园炎兞?wèn)題轉(zhuǎn)化為恒力功問(wèn)題來(lái)解決。把拉伸的過(guò)程分為很多小段,拉力在整個(gè)過(guò)程中做的功可以用它在各個(gè)小段做功之和來(lái)表示F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3……,〞

根據(jù)學(xué)生理解程度適當(dāng)講解。

學(xué)生答復(fù)。

基于前面學(xué)生對(duì)于重力勢(shì)能概念的認(rèn)識(shí)和理解,通過(guò)實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)接受彈性勢(shì)能的概念。

培養(yǎng)學(xué)生類(lèi)比猜測(cè)提出的思維方式。

通過(guò)知識(shí)遷移,使學(xué)生體驗(yàn)微積分思想處理變化物理量的求值問(wèn)題。

加深學(xué)生對(duì)功能關(guān)系的認(rèn)識(shí)和理解

通過(guò)表達(dá)式的推出,形成學(xué)生的成就感。板書(shū)設(shè)計(jì)一、彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體各局部之間,由于彈力的相互作用而具有的勢(shì)能。

二、探究過(guò)程

1．彈性勢(shì)能的大小與什么有關(guān)？

2．彈力功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系。

3．重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系

4．探究彈性勢(shì)能表達(dá)式。7.6探究功與物體速度變化的關(guān)系【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1、領(lǐng)會(huì)探究功與物體速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,經(jīng)歷探究學(xué)習(xí)的體驗(yàn)過(guò)程。

2、理解巧妙改變做功倍數(shù)的方法。

3、知道小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)階段測(cè)量速度比擬合理。

4、能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,會(huì)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5、學(xué)會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找w與v的關(guān)系。

二、過(guò)程與方法

通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)通過(guò)建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)、連線,利用圖象尋找物理量之間的變化關(guān)系,并得到物理結(jié)論。

三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),感受探究過(guò)程中避繁就簡(jiǎn)的方法選擇,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)事求是的科學(xué)品質(zhì)。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

學(xué)習(xí)探究功與速度變化關(guān)系的物理方法,并學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法──圖象法。

【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)觀察法、圖象法、遷移法、歸納總結(jié)、討論。

【教學(xué)用具】

長(zhǎng)木板,相同橡皮筋〔假設(shè)干〕,小車(chē),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

【教學(xué)過(guò)程】

一、引入新課

觀察運(yùn)發(fā)動(dòng)擲鉛球,人推車(chē)啟動(dòng)等視頻。

師：是什么改變物體運(yùn)動(dòng)速度？

生：由牛頓定律知,力是速度變化的原因。

結(jié)論：力對(duì)物體做功可以改變物體運(yùn)動(dòng)速度。

師：功與物體速度的變化有什么樣的關(guān)系呢？我們今天用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)探究功與物體速度變化的關(guān)系。

二、進(jìn)行新課

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄抗εc物體速度變化的關(guān)系。

師：在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)如何對(duì)物體做功？又如何改變每次做功的大小呢？

〔引導(dǎo)學(xué)生討論后總結(jié)〕既可以考慮用恒力做功,也可以用變力做功。假設(shè)用恒力做功,例如用一砝碼盤(pán)牽引著小車(chē)做實(shí)驗(yàn),那么可以通過(guò)改變砝碼盤(pán)的質(zhì)量及下落的高度來(lái)改變每次做功的大小。假設(shè)用變力做功,可以采用容易獲取的橡皮筋作為器材之一。

