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1、机械能守恒定律机械能守恒定律教材分教材分析和教学建议析和教学建议一、教材分析一、教材分析课程标准课程标准 1 1、内容标准、内容标准（1）举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。例1 分析物体移动的方向与力的方向不在一条直线上时力所做的功。例2 分析汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系。（2）通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。例3 用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。例4 从牛顿第二定律导出动能定理。（3）理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。（
2、4）通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。（5）了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。（6）通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义。例5 评价核能为人类带来的好处和可能发生的问题。2 2活动建议活动建议（1）设计实验，测量人在某种运动中的功率。（2）通过查找资料、访问有关部门，收集汽车刹车距离与车速关系的数据，尝试用动能定理进行解释。主题内容要求说明机械能功和功率动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律
3、及其应用IIIIIIII2007考试大纲新、旧教材编排结构比较 1 1 追寻守恒量追寻守恒量2 2 功功3 3 功率功率 4 4 重力势能重力势能5 5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式 6 6 实验：探究功与物体速度变化实验：探究功与物体速度变化的关系的关系7 7 动能和动能定理动能和动能定理 8 8 机械能守恒定律机械能守恒定律9 9 实验：验证机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律 10 10 能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源 一、功一、功 阅读教材阅读教材 变力的功变力的功二、功率二、功率三、功和能三、功和能四、动能四、动能 动能定理动能定理五、重力势能五、重力势能六、机械
4、能守恒定律六、机械能守恒定律七、机械能守恒定律的应用七、机械能守恒定律的应用八、伯努利方程八、伯努利方程原来放在学生实验中移至课内最新教材最新教材最新教材最新教材旧教材旧教材旧教材旧教材不要求或以不要求或以不要求或以不要求或以隐性的方式隐性的方式隐性的方式隐性的方式渗透渗透渗透渗透不要求或以不要求或以不要求或以不要求或以隐性的方式隐性的方式隐性的方式隐性的方式渗透渗透渗透渗透在新教材中在新教材中在新教材中在新教材中不要求，或不要求，或不要求，或不要求，或以隐性的方以隐性的方以隐性的方以隐性的方式进行渗透式进行渗透式进行渗透式进行渗透 增增增增加加加加增加的：追寻守恒量；探究弹性势能的表达式；探
5、究功和物体速度变化的增加的：追寻守恒量；探究弹性势能的表达式；探究功和物体速度变化的关系；能量守恒定律与能源。关系；能量守恒定律与能源。（1 1）增加）增加“追寻守恒量追寻守恒量”这一节是为了强调能量和能量转化守恒思想的重这一节是为了强调能量和能量转化守恒思想的重要意义，不在于知识上。要意义，不在于知识上。现在人们认识到的功、能和功能关系正是在研究现在人们认识到的功、能和功能关系正是在研究能量转化和守恒基础上逐渐形成的，教材这样安排也还原了人类认识历史能量转化和守恒基础上逐渐形成的，教材这样安排也还原了人类认识历史过程的本来面目过程的本来面目，同时使全章内容有一个高起点。，同时使全章内容有一个
