高一物理必修2教案
高一物理必修2教案
物理一直是高中理科教學(xué)中難度較高的學(xué)科,由于知識(shí)晦澀難懂,理論抽象單調(diào),很多學(xué)生對(duì)其缺乏興趣,因而整體學(xué)習(xí)的積極性不高。這就需要教師在教學(xué)過(guò)程中提高學(xué)生的課堂注意力與學(xué)習(xí)積極性。下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了高一物理必修2教案，希望對(duì)你有幫助。
高一物理必修2教案：功
一、教學(xué)目標(biāo)
1.理解功的概念:
(1)知道做機(jī)械功的兩個(gè)不可缺少的因素,知道做功和"工作"的區(qū)別;
(2)知道當(dāng)力與位移方向的夾角大于90°時(shí),力對(duì)物體做負(fù)功,或說(shuō)物體克服這個(gè)力做了功。
2.掌握功的計(jì)算:
(1)知道計(jì)算機(jī)械功的公式W=Fscosα;知道在國(guó)際單位制中,功的單位是焦耳(J);知道功是標(biāo)量。
(2)能夠用公式W=Fscosα進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是使學(xué)生在理解力對(duì)物體做功的兩個(gè)要素的基礎(chǔ)上掌握機(jī)械功的計(jì)算公式。
2.物體在力的方向上的位移與物體運(yùn)動(dòng)的位移容易混淆,這是難點(diǎn)。
3.要使學(xué)生對(duì)負(fù)功的意義有所認(rèn)識(shí),也較困難,也是難點(diǎn)。
三、教具
帶有牽引細(xì)線(xiàn)的滑塊(或小車(chē))。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
功這個(gè)詞我們并不陌生,初中物理中學(xué)習(xí)過(guò)功的一些初步知識(shí),今天我們又來(lái)學(xué)習(xí)功的有關(guān)知識(shí),絕不是簡(jiǎn)單地重復(fù),而是要使我們對(duì)功的認(rèn)識(shí)再提高一步。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1.功的概念
先請(qǐng)同學(xué)回顧一下初中學(xué)過(guò)的與功的概念密切相關(guān)的如下兩個(gè)問(wèn)題:什么叫做功?誰(shuí)對(duì)誰(shuí)做功?然后做如下總結(jié)并板書(shū):
(1)如果一個(gè)物體受到力的作用,并且在力的方向上發(fā)生了位移,物理學(xué)中就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。
然后演示用水平拉力使滑塊沿拉力方向在講桌上滑動(dòng)一段距離,并將示意圖畫(huà)到黑板上,如圖1所示,與同學(xué)一起討論如下問(wèn)題:在上述過(guò)程中,拉力F對(duì)滑塊是否做了功?滑塊所受的重力mg對(duì)滑塊是否做了功?桌面對(duì)滑塊的支持力N是否對(duì)滑塊做了功?強(qiáng)調(diào)指出,分析一個(gè)力是否對(duì)物體做功,關(guān)鍵是要看受力物體在這個(gè)力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結(jié)并板書(shū):
(2)在物理學(xué)中,力和物體在力的方向上發(fā)生的位移,是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。
2.功的公式
就圖1提出:力F使滑塊發(fā)生位移s這個(gè)過(guò)程中,F對(duì)滑塊做了多少功如何計(jì)算?由同學(xué)回答出如下計(jì)算公式:W=Fs。就此再進(jìn)一步提問(wèn):如果細(xì)繩斜向上拉滑塊,如圖2所示,這種情況下滑塊沿F方向的位移是多少?與同學(xué)一起分析并得出這一位移為s cos α。至此按功的前一公式即可得到如下計(jì)算公式:
W=Fscosα
再根據(jù)公式W=Fs做啟發(fā)式提問(wèn):按此公式考慮,只要F與s在同一直線(xiàn)上,乘起來(lái)就可以求得力對(duì)物體所做的功。在圖2中,我們是將位移分解到F的方向上,如果我們將力F分解到物體位移s的方向上,看看能得到什么結(jié)果?至此在圖2中將F分解到s的方向上得到這個(gè)分力為Fcosα,再與s相乘,結(jié)果仍然是W=Fscosα。就此指出,計(jì)算一個(gè)力對(duì)物體所做的功的大小,與力F的大小、物體位移s的大小及F和s二者方向之間的夾角α有關(guān),且此計(jì)算公式有普遍意義(對(duì)計(jì)算機(jī)械功而言)。至此作出如下板書(shū):