師：橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功如何測(cè)量？

生：拉力為變力,做功很難直接測(cè)量。

師：橡皮筋的拉力是變力,無(wú)法直接進(jìn)行測(cè)量計(jì)算。

師：那探究過(guò)程我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值？

生：不需要,知道比例關(guān)系也可以。

師：那又如何改變每次做功的大?。可何覀冇妹看卧黾酉鹌そ畹臈l數(shù)來(lái)改變功的大小。

師：每次實(shí)驗(yàn)對(duì)橡皮筋的長(zhǎng)度有什么要求？

生：拉伸長(zhǎng)度相同,保證每根橡皮筋做功相同。

師：答復(fù)非常好,如果一條橡皮筋對(duì)小車(chē)做功為W,那么兩條橡皮筋做功為2W,三條為3W,依次類(lèi)推,每次做功都可以用W的倍數(shù)來(lái)表達(dá)。這種處理方法,把不便于用公式計(jì)算的彈力做功轉(zhuǎn)換為比值代替,是一種很好的思維方法,其精妙之處在于巧妙的回避了功的測(cè)量。

師：應(yīng)如何來(lái)測(cè)量物體的速度呢？

〔學(xué)生分組討論,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或者用氣墊導(dǎo)軌配套光電門(mén)……〕

師：介紹打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。讓學(xué)生討論如何設(shè)計(jì)探究方案。

生：可以用長(zhǎng)木板、橡皮筋、小車(chē)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器組合方案。

師：展示方案圖。

師：只有橡皮筋的拉力做功嗎？

生：討論后,不是,還有摩擦力做功,可以用平衡摩擦力的方法處理掉。

師：展示圖片,平衡摩擦力。

師：小車(chē)在平衡摩擦力后做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？

生：先加速運(yùn)動(dòng),再勻速運(yùn)動(dòng)。

師：紙帶上的點(diǎn),間距并不都是均勻的,應(yīng)該采用什么樣的點(diǎn)來(lái)計(jì)算小車(chē)速度,為什么？

展示圖片,取點(diǎn)跡清晰,間距較大且相當(dāng)均勻的點(diǎn)來(lái)計(jì)算速度,紙帶勻速運(yùn)動(dòng)說(shuō)明拉力做功完成。

學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

數(shù)據(jù)處理：從得到的數(shù)據(jù)可看出：W越大,V越大。

師：猜測(cè)W與V有何關(guān)系。

生：W與V成正比。

師：如何驗(yàn)證。

生討論答復(fù),師補(bǔ)充：以W為橫坐標(biāo),V為縱坐標(biāo),描點(diǎn),用平滑的線擬合這些點(diǎn),假設(shè)繪出的圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線,猜測(cè)成立。師：假設(shè)不是這樣,我們可繼續(xù)猜測(cè),W與V2成正比,如何驗(yàn)證？

生思考,師點(diǎn)撥：仍以W為橫坐標(biāo),V為縱坐標(biāo),假設(shè)要確定猜測(cè)成立,得判斷繪出的圖像是二次曲線,不太容易。怎么處理？以W為橫坐標(biāo),V2為縱坐標(biāo),假設(shè)繪出的圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線,說(shuō)明W與V2成正比

師：假設(shè)不是這樣,我們可繼續(xù)猜測(cè),W與成正比,如何驗(yàn)證？

生：以W為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),假設(shè)繪出的圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線,說(shuō)明W與成正比

生處理數(shù)據(jù),得結(jié)論。

課后感

探究性實(shí)驗(yàn)是以獲取物理新知識(shí)為目的的教學(xué)方式,所以安排在學(xué)習(xí)新知識(shí)之前,這樣就比驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的難度要大,其中難就難在要確立哪些物理量之間的關(guān)系上。學(xué)生需要在類(lèi)比、推理的前提下,確立自己研究的問(wèn)題和方法。

首先在老師所設(shè)置問(wèn)題的引導(dǎo)下,逐步展現(xiàn)問(wèn)題并思考實(shí)驗(yàn)的大體方案。然后根據(jù)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,并分析步驟中的考前須知,尤其是處理數(shù)據(jù)的方法,圖像法使物理量之間的關(guān)系直觀,好判斷。7.7動(dòng)能和動(dòng)能定理課題動(dòng)能