6、高起点。（2 2）增加两个探究性内容的目的不在于探究出的结果上，而在于探究过程）增加两个探究性内容的目的不在于探究出的结果上，而在于探究过程上，学生通过上，学生通过发现问题，到尝试解决问题，亲身经历这种思考过程、经历发现问题，到尝试解决问题，亲身经历这种思考过程、经历实验操作过程，提高了分析解决问题的能力和动手能力实验操作过程，提高了分析解决问题的能力和动手能力，培养了探究的热，培养了探究的热情和意识。情和意识。（3 3）增加的能量守恒定律与能源这一节是把过去第十一章）增加的能量守恒定律与能源这一节是把过去第十一章分子热运动分子热运动 能量守恒能量守恒的第五节：热力学第一定律；第六节：热力学第
7、二定律；第七的第五节：热力学第一定律；第六节：热力学第二定律；第七节：能源环境和阅读材料：能量守恒定律的建立的部分整合以常识性的水节：能源环境和阅读材料：能量守恒定律的建立的部分整合以常识性的水平给出，目的在能量守恒和能量转化方向性的意识培养上，增强节约能源平给出，目的在能量守恒和能量转化方向性的意识培养上，增强节约能源和可持续发展的意识，不在知识上。和可持续发展的意识，不在知识上。（4 4）在重力势能一节中增加了重力做功与路径无关的证明，目的是让学生）在重力势能一节中增加了重力做功与路径无关的证明，目的是让学生再一次体会分割求和的微积分思想，受到这种科学方法的熏陶；本节中还再一次体会分割求和
8、的微积分思想，受到这种科学方法的熏陶；本节中还增加了重力势能系统性的讨论，弥补了过去教材的不足。增加了重力势能系统性的讨论，弥补了过去教材的不足。另外新教材在功率这一节中增加了额定功率和实际功率，增加了汽车牵引另外新教材在功率这一节中增加了额定功率和实际功率，增加了汽车牵引力和速度关系的讨论，目的在于强调功率概念在现实机械中的重要性，激力和速度关系的讨论，目的在于强调功率概念在现实机械中的重要性，激发学生的兴趣，增强学生的应用意识和节能意识（与能效结合）。发学生的兴趣，增强学生的应用意识和节能意识（与能效结合）。删去的：阅读材料删去的：阅读材料“变力的功变力的功”；功和能；机械能守恒定律的应用
9、；选修内容伯努；功和能；机械能守恒定律的应用；选修内容伯努利方程。利方程。（1）删去阅读材料：变力的功，一是因为不要求用公式计算变力功，二是求变力）删去阅读材料：变力的功，一是因为不要求用公式计算变力功，二是求变力功的思想方法在探究弹性势能的表达式中已经有所体现功的思想方法在探究弹性势能的表达式中已经有所体现（2）关于功和能，旧教材专门有一节阐述功能关系，表达了两个观点：一个物体）关于功和能，旧教材专门有一节阐述功能关系，表达了两个观点：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体就具有能量和功是能量转化的量度。新教材没有能够对外做功，我们就说这个物体就具有能量和功是能量转化的量度。新教材没有专门安
10、排一节，仅仅在一个自然段和三个图片表达了功和能量变化的关系，教材这专门安排一节，仅仅在一个自然段和三个图片表达了功和能量变化的关系，教材这样处理样处理并不是淡化了功能关系，而是通过学习重力功和重力势能变化的关系；弹力并不是淡化了功能关系，而是通过学习重力功和重力势能变化的关系；弹力功和弹性势能变化关系等内容要学生自己领悟总结出功和能量变化关系，功和弹性势能变化关系等内容要学生自己领悟总结出功和能量变化关系，从过去的从过去的一般抽象地给出，到现在的具体形象地给出，更有利于学生理解功能关系。一般抽象地给出，到现在的具体形象地给出，更有利于学生理解功能关系。（3）删去机械能守恒定律的应用这一节，是因
11、为此部分内容变成了上一节的例题）删去机械能守恒定律的应用这一节，是因为此部分内容变成了上一节的例题与习题。与习题。（4）选修内容伯努利方程本来不应该在必修中出现。）选修内容伯努利方程本来不应该在必修中出现。2、新、旧教材总体特点比较从知识结构方面看从知识结构方面看 新、旧教材结构上基本相同，新补充的内容，使知识线索更系统、更流畅。对教学活动不大会产生不适应的情况。旧教材旧教材如果一个物体能对外做功如果一个物体能对外做功如果一个物体能对外做功如果一个物体能对外做功 这个物体就具有能量这个物体就具有能量这个物体就具有能量这个物体就具有能量举例说明：举例说明：举例说明：举例说明：做功伴随着能量的变化