W=Fscosα
力對(duì)物體所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。
接下來(lái)給出F=100N、s=5m、α=37°,與同學(xué)一起計(jì)算功W,得出W=400N·m。就此說(shuō)明1N·m這個(gè)功的大小被規(guī)定為功的單位,為方便起見(jiàn),取名為焦耳,符號(hào)為J,即1J=1N·m。最后明確板書(shū)為:
在國(guó)際單位制中,功的單位是焦耳(J)
1J=1N·m
3.正功、負(fù)功
(1)首先對(duì)功的計(jì)算公式W=Fscosα的可能值與學(xué)生共同討論。從cos α的可能值入手討論,指出功W可能為正值、負(fù)值或零,再進(jìn)一步說(shuō)明,力F與s間夾角α的取值范圍,最后總結(jié)并作如下板書(shū):
當(dāng)0°≤α<90°時(shí),cosα為正值, W為正值,稱(chēng)為力對(duì)物體做正功,或稱(chēng)為力對(duì)物體做功。
當(dāng)α=90°時(shí),cosα=0,W=0,力對(duì)物體做零功,即力對(duì)物體不做功。
當(dāng)90°<α≤180°時(shí),cosα為負(fù)值, W為負(fù)值,稱(chēng)為力對(duì)物體做負(fù)功,或說(shuō)物體克服這個(gè)力做功。
(2)與學(xué)生一起先討論功的物理意義,然后再說(shuō)明正功、負(fù)功的物理意義。
?、偬岢龉κ敲枋鍪裁吹奈锢砹窟@個(gè)問(wèn)題與學(xué)生討論。結(jié)合圖1,使學(xué)生注意到力作用滑塊并持續(xù)使滑塊在力的方向上運(yùn)動(dòng),發(fā)生了一段位移,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)其特征是力在空間位移上逐漸累積的作用過(guò)程。
然后就此提出:這個(gè)累積作用過(guò)程到底累積什么?舉如下兩個(gè)事例啟發(fā)學(xué)生思考:
a.一輛手推車(chē)上裝有很多貨物,搬運(yùn)工推車(chē)要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會(huì)兒,然后有了力氣再推車(chē)走。
b.如果要你將重物從一樓向六樓上搬,搬運(yùn)過(guò)程中會(huì)有什么感覺(jué)?
首先使學(xué)生意識(shí)到上述兩個(gè)過(guò)程都是人用力對(duì)物體做功的過(guò)程,都要消耗體能。就此指出做功過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化過(guò)程,做功越多,能量轉(zhuǎn)化得越多,因而功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量是標(biāo)量,相應(yīng)功也是標(biāo)量。板書(shū)如下:
功是描述力在空間位移上累積作用的物理量。功是能量轉(zhuǎn)化的量度,功是標(biāo)量。
?、谠谏鲜鰧?duì)功的意義認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,討論正功和負(fù)功的意義,得出如下認(rèn)識(shí)并板書(shū):
正功的意義是:力對(duì)物體做功向物體提供能量,即受力物體獲得了能量。
負(fù)功的意義是:物體克服外力做功,向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價(jià)),即負(fù)功表示物體失去了能量。
4.例題講解或討論
例1.課本p.110上的〔例題〕是功的計(jì)算公式的應(yīng)用示范。分析過(guò)程中應(yīng)使學(xué)生明確:推力F對(duì)箱子所做的功,實(shí)際上就是推力F的水平分力Fcosα對(duì)箱子所做的功,而推力 F的豎直分力Fsinα與位移s的方向是垂直的,對(duì)箱子不做功。
例2.如圖3所示,ABCD為畫(huà)在水平地面上的正方形,其邊長(zhǎng)為a,P為靜止于A點(diǎn)的物體。用水平力F沿直線(xiàn) AB拉物體緩慢滑動(dòng)到B點(diǎn)停下,然后仍用水平力F沿直線(xiàn)BC拉物體滑動(dòng)到C點(diǎn)停下,接下來(lái)仍用水平力F沿直線(xiàn)CD拉物體滑動(dòng)到D點(diǎn)停下,最后仍用水平力F沿直線(xiàn)DA拉物體滑動(dòng)到A點(diǎn)停下。若后三段運(yùn)動(dòng)中物體也是緩慢的,求全過(guò)程中水平力F對(duì)物體所做的功是多少?