動(dòng)能定理教材內(nèi)容的地位動(dòng)能定理是功能關(guān)系的重要表達(dá),是推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律的依據(jù),因此是本章的重中之重。在整個(gè)經(jīng)典物理學(xué)中,動(dòng)能定理又與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理并稱(chēng)為解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三大支柱。也是每年高考必考內(nèi)容。因此學(xué)好動(dòng)能定理對(duì)每個(gè)學(xué)生都尤為重要。教學(xué)設(shè)計(jì)思路導(dǎo)入新課──探究動(dòng)能的相關(guān)因素〔定性〕──探究功與動(dòng)能的關(guān)系〔推理、演繹〕──驗(yàn)證功和能的關(guān)系──穩(wěn)固動(dòng)能定理教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1．理解動(dòng)能確實(shí)切含義和表達(dá)式。

2．理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過(guò)程、適用范圍、簡(jiǎn)單應(yīng)用。

3．培養(yǎng)學(xué)生探究過(guò)程中獲取知識(shí)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理數(shù)據(jù)的能力。過(guò)程與方法1．設(shè)置問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生的思考,讓學(xué)生掌握解決問(wèn)題的思維方法。

2．探究和驗(yàn)證過(guò)程中掌握觀察、總結(jié)、用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的方法。

3．經(jīng)歷科學(xué)規(guī)律探究的過(guò)程、認(rèn)識(shí)探究的意義、嘗試探究的方法、培養(yǎng)探究的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀1．通過(guò)動(dòng)能定理的推導(dǎo)演繹,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究的興趣。

2．通過(guò)探究驗(yàn)證培養(yǎng)合作精神和積極參與的意識(shí)。

3．用簡(jiǎn)單儀器驗(yàn)證復(fù)雜的物理規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生不畏艱辛敢于進(jìn)取的精神。

4．領(lǐng)略自然的奇妙和諧,培養(yǎng)好奇心與求知欲使學(xué)生樂(lè)于探索。教學(xué)重點(diǎn)1．動(dòng)能的概念,動(dòng)能定理及其應(yīng)用。

2．演示實(shí)驗(yàn)的分析。教學(xué)難點(diǎn)動(dòng)能定理的理解和應(yīng)用教學(xué)資源學(xué)情分析學(xué)生在初中對(duì)動(dòng)能有了感性認(rèn)識(shí),在高中要定量分析。

高中生的認(rèn)識(shí)規(guī)律是從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí),從定性到定量。前期教學(xué)狀況、問(wèn)題與對(duì)策通過(guò)前幾節(jié)的學(xué)習(xí),了解了功并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算初步了解了功能關(guān)系。

對(duì)物體做的功與其動(dòng)能的具體關(guān)系還不清楚,這就是本節(jié)重點(diǎn)解決的問(wèn)題。教學(xué)方式啟發(fā)式、探究式、習(xí)題教學(xué)法、類(lèi)比法教學(xué)手段多媒體課件輔助教學(xué)教學(xué)儀器斜面、物塊、刻度尺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵架臺(tái)、紙帶動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)驗(yàn)證動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課提問(wèn)：

能的概念

功和能的關(guān)系

引導(dǎo)學(xué)生回憶初中學(xué)習(xí)的動(dòng)能的概念

動(dòng)能和什么因素有關(guān),動(dòng)能和做功的關(guān)系?！膊聹y(cè)〕一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?它就具有能量。

功是能量轉(zhuǎn)化的量度。做了多少功就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。

由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能。穩(wěn)固上節(jié)內(nèi)容

培養(yǎng)學(xué)生的想象力,設(shè)問(wèn)啟發(fā)思考探究動(dòng)能和什么因素有關(guān)多媒體演示：滑塊A從斜面滑下與物塊B碰撞。