12、做功伴随着能量的变化做功伴随着能量的变化做功伴随着能量的变化结论结论结论结论：功是能量变化的量度功是能量变化的量度功是能量变化的量度功是能量变化的量度 似乎定义功是为了定义能，先有功的概念，才有能的似乎定义功是为了定义能，先有功的概念，才有能的似乎定义功是为了定义能，先有功的概念，才有能的似乎定义功是为了定义能，先有功的概念，才有能的概念。概念。概念。概念。动能定理及机械能守恒动能定理及机械能守恒动能定理及机械能守恒动能定理及机械能守恒 新教材新教材追寻运动中的守恒量追寻运动中的守恒量 比较符合人们对功和能的认知过程比较符合人们对功和能的认知过程。机械能守恒定律机械能守恒定律动能定理动能定理“
13、功是能量转化的量度功是能量转化的量度”新增加的内容给学生提供了一些探究与体验的机会，体现了新课程所倡导的探究发现和合作学习的教学理念。也使教材内容的连贯性和趣味性更强，可读性更好。从教育理念方面看从教育理念方面看 新教材重视“过程”目标的落实，重视“情感”目标的体现，重视联系学生的生活、社会实践和现代科技。教师如何在新教材的基础上通过自己的再创造，在课堂教学中更好地体现新课程的理念，是实施新课程中急需解决的问题。最新课本的变化第七章最新教材基本未变，只是让不很严谨的部分叙述得更加严谨，让一些说法更加合理国家标准没有规定唯一的专用符号。本书中，在需要明确位移与坐标关系的国家标准没有规定唯一的专用
14、符号。本书中，在需要明确位移与坐标关系的场合，例如研究质点沿坐标轴的运动时，用场合，例如研究质点沿坐标轴的运动时，用x或或y、z（指相对于原点的位移），（指相对于原点的位移），在其他场合用在其他场合用l、s等符号。等符号。大于，小于或等于的角，它的余弦是负数。这个结论在数学课中可以学到。大于，小于或等于的角，它的余弦是负数。这个结论在数学课中可以学到。这就好象x既可以表示x轴上某点的坐标，又可以表示这点对于原点的位移。由于力由于力F在这么短的时间内不会发生很大变化在这么短的时间内不会发生很大变化 实验通过上节的实验，我们已经了解到一个特殊形势下力对物体做的功与物体速度变化的关系，即。根据做功与
15、能量变化相关联的思想，这个结果实际上向我们暗示：物体动能的表达式中可能包含这个因子。本届我们再沿另一条线索研究物体动能的表达式，如果两者能够相互支持，做结论时就多一分把握。添加到第九节问题与练习添加到第九节问题与练习二、教法建议过程与方法1体会伽利略分析问题的精妙，学习他能分析出事物本质的方法。2在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会转化与守恒的普遍性。第第1节：追寻守恒量节：追寻守恒量 引入问题引入问题 如图所示为液压机的工作原理图。如图所示为液压机的工作原理图。使用液压机为什么能够省力？使用液压机为什么能够省力？F1F2S1S2h1h2守恒量守恒量 作用作用结论结论1守恒量守恒量
16、 作作 用用结结 论论2综合结论综合结论1和和2可得可得 即即压强（帕斯卡定律）压强（帕斯卡定律）建立等量关系建立等量关系力的大小与活塞横截面积成正比力的大小与活塞横截面积成正比液体体积液体体积建立等量关系建立等量关系活塞移动的距离与横截面积成反比活塞移动的距离与横截面积成反比这这两种解法两种解法中有一个量中有一个量是个守恒量是个守恒量加在密闭液体任一部分的压强，必然按其原来的大小，由液体向各个方向传递。探究1探究2有趣的实验伽利略理想实验伽利略理想实验等高等高小球“记得”原来的高度 问题问题在伽利略的斜面理想实验中，是否存在守恒量？在伽利略的斜面理想实验中，是否存在守恒量？从整体上考虑，“寻
17、找守恒量”这节课很重要，一定要认真对待。但这节课，不必在知识深度上多动脑筋，只要利用实验、动画等媒体增强直观性教学，让学生感到有劲、有趣，有意思，能够使学生在头脑中产生一定的想法就可以了。教学中要尽可能体现好探究性。如果课中能结合实验开展讨论式教学那效果会更好。第2节 功过程与方法1、通过实例理解功的两个要素和正负功的意思。2、通过例题的示范掌握公式W=Flcos的使用和几个力总功的求法。木头在起重机木头在起重机的拉力作用下的拉力作用下?能增加能增加列车在机车牵列车在机车牵引力的作用下引力的作用下?能能增加增加握力器在手的压力作用下握力器在手的压力作用下？能增加能增加力对物体做了功力对物体做了