此例題先讓學(xué)生做,然后找出一個(gè)所得結(jié)果是W=0的學(xué)生發(fā)言,此時(shí)會(huì)有學(xué)生反對(duì),并能說(shuō)出W=4Fa才是正確結(jié)果。讓后者講其思路和做法,然后總結(jié),使學(xué)生明確在每一段位移a中,力F都與a同方向,做功為Fa,四個(gè)過(guò)程加起來(lái)就是4Fa。強(qiáng)調(diào):功的概念中的位移是在這個(gè)力的方向上的位移,而不能簡(jiǎn)單地與物體運(yùn)動(dòng)的位移畫(huà)等號(hào)。要結(jié)合物理過(guò)程做具體分析。
例3.如圖4所示,F1和F2是作用在物體P上的兩個(gè)水平恒力,大小分別為:F1=3N,F2=4N,在這兩個(gè)力共同作用下,使物體P由靜止開(kāi)始沿水平面移動(dòng)5m距離的過(guò)程中,它們對(duì)物體各做多少功?它們對(duì)物體做功的代數(shù)和是多少?F1、F2的合力對(duì)P做多少功?
此例題要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題,一是強(qiáng)化功的計(jì)算公式的正確應(yīng)用,糾正學(xué)生中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,即不注意力與位移方向的分析,直接用3N乘5m、4N乘5m這種低級(jí)錯(cuò)誤,引導(dǎo)學(xué)生注意在題目沒(méi)有給出位移方向時(shí),應(yīng)該根據(jù)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)作出符合實(shí)際的判斷;二是通過(guò)例題得到的結(jié)果,使學(xué)生知道一個(gè)物體所受合力對(duì)物體所做的功。等于各個(gè)力對(duì)物體所做的功的代數(shù)和,并從合力功與分力功所遵從的運(yùn)算法則,深化功是標(biāo)量的認(rèn)識(shí)。
解答過(guò)程如下:位移在F1、F2方向上的分量分別為s1=3m、s2=4m,F1對(duì)P做功為9J,F2對(duì)P做功為16J,二者的代數(shù)和為25J。F1、F2的合力為5N,物體的位移與合力方向相同,合力對(duì)物體做功為W=Fs=5N×5m=25J。
例4.如圖5所示。A為靜止在水平桌面上的物體,其右側(cè)固定著一個(gè)定滑輪O,跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩的P端固定在墻壁上,于細(xì)繩的另一端Q用水平力F向右拉,物體向右滑動(dòng)s的過(guò)程中,力F對(duì)物體做多少功?(上、下兩段繩均保持水平)
本例題仍重點(diǎn)解決計(jì)算功時(shí)對(duì)力和位移這兩個(gè)要素的分析。如果著眼于受力物體,它受到水平向右的力為兩條繩的拉力,合力為2F。因而合力對(duì)物體所做的功為W=2Fs;如果著眼于繩子的Q端,即力F的作用點(diǎn),則可知物體向右發(fā)主s位移過(guò)程中,Q點(diǎn)的位移為2s,因而力F拉繩所做的功W=F·2s=2Fs。兩種不同處理方法結(jié)果是相同的。
五、課堂小結(jié)
1.對(duì)功的概念和功的物理意義的主要內(nèi)容作必要的重復(fù)(包括正功和負(fù)功的意義)。
2.對(duì)功的計(jì)算公式及其應(yīng)用的主要問(wèn)題再作些強(qiáng)調(diào)。
六、說(shuō)明
1.考慮到功的定義式W=Fscosα與課本上講的功的公式相同,特別是對(duì)式中s的解釋不一,有物體位移與力的作用點(diǎn)的位移之分,因而沒(méi)有給出明確的功的定義的文字表達(dá)。實(shí)際問(wèn)題中會(huì)用功的公式正確進(jìn)行計(jì)算就可以了。從例題4可以看出,定義一個(gè)力對(duì)物體所做的功,將位移解釋為力的作用點(diǎn)在力的方向上的位移是比較恰當(dāng)?shù)?。如果將位移解釋為受力物體在力的方向上的位移,學(xué)生會(huì)得出W=Fs這一錯(cuò)誤結(jié)果,還會(huì)理直氣壯地堅(jiān)持錯(cuò)誤,糾正起來(lái)就困難多了。
2.由于對(duì)功的物理意義的講解是初步的,因而對(duì)正功、負(fù)功的物理意義的講解也是初步的。這節(jié)課中只是講到受力物體得到能量還是失去能量這個(gè)程度。在學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律之后,再進(jìn)一步作出說(shuō)明。在機(jī)械能守恒的物理過(guò)程中,有重力做功,地球上的一個(gè)物體的機(jī)械能并沒(méi)有增加,因而正、負(fù)功的意義就不能用能量得失關(guān)系去說(shuō)明了。在這種情況下,重力做正功,表示勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化;重力做負(fù)功,表示動(dòng)能向勢(shì)能轉(zhuǎn)化,這里的正功、負(fù)功不再表示能量得失,而是表示能量轉(zhuǎn)化方向的
高一物理必修2教案：機(jī)械能守恒定律
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在已經(jīng)學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械能概念的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律，掌握機(jī)械能守恒的條件，掌握應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析、解決問(wèn)題的基本方法。
2.學(xué)習(xí)從功和能的角度分析、處理問(wèn)題的方法，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析、解決問(wèn)題的能力。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.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;能夠應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題。
2.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。