實(shí)物演示：

結(jié)論：

從功能關(guān)系定性分析得到:物體質(zhì)量越大,速度越大那么動(dòng)能越大。

探究動(dòng)能與質(zhì)量、速度的定量的關(guān)系。學(xué)生描述看到的現(xiàn)象：

讓滑塊A從不同的高度滑下,可以看到：高度大時(shí)把物塊推得遠(yuǎn),對(duì)物塊做功多。

讓質(zhì)量不同的滑塊從同一高度滑下,可以看到：質(zhì)量大時(shí)把物塊推得遠(yuǎn),對(duì)物塊做功多。

學(xué)生總結(jié)動(dòng)能的相關(guān)因素：物體的質(zhì)量和速度。定性分析

培養(yǎng)學(xué)生分析試驗(yàn)現(xiàn)象的能力探究做功與動(dòng)能的關(guān)系多媒體演示：飛機(jī)加速,飛機(jī)動(dòng)能變化的原因？

定量分析：應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)

物理情景問(wèn)題1.猴子從樹(shù)上自由下落〔投影〕重力做功與速度關(guān)系2.飛機(jī)在牽引力阻力作用下起飛〔投影〕牽引力、阻力做功與速度關(guān)系

歸納：

物體的合力做的功等于這個(gè)物理量的變化,得到式子：這就是動(dòng)能定理。

由功能關(guān)系和動(dòng)能的定性表述,只能用這個(gè)物理量表示動(dòng)能。

板書(shū)：動(dòng)能、動(dòng)能定理由于牽引力對(duì)飛機(jī)做正功,導(dǎo)致飛機(jī)的動(dòng)能增大。

學(xué)生分組推導(dǎo)：

情景結(jié)論12

用文字語(yǔ)言表述結(jié)論：

物體只受重力作用,重力對(duì)物體做的功等于這個(gè)物理量的變化。

物體在動(dòng)力和阻力作用下,外力對(duì)物體做的總功等于這個(gè)物理量的變化。通過(guò)推理、演繹培養(yǎng)探究興趣

培養(yǎng)用數(shù)學(xué)的方法解決物理問(wèn)題的能力

定量探討

驗(yàn)證動(dòng)能定理引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證動(dòng)能定理：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的紙帶?！沧杂陕潴w〕學(xué)生提出設(shè)計(jì)方案〔分組討論〕,動(dòng)手操作。

數(shù)據(jù)處理：

下落高度〔h〕末速度〔v〕重力的功〔mgh〕動(dòng)能變化〔〕mgh與

結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi),重力做的功與動(dòng)能變化相等。讓學(xué)生了解“探究〞的重要環(huán)節(jié)培養(yǎng)合作精神

用簡(jiǎn)單儀器驗(yàn)證復(fù)雜規(guī)律課堂穩(wěn)固投影例題：

物體從高出地面H處自由落下,落至地面陷入沙坑h后停止,求物體在沙坑中受到的阻力是重力的多少倍？

投影三種解法,并總結(jié)。

1．動(dòng)能定理與牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題比擬

2．動(dòng)能定理解題方法步驟〔三步走〕學(xué)生思考：提供多種解法

1．牛頓運(yùn)動(dòng)定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

2．分過(guò)程用動(dòng)能定理

3．全過(guò)程用動(dòng)能定理穩(wěn)固本節(jié)根本知識(shí)、比照兩種動(dòng)力學(xué)方法優(yōu)缺點(diǎn)、學(xué)會(huì)動(dòng)能定理的應(yīng)用。