18、功lFFFFF分析：分析：根据力的等效性原理根据力的等效性原理,可以可以把计算把计算F做功的问题转化为做功的问题转化为分别求分别求F1和和F2做功的问题做功的问题W1=F1l=F COSlW2=0W=W1+W2W=F l COS 拉力拉力F做的功做的功W=？F2F1若将位移若将位移 l 分解分解,结果如何结果如何?Fll1l290。l1=l cosl2=l sinW1=Fl 1=F lcos W2=0W=F lcos 不建议介绍W=Flcos的理解及功的正负*辨认力的方向与位移方向的夹角辨认力的方向与位移方向的夹角FS甲答案：FS乙答案：-FS丙答案：FS丁答案：-F,S两矢量键尾重合时正方向
19、的夹角*正功和负功正功和负功功的公式：W=FSCOS讨论讨论：1、当=0时，COS=1，W=FS和我们在初中学过的功的公式相同。2、当=/2时，COS=0，W=0这时我们就说力对物体没做功。3、当0，W0这时我们就说力对物体做正功。4、当/2 时，COS 0，W 0这时我们就说力对物体做负功。正正功功的的意意义义是是：力力对对物物体体做做正正功功，表表明明此力的效果是促进物体的运动，是此力的效果是促进物体的运动，是动力动力。负负功功的的意意义义是是：力力对对物物体体做做负负功功，表表明明此力的效果是阻碍了物体运动，是此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力阻力。*功的正负的含义功的正负的含义一个力对
20、物体做负功，也可说成物体克一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）服这个力做了功（正值）真正理解了功正负的含义对理解功是个标量也有很大的帮助(1)、分别求出每个力所做的功，然后求出、分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：所有功的代数和。即：W总总=W1+W2+Wn(2)、先求出物体所受的合力，然后再、先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：求出合力的功，即：W总总=F合合Scos求力对物体所做的总功有两种方法求力对物体所做的总功有两种方法：补充一个质量一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成的雪橇，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F
21、=500N，在水平地面上移动的距离，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力。物体与地面间的滑动摩擦力F阻阻=100N。求外力。求外力对物体所做的总功。对物体所做的总功。解析：解析：拉力拉力F F对物体所做的功为对物体所做的功为 W W1 1=FlFlcos37=2000Jcos37=2000J。摩擦力摩擦力F F阻阻对物体所做的功为对物体所做的功为 W W2 2=F F阻阻l lcos180=-500Jcos180=-500J。外力对物体所做的总功外力对物体所做的总功 W W=W W1 1W W2 2=1500J=1500J。（另解：先求合力，再求总功）（另解：先求合力，再求
22、总功）为体现求总功的两种方法的等效性，建议两组用两种方法计算例题，比较结果，建议补充一道双过程的题目，如先有力F，中途撤去，算整个过程各力总功，以体会先求各个力功，再求和方法的必要性和简洁性。第3节 功率过程与方法1、通过类比体会比值定义法和某个物理量变化率的含义。2、由平均功率，通过t趋近于0得出瞬时功率的概念，再次体会物理学中这种无限逼近的极限思想。3、通过研究机车运动的实际问题，得到逻辑思维能力和知识综合运用能力的训练。功率的定义：功率的定义：功功W W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t t的比值叫功率的比值叫功率P=W/t定义式：定义式：功率的单位功率的单位:功率是标量功率是标
23、量瓦（瓦（W）、千瓦（）、千瓦（kw）P=W/t求出来的是平均功率求出来的是平均功率功率的另一表达式功率的另一表达式F F可以是恒力，也可以是变力可以是恒力，也可以是变力v v可以是瞬时速率可以是瞬时速率,也可以是平均速度大小也可以是平均速度大小是是F F与与v v的夹角的夹角P=FVP=fVmax机车的功率机车的功率额定功率和实际功率额定功率和实际功率1.额定功率额定功率:2.实际功率实际功率:额定功率是动力机器重要的性能指标额定功率是动力机器重要的性能指标,一一个动力机器的额定功率是一定的个动力机器的额定功率是一定的 实际功率正常实际功率正常应小于或等于应小于或等于额定功率额定功率,但可但