3.能否正確選用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題是本節(jié)學(xué)習(xí)的另一難點(diǎn)。通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，從功和能的角度分析、解決問(wèn)題是物理學(xué)的重要方法之一;同時(shí)進(jìn)一步明確，在對(duì)問(wèn)題作具體分析的條件下，要能夠正確選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律分析、處理問(wèn)題。
三、教具
演示物體在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。
器材包括：麥克斯韋滾擺;單擺;彈簧振子。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
結(jié)合復(fù)習(xí)引入新課。
前面我們學(xué)習(xí)了動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的知識(shí)。在初中學(xué)習(xí)時(shí)我們就了解到，在一定條件下，物體的動(dòng)能與勢(shì)能(包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)可以相互轉(zhuǎn)化，下面我們觀察演示實(shí)驗(yàn)中物體動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的情況。
[演示實(shí)驗(yàn)] 依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。
通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生回答物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能變化情況，教師小結(jié)：
物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，隨動(dòng)能增大，物體的勢(shì)能減小;反之，隨動(dòng)能減小，物體的勢(shì)能增大。
提出問(wèn)題：上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的機(jī)械能是否變化呢?這是我們本節(jié)要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
在觀察演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們從理論上分析物理動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的情況。先考慮只有重力對(duì)物體做功的理想情況。
1.只有重力對(duì)物體做功時(shí)物體的機(jī)械能
問(wèn)題：質(zhì)量為m的物體自由下落過(guò)程中，經(jīng)過(guò)高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計(jì)空氣阻力，分析由h1下落到h2過(guò)程中機(jī)械能的變化(引導(dǎo)學(xué)生思考分析)。
分析：根據(jù)動(dòng)能定理，有
下落過(guò)程中重力對(duì)物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢(shì)能的變化量。取地面為參考平面，有
WG=mgh1-mgh2
由以上兩式可以得到
引導(dǎo)學(xué)生分析上面式子所反映的物理意義，并小結(jié)：下落過(guò)程中，物體重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，此過(guò)程中物體的機(jī)械能總量不變。
指出問(wèn)題：上述結(jié)論是否具有普遍意義呢?作為課后作業(yè)，請(qǐng)同學(xué)們課后進(jìn)一步分析物體做平拋和豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況。
明確：可以證明，在只有重力做功的情況下，物體動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能總量保持不變。
提出問(wèn)題：在只有彈簧彈力做功時(shí)，物體的機(jī)械能是否變化呢?
2.彈簧和物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能
以彈簧振子為例(未講振動(dòng)，不必給出彈簧振子名稱(chēng)，只需講清系統(tǒng)特點(diǎn)即可)，簡(jiǎn)要分析系統(tǒng)勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。
明確：進(jìn)一步定量研究可以證明，在只有彈簧彈力做功條件下，物體的動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，物體的機(jī)械能總量不變。
綜上所述，可以得到如下結(jié)論：
3.機(jī)械能守恒定律
在只有重力和彈簧彈力對(duì)物體做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，物體機(jī)械能總量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。
提出問(wèn)題：學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律，要能應(yīng)用它分析、解決問(wèn)題。下面我們通過(guò)具體問(wèn)題的分析來(lái)學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。在具體問(wèn)題分析過(guò)程中，一方面要學(xué)習(xí)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的方法，另一方面通過(guò)問(wèn)題分析加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解與認(rèn)識(shí)。
4.機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
例1.在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求小球落地速度大小。
引導(dǎo)學(xué)生思考分析，提出問(wèn)題：
(1)前面學(xué)習(xí)過(guò)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法處理平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這類(lèi)問(wèn)題?