自然界的奇妙、和諧統(tǒng)一。7.8機(jī)械能守恒定律【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?！窘虒W(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)?！窘虒W(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)：如下圖,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),也能到達(dá)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?？梢?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?？梢?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?？偨Y(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：如下圖,以下四個(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,如下圖,松手后鏈條從靜止開(kāi)始沿桌邊下滑,那么鏈條滑至剛剛離開(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,那么單位長(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)題的根底。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。7.9實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、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．二、教學(xué)內(nèi)容剖析“功〞承接和開(kāi)展了初中講過(guò)的功的公式W=FS,是在學(xué)生的特殊情況下〔F與S在同一直線上〕的功的公式根底上的擴(kuò)展,擴(kuò)展為功的一般公式W=FScosα?xí)r〔力F與位移s互成夾角α〕,突出了力做功的效果?！肮Θ曇还?jié)在本章中起呈上啟下的作用。本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)：掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理．本節(jié)課教學(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．教學(xué)思路與方法教學(xué)思路：功是力學(xué)中的根本概念,在用能量途徑研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),功的概念是不可缺少的,此外這局部知識(shí)與現(xiàn)代生活、生產(chǎn)等有著密切的聯(lián)系,也是本章的學(xué)習(xí)的一個(gè)根底。因此,在教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生推理能力,同時(shí)教師創(chuàng)設(shè)一些任務(wù),讓學(xué)生在完成任務(wù)中運(yùn)用科學(xué)思維解決物理問(wèn)題,讓學(xué)生了解物理思想和物理方法,體會(huì)物理學(xué)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用以及對(duì)社會(huì)開(kāi)展的影響,讓學(xué)生得到成功的體驗(yàn),享受成功的愉悅,激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和責(zé)任感。教學(xué)方法： 教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)準(zhǔn)備重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、低壓電源及兩根導(dǎo)線、鐵架臺(tái)和鐵夾、刻度尺、小夾子．課堂教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生互動(dòng)設(shè)計(jì)意圖備注引入新課師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律,我們首先采復(fù)習(xí)一下什么叫做機(jī)械能守恒定律?生：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變．這叫做機(jī)械能守恒定律．師：機(jī)械能守恒的條件是什么?生：只有重力和彈力做功．師：自由落體運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能是不是守恒?生：自由落體運(yùn)動(dòng)中物體只受到重力的作用,這個(gè)過(guò)程只有重力做功,所以機(jī)械能是守恒的．師：我們要想推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在自由落體中的具體表達(dá)式,可以根據(jù)什么來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)呢?生1：可以通過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行推導(dǎo)．生2：可以根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行推導(dǎo)．(投影展示與一個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的題目,從題目中知道有關(guān)的物理量,讓學(xué)生分別根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律,再一次熟悉這個(gè)定律,并為本節(jié)課的教學(xué)打下根底)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲進(jìn)行新課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EA=EB,即=上式亦可寫(xiě)成該式左邊表示物體由A到B過(guò)程中動(dòng)能的增加,右邊表示物體由A到B過(guò)程中重力勢(shì)能的減少。等式說(shuō)明,物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。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是物體從O點(diǎn)下落至A點(diǎn)的高度,vA是物體在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。