24、可以短时间以短时间大于大于额定功率额定功率,长时间会损坏机器长时间会损坏机器机械或用电器长时间工作时的最机械或用电器长时间工作时的最大功率叫额定功率大功率叫额定功率机器工作时实际输出的功率机器工作时实际输出的功率 功率的教学中，通过对汽车换档踩油门问题的分析帮助学生理解物理意义。生活化的味道更浓，应用性也会提高。新教材删去了汽车以恒定功率启动的问题。这是由于这种情景是不符合实际情况的。新课标例2 分析汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系。汽车启动 汽车由静止启动，运动的情况有两种：汽车由静止启动，运动的情况有两种：1.1.以额定功率以额定功率P P额额启动启动2.2.在恒定的牵引力在恒定
25、的牵引力F作用下启动作用下启动1.1.在额定功率下运动：在额定功率下运动：功率功率P P一定一定牵引力牵引力F F速度速度v v阻力阻力F Ff不变不变加速度加速度a a变加速直线运动变加速直线运动达到最大达到最大速度速度vmF=Ff时时a=0匀速直线运动匀速直线运动1.当当F=Ff时速度最大时速度最大2.先变加速再匀速先变加速再匀速3.速度速度-时间图象时间图象votvm加速度加速度a a一定一定速度速度v vv=at牵引力牵引力不变不变匀加速直线运动匀加速直线运动达到最大达到最大速度速度vm变加速直线运动变加速直线运动功率功率P PPFf 2.2.由静止开始以恒定的牵引力由静止开始以恒定的
26、牵引力F F启动启动1.当当F=Ff时速度最大时速度最大2.先匀加速再变加速最后匀速先匀加速再变加速最后匀速3.速度速度-时间图象时间图象例汽车发动机的额定功率为例汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质，汽车的质量为量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的重的0.1倍，倍，g=10m/s2。（1）汽车保持额定功率不变从静止启动后，汽车保持额定功率不变从静止启动后，汽车所能达到的最大速度是多大汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为当汽车的加速度为2m/s2时速度多大时速度多大？当汽车的速度为当汽车的速度为6m/s时加速度多大时加速度多大？（2）若
27、汽车从静止开始，保持以若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的的 加速度做匀速直线运动，这一过程能维持加速度做匀速直线运动，这一过程能维持 多长时间？多长时间？15s15s时的瞬时功率是多少？时的瞬时功率是多少？17s17s时的时的瞬时功率是多少？瞬时功率是多少？第4节 重力势能过程与方法1、通过重力功与路径无关的证明过程再次体会物理学中这种微分极限的思想（在必修1中求变速运动的位移时用过这一思想）2、通过重力势能表达式的发现过程体会功是能量转化量度的思想，体会物理学建立概念，研究问题的方法。水电站水电站物体竖直下落物体竖直下落h物体沿斜线运动物体沿斜线运动hLh1h2h3物体沿曲线运动物体沿
28、曲线运动AChAh 1mL L7重力做功与路径无关重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关只跟始末位置的高度差有关 可见可见,重力做的功等于重力做的功等于“mgh”这个量的变化这个量的变化.在物理在物理学中，学中，“mghmgh”是一个由特殊意义的物理量是一个由特殊意义的物理量.就用这个就用这个物理量表示物体的重力势能。物理量表示物体的重力势能。探究过程：重力做功重力做功的特点的特点式中的式中的mgh与与高度高度h有关有关WG12mgh1mgh2重力做功只跟始、末位重力做功只跟始、末位置有关，而跟物体运动置有关，而跟物体运动的路径无关的路径无关始末状态的始末状态的mgh之差等于之差等于重力