(2)小球拋出后至落地之前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是否滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的條件?如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：
(1)小球下落過(guò)程中，只有重力對(duì)小球做功，滿(mǎn)足機(jī)械能守恒條件，可以用機(jī)械能守恒定律求解;
(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，應(yīng)明確所選取的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機(jī)械能。
例題求解過(guò)程：
取地面為參考平面，拋出時(shí)小球具有的重力勢(shì)能Ep1=mgh，動(dòng)能
落地時(shí)小球的速度大小為
提出問(wèn)題：請(qǐng)考慮用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題與用運(yùn)動(dòng)合成解決問(wèn)題的差異是什么?
例2.小球沿光滑的斜軌道由靜止開(kāi)始滑下，并進(jìn)入在豎直平面內(nèi)的離心軌道運(yùn)動(dòng)，如圖所示，為保持小球能夠通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)而不落下來(lái)，求小球至少應(yīng)從多高處開(kāi)始滑下?已知離心圓軌道半徑為R，不計(jì)各處摩擦。
提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考分析：
(1)小球能夠在離心軌道內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)的速度有何要求?
(2)從小球沿斜軌道滑下，到小球在離心軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能是否守恒?
(3)如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這一問(wèn)題?如何選取物體運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)?
歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：
(1)小球能夠通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，要求小球在最高點(diǎn)具有一定速度，即此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，恰好等于小球所受重力;
(2)運(yùn)動(dòng)中小球的機(jī)械能守恒;
(3)選小球開(kāi)始下滑為初狀態(tài)，通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)為末狀態(tài)，研究小球這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
例題求解過(guò)程：
取離心軌道最低點(diǎn)所在平面為參考平面，開(kāi)始時(shí)小球具有的機(jī)械能E1=mgh。通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)時(shí)，小球速度為v，此時(shí)小球的機(jī)械能
成完整的圓周運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步說(shuō)明：在中學(xué)階段，由于數(shù)學(xué)工具的限制，我們無(wú)法應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決小球在離心圓軌道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。但應(yīng)用機(jī)械能守恒定律，可以很簡(jiǎn)單地解決這類(lèi)問(wèn)題。
例3.長(zhǎng)l=80cm的細(xì)繩上端固定，下端系一個(gè)質(zhì)量 m=100g的小球。將小球拉起至細(xì)繩與豎直方向成60°角的位置，然后無(wú)初速釋放。不計(jì)各處阻力，求小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球拉力多大?取g=10m/s2。
提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生分析思考：
(1)釋放后小球做何運(yùn)動(dòng)?通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力是否等于小球的重力?
(2)能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度?
歸納學(xué)生分析結(jié)果，明確：
(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩的拉力大于小球的重力，此二力的合力等于小球在最低點(diǎn)時(shí)所需向心力;
(2)繩對(duì)小球的拉力不對(duì)小球做功，運(yùn)動(dòng)中只有重力對(duì)球做功，小球機(jī)械能守恒。
例題求解過(guò)程：
小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能的變化量ΔEp=-mgh=-mgl(1-cos60°)，
在最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小為
提出問(wèn)題：通過(guò)以上各例題，總結(jié)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的基本方法。
歸納學(xué)生的分析，作課堂小結(jié)。
五、小結(jié)
1.在只有重力做功的過(guò)程中，物體的機(jī)械能總量不變。通過(guò)例題分析要加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。
2.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先分析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否滿(mǎn)足機(jī)械能守恒條件，其次要正確選擇所研究的物理過(guò)程，正確寫(xiě)出初、末狀態(tài)物體的機(jī)械能表達(dá)式。
3.從功和能的角度分析、解決問(wèn)題，是物理學(xué)研究的重要方法和途徑。通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)用功和能的觀點(diǎn)分析解決物理問(wèn)題的能力。
4.應(yīng)用功和能的觀點(diǎn)分析處理的問(wèn)題往往具有一定的綜合性，例如與圓周運(yùn)動(dòng)或動(dòng)量知識(shí)相結(jié)合，要注意將所學(xué)知識(shí)融匯貫通，綜合應(yīng)用，提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
六、說(shuō)明
勢(shì)能是相互作用的物體系統(tǒng)所共有的，同樣，機(jī)械能也應(yīng)是物體系統(tǒng)所共有的。在中學(xué)物理教學(xué)中，不必過(guò)份強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)，平時(shí)我們所說(shuō)物體的機(jī)械能，可以理解為是對(duì)物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能的一種簡(jiǎn)便而通俗的說(shuō)法。
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