一、素质教育目标
(一)知识教学点
1.熟悉应用机械能守恒定律解题的步骤。
2.理解应用机械能守恒定律分析问题的注意点。
3.理解机械能守恒定律和动量守恒定律的应用差异。
(二)能力训练点
1.针对具体的物理现象和问题,正确应用机械能守恒定律。
2.掌握解决力学问题的思维程序,总体把握解决力学问题的各种方法。
(三)德育渗透点
1.在解决物理问题的过程中,培养认真仔细有序的分析习惯。
2.具体情况具体分析,提高思维的客观性,准确性。
(四)美育渗透点
通过具体问题的分析,使学生把知识向能力转化,增强自信,产生追求科学、追求真理的美好理想。
二、学法引导
采用学生自学教材,结合教师的点评,经过分析和讨论来形成一般的解题思想。
三、重点·难点·疑点及解决办法
(一)重点
机械能守恒定律的具体应用。
(二)难点
同时应用动量守恒定律和机械能守恒定律分析解决较复杂的力学问题。
(三)疑点
动量守恒定律和机械能守恒定律的应用差异。
(四)解决办法
1分析典型例题,解剖麻雀,从而掌握机械能守恒定律应用的程序和方法。
2比较研究,能准确选择解决力学问题的方法、灵活运用各种定律分析问题。
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
例题课件
六、师生互动活动设计
1.教师指导学生自学,引导归纳。
2.学生自学,经过实例分析,定量计算来总结定律的使用条件和使用的方法。
七、教学步骤
(一)明确目标
(略)
(二)整体感知
解决力学问题一般有三种方法,一是运用力对物体的瞬时作用效果——牛顿运动定律;二是运用力对物体的时间积累的作用效果——动量定律和动量守恒定律;三是运用力对物体的空间积累作用效果——动能定理和机械能守恒定律,根据题设条件提供的具体情况,选择不同的方法,是本节教学的内容之一。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程
引入新课复习上节课的机械能守恒定律内容及数学表达式。
新课教学
1.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)若符合定律成立的条件,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,并代人数值求解。
2.在应用机械能守恒定律时,要注意其他力学定理、定律的运用,对物体的整个过程进行综合分析。
举例在光滑的水平面上,置放着滑块A和B,它们的质量分别为m1和m2,B滑块与一轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在竖直的墙上,滑块A以速度v0与静止的滑块B发生正碰后粘合一起运动并压缩弹簧,如图所示,求此过程中弹簧的最大弹性势能。(看例课课件)
滑块A与B碰撞瞬间,对于滑块A、B组成的物体系,所受合外力为零,动量守恒,得m1v0=(m1+m2)v
在滑块A、B粘合一起运动压缩弹簧时,只有弹簧的弹力做功,A、B滑块和弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧弹性势能最大时,滑块A、B动能为零。动能全部变为弹簧的弹性势能,则Ep=12(m1+m2)v2两式联立解,可得(四)总结、扩展
1.在只有重力和弹力做功的情况下,可应用机械能守恒定律解题。也可以用动能定理解题,这两者并不矛盾。前者往往不深究过程的细节而使解答过程显得简捷,但后者的应用更具普遍性。
2.动量守恒定律和机械能守恒定律的比较。
(l)两个定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统。两个定律的数学表达公式中的物理量都是相对于同一参照系的。
(2)两定律研究的都是某一物理过程,注重的是运动过程初、末状态的物理量,而不深究运动过程中各物体间的作用细节。
(3)两定律的成立条件不同,动量是否守恒,决定系统所受合外力是否为零,而不管内外力是否做功。而机械能是否守恒,决定于是否有重力和弹力以外的力做功,而不管这些力是内力还是外力。
(4)动量守恒定律的数学表达公式是矢量式,要使运算简便,可先定正方向,把矢量运算变为代数运算,机械能守恒定律的数学表达公式是标量式,但要先选定零重力势能面,才能列出具体的机械能守恒公式。
(五)布置作业
课本P151练习六(3)(4)(5)
(六)板书设计。
1.应用机械能守恒定律解题的基本步骤。
(1)选取研究对象
(2)分析机械能守恒条件
(3)选定参考平面,明确初末状态物体的机械能值(4)根据定律列方程式计算
2.注重机械能守恒定律和其他力学定理、定律的综合应用。