29、的功重力的功定义重力势能定义重力势能EPmghWG12Ep1Ep2 在重力势能的教学中，尽管我们也会运用实验的方法首先让学生对重力势能形成一定的感性认识，但在得出重力势能、揭示重力的功与重力势能变化量间的关系时，主要还是运用了推演的方法。第5节 探究弹性势能的表达式过程与方法1、仿照重力势能表达式的得出方法探究弹性势能表达式，让学生体会物理学中这种类比迁移的研究方法2、猜测弹性势能表达式与什么有关，培养学生科学推断能力3、又一次应用分割求和的方法求变力的功，体会这种微积分思想在物理中的应用4、体会理论探究这种科学方法 探究弹性势能表达式的过程，是建立在重力势能教学的基础上的，也是一次探究活动,
30、但方法有所不同。发现问题发现问题弹簧弹弹簧弹力做功力做功 弹性势弹性势能变化能变化弹性势弹性势能应怎能应怎么表达么表达创创创创 造造造造质疑质疑质疑质疑问题问题问题问题 问题探究问题探究问题的问题的解决解决类比研类比研究策略究策略抽象、概括抽象、概括抽象、概括抽象、概括推理推理推理推理重力势能重力势能结论：这类力做功的一般计算方法结论：这类力做功的一般计算方法定义：定义：结论：结论：可以引入势能的条件可以引入势能的条件弹性势能弹性势能？定义：定义：？结论：结论：？F1F2F3FlFlFlFl 探究与实验。科学探究的目的在于通过学生自主的探究行为，变求知为已知。其中是否有准确实验结论，不是此节的
31、目的。关于弹性势能表达式的探究，尽管结论并要求，但探究的过程却体现得很好。第6节 实验：探究功与物体速度变化关系过程与方法1、通过参与整个探究过程，体验科学研究的方法和艰辛历程。2、通过解决变力做功问题，体会科学方法的精妙。动能动能？动能定理的应用动能定理的应用控制变量法控制变量法定义：定义：直观感受演绎推理探究功与物体速度变化的关系物体质量不变时：物体质量不变时：形成一个课题形成一个课题动力学思路推导动能定理：动能定理：质量为m的物体，在恒力F作用下发生一段位移 ，速度由V1变为V2，试研究在这一过程中，力对物体的功与物体速度变化的关系。1、引入本节内容的主要目的是为了让学生经历和体验探究的
32、过程，培养学生探究的能力。本节与“动能和动能定理”一起构成了一个较为完整的研究课题，对学生课题意识的形成、探究能力的培养和发展会产生不可低估的作用。2、本节内容，只是为下一节“动能和动能定理”的理论推导奠定一个认识基础，并没有直接给出动能定理。而没有动能定理，又不能完整叙述功与速度、功与速度的变化、功与速度二次方间的关系，教师在教学中应灵活把握。实验情景 为了使得坐标平面上各对应点的分布能成较为明显的非线性。可以考虑采用以下几项措施 ：在小车上加砝码，通过增加小车质量的方法，使小车速度不致过快。画曲线时加大 坐标轴的单位长度。从原点从原点O O开始描绘图线。开始描绘图线。2、为了使 与 的关系
33、更加直观明确，在让学生对 图象进行 、的关系分析后，要适时地引导学生思考是否可以通过描绘 图线来看看 、间的函数关系。要探究合力功与物体速度变化关系，那么在实验室通常我们怎样测量物体的速度？（打点计时器和纸带）计算合力功的公式又是什么？（W=Flcos），根据这两个问题设计出一种探究合力功与速度变化的实验方案，学生会提出如图所示的实验方案。（由于本次探究不用这一方案，所以在此不再进一步讨论如何求速度；如何让绳子的力就是小车受的合外力；如何让钩码的重力近似等于绳子的拉力等）另一种方案第7节 动能和动能定理过程与方法1、再一次体会功和能量变化的关系。2、用动能定理解决实际问题，体会与牛顿定律解决问
34、题的不同。探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系W v2 ，即功与物体的速度的平方成正比即功与物体的速度的平方成正比。设物体的质量为设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移的作用下发生一段位移 ，速度由，速度由v1增加到增加到v2，如，如图所示。试用图所示。试用牛顿运动定律牛顿运动定律和和运动学公式运动学公式，推导出，推导出力力F对物体做功的表达式。对物体做功的表达式。练习练习根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 从上面式子可以看出，从上面式子可以看出，很可能是一个具有特定很可能是一个具有特定意义的物理量。因为这个量在过程终了时和
