第七章 机械能附其守恒定律.docVIP

第七章 机械能及其守恒定律 7.1 追寻守恒量 1、知识与技能 （1）领悟伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实； （2）理解能量这个物理量及动能、势能的物理意义； （3）独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系； （4）除伽利略理想斜面实验以外，能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例； （5）能够列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒； （6）理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律，激发学生产生用这一规律解决问题的意识。 教学重点：理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性。 教学难点：培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能马上意识到这里面存在的巨大的使用前景（就象商人看到了商机）。 教学过程： 第1节 追寻守恒量 理想斜面实验让小球沿一个斜面从静止开始滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上仍达到同一高度，但这时他要滚得远些。继续减小后一斜面的倾角，小球达到同一高度，但滚得更远些，若将后一斜面放平，由于球永远达不到原来的高度，所以将永远滚动下去。 伽利略在分析理想斜面实验时，除了得出：运动不需要力来维持的结论外，他还注意到实验中反映出一个转化与守恒的事实（或思想）。 1、对理想斜面实验的初步分析 总结：伽利略对理想斜面实验的分析：高度与速度相互转化，转化过程中与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒。 2、给出动能与势能的概念，体会动能与势能转化并守恒的普遍存在性。 伽利略的发现在今天看来就是我们初中学过的能量转换与守恒的思想。其中与高度有关的量我们现在叫它势能；与速度有关的量我们现在叫它动能。动能与势能的概念，请用势能和动能描述一下理想斜面实验中的转化与守恒的事实。 总结： （1） （2）在理想斜面实验中，动能与势能相互转化，转化过程中总能量守恒。 （3）能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象。 3、体会追寻能量转化与守恒思想的意义。 能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象，由此你想到了什么？或说你意识到什么？ 提醒：（赫兹发现了电磁波，很快有人发明了电报）气象预报说：“近年夏天会持续高温，而且干旱……”国美的老板听了会想到什么：空调会热销，发财的机会来了。使用价值：如果我掌握了守恒的规律，就可以用它来解决问题，看到了新技术，就要琢磨怎样应用它，就是创新。如果你对它无动于衷，就总是落后于人家。 总结：追寻“守恒量”的意义：开辟一种新的简单的解决问题的途径。 板书设计： 第1节 追寻守恒量 （1）伽利略对理想斜面实验的分析：高度与速度相互转化，转化过程中与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒。 （2） （3）在理想斜面实验中，动能与势能相互转化，转化过程中总能量守恒 （4）能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象。 （5）追寻“守恒量”的意义：开辟一种新的简单的解决问题的途径。 （6）能量的概念是人类在寻找“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。 7.2 功 1、知识与技能 （1）理解功的概念，知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)知道功是标量掌握合力做功的意义和总功的含义掌握公式W=Fs cosα的应用条件，并能进行有关计算1）重点使学生掌握功的计算公式，理解力对物体做功的两个要素2）难点是物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移容易混淆，需要讲透、讲白3）使学生认识负功的意义较困难，也是难点之一教学过程设计s，力F对物体所做的功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。 W = F s （2）如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，分析得出这一位移为s cos αW = F s cosα 按此公式考虑再根据公式W=Fs做启发式提问，只要F与s在同一直线上，乘起来就可以求得力对物体所做的功。由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示： 据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1S。而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα 力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即 W = F s cosα W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力F和位移之间的夹角。功的公式还可理解成在位移方向的分