師：在做實(shí)驗(yàn)之前,我們首先要明確這樣幾個(gè)問(wèn)題,首先這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要什么器材?生：最容易想到的器材是重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶．復(fù)寫(xiě)紙片．低壓電源及兩根導(dǎo)線,鐵架臺(tái)和鐵夾,刻度尺,小夾子．師：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用是什么?生：記錄在紙帶上打的點(diǎn),用這些點(diǎn)來(lái)求出物體在經(jīng)過(guò)某一點(diǎn)的速度．師：低壓交流電源是不是必需的?生：低壓交流電源并不是必需的,如果采用的是電火花計(jì)時(shí)器時(shí),它所需要的電壓是交流220V,所以不需要低壓電源．引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)剖析重點(diǎn)：師：重物選取的原那么是什么?為什么?生：密度比擬大,質(zhì)量相比照擬大,可以減小因?yàn)榭諝庾枇?lái)的誤差．師：實(shí)驗(yàn)中還有哪些應(yīng)該注意的地方?生：計(jì)時(shí)器要穩(wěn)定在鐵架臺(tái)上,計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向,鐵架臺(tái)放在桌邊,計(jì)時(shí)器距地面的距離大約是1m．師：這樣做的目的是什么?生：計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔在豎直方向上的目的是減小摩擦以減小實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生,鐵架臺(tái)放在桌邊有利于重物下落到地面上,計(jì)時(shí)器距地面的距離較大的目的是能夠有充足的時(shí)間使重物下落,以便在紙帶上能夠打出較多的點(diǎn),有利于進(jìn)行計(jì)算．師：實(shí)驗(yàn)中的誤差主要來(lái)源于哪里?生：重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力,主要是紙帶和計(jì)時(shí)器之間的摩擦力,計(jì)時(shí)器平面不在豎直方向上；紙帶與計(jì)時(shí)器不平行：交流電的頻率不等于50Hz測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)的誤差等等．師：過(guò)程開(kāi)始和終結(jié)位置是怎樣選擇的?生：實(shí)驗(yàn)用的紙帶一般小于1m,從起始點(diǎn)開(kāi)始大約能打出20個(gè)左右的計(jì)數(shù)點(diǎn),終結(jié)位置的點(diǎn)可以選擇倒數(shù)第一個(gè)點(diǎn)或者倒數(shù)第二個(gè)點(diǎn),從這一個(gè)點(diǎn)向前數(shù)4—6個(gè)點(diǎn)當(dāng)開(kāi)始的點(diǎn)．師：這樣選取的目的是什么?生：這樣選取的目的是可以減小這兩個(gè)點(diǎn)瞬時(shí)速度和兩點(diǎn)之間的距離(高度h)測(cè)量的誤差．師：在數(shù)據(jù)處理時(shí),是不是必須從打的第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始呢?生：課文中有這樣的句子“紙帶上某兩點(diǎn)的距離等于重物下落的高度,這樣就能得到重物下落過(guò)程中勢(shì)能的變化〞．在第四節(jié)我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能的相對(duì)性,處理紙帶時(shí)選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為參考點(diǎn),勢(shì)能的大小不必從起始點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算．師：在實(shí)驗(yàn)中是不是要先進(jìn)行測(cè)量重物的質(zhì)量呢?圖20圖201234s1s2s3h1h2h3h4師：實(shí)驗(yàn)中重物經(jīng)過(guò)某一點(diǎn)的速度是怎樣得到的呢?(投影展示學(xué)生的推導(dǎo)過(guò)程,這個(gè)結(jié)論非常重要,一定要讓學(xué)生能夠自己推導(dǎo))2、如何求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA？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,…….例如：量出0～2點(diǎn)間距離s1,那么在這段時(shí)間里的平均速度,這就是點(diǎn)1處的瞬時(shí)速度v1。依次類(lèi)推可求出點(diǎn)2,3,……處的瞬時(shí)速度v2,v3,……。3、如何確定重物下落的高度？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。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生看書(shū)明確實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)任務(wù)及實(shí)驗(yàn)儀器。復(fù)習(xí)?用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度?的實(shí)驗(yàn),掌握用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度的方法。4、描繪圖像師：可以結(jié)合v-t圖象了解瞬時(shí)速度和時(shí)間中點(diǎn)的平均速度相等的物理意義．教師逐步設(shè)置疑問(wèn),由淺到深,引導(dǎo)學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和迎難而上的品質(zhì)。難點(diǎn)的理解：正功和負(fù)功23456下落高度各計(jì)數(shù)點(diǎn)l速度勢(shì)能動(dòng)能結(jié)論〔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,假設(shè)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。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,…….例如：量出0～2點(diǎn)間距離s1,那么在這段時(shí)間里的平均速度,這就是點(diǎn)1處的瞬時(shí)速度v1。依次類(lèi)推可求出點(diǎn)2,3,……處的瞬時(shí)速度v2,v3,……。3、如何確定重物下落的高度？圖2中h1,h2,h3,……分別為紙帶