35、过程开意义的物理量。因为这个量在过程终了时和过程开始时的差，刚好等于力对物体做的功，所以始时的差，刚好等于力对物体做的功，所以 应该是我们寻找的动能的表达式。应该是我们寻找的动能的表达式。动能定理动能定理1、内容：、内容：合力合力所做的所做的功功等于物体等于物体动能的变化动能的变化。2、表达式：、表达式：W合合的含义：的含义：Ek的含义：的含义：动能的动能的增量增量，动能定理的理解及应用要点：动能定理的理解及应用要点：既适用于恒力做功，也适用于既适用于恒力做功，也适用于变力变力做功做功.既适用于直线运动，也适用于既适用于直线运动，也适用于曲线曲线运动。运动。既适用于单一运动过程，也适用于既适用
36、于单一运动过程，也适用于运动的全运动的全过程过程。动能定理中的动能定理中的位移位移和和速度速度必须是相对于同一必须是相对于同一个参考系个参考系.一般以一般以地面地面为参考系为参考系.动能定理不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而只与物体的初末状态有关，在涉及有关的力学问题，应优先考虑应用动能定理。1.中途撤去某个力的多过程的题目，练习全程用动能定理的题建议补充2.几个曲线运动中用动能定理的题例如：质量为m的小球，从高为h的曲面顶端由静止开始滑下，（1）若曲面光滑，求小球滑到底端的速度大小？（2）若曲面不光滑，已知小球滑到底端的速度大小为v，求下滑过程中摩擦力的功。3.一个用动能定理求变力做功的
37、题第8节 机械能守恒定律过程与方法1、再一次体会能量和能量转化与守恒的普遍存在性。2、体会运动情境不同但都遵守机械能守恒，体会物理定律体现运动本质的思想。3、初步经历用能量转化与守恒的思想解决问题的过程。设重力做功为WG，由动能定理可得由重力做功与重力势能变化的关系得，由以上两式得移项得或者定律推导机械能守恒定律机械能守恒定律只有重力动能和重力势能机械能的总量在只有重力在只有重力(或系统内弹簧弹力或系统内弹簧弹力)做功的情形下，物体的动能和重力势做功的情形下，物体的动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，而能（及弹性势能）发生相互转化，而机械能的总量保持不变。机械能的总量保持不变。（1）式必
38、须规定零势面，初、末相等，与动能定理不同。(2)(3)不用，在系统机械能守恒中零势面不好选定的情况是比较好用。机械能守恒的条件机械能守恒的条件只有重力或弹力做功的物体系统 物体系统中的地球是不可缺少的，但是地球的机械能在我们所做的大部分题目中不涉及天体运动，此情景中的地球机械能是不变的，所以把地球机械能忽略了，所以严格讲没有单个物体机械能守恒。1、物体在运动中只受重力，只有重力对其做功，、物体在运动中只受重力，只有重力对其做功，则物体机械能守恒。例如：自由落体运动和各种抛则物体机械能守恒。例如：自由落体运动和各种抛体运动。体运动。2、物体在运动过程中除重力外还受其他力，但其、物体在运动过程中除
39、重力外还受其他力，但其他力对物体不做功，只有重力做功，则物体的机械他力对物体不做功，只有重力做功，则物体的机械能守恒。能守恒。3、研究轻弹簧和物体组成的系统，系统内只有重、研究轻弹簧和物体组成的系统，系统内只有重力和弹簧弹力对物体做功，即只有弹簧的弹性势能力和弹簧弹力对物体做功，即只有弹簧的弹性势能和物体的机械能之间的转化，系统总的机械能守恒。和物体的机械能之间的转化，系统总的机械能守恒。4、研究两个物体组成的系统，若只有重力和这两、研究两个物体组成的系统，若只有重力和这两个物体之间的弹力（例如轻杆的弹力，接触面间的个物体之间的弹力（例如轻杆的弹力，接触面间的弹力）做功，两个物体组成的系统机械
40、能守恒。弹力）做功，两个物体组成的系统机械能守恒。（这两个物体各自的机械能不一定守恒）（这两个物体各自的机械能不一定守恒）机械能守恒的几种情况及条件机械能守恒的几种情况及条件机械能守恒定律条件的几种易错的说法 1、系统所受到的合外力为零，则系统机械能守恒。、系统所受到的合外力为零，则系统机械能守恒。2、系统所受到的合外力不为零，但不、系统所受到的合外力不为零，但不做功或做功为零，则系统机械能守恒。做功或做功为零，则系统机械能守恒。3、系统在运动的过程中，系统机械能的总量保持不变，则系统机械能守恒、系统在运动的过程中，系统机械能的总量保持不变，则系统机械能守恒 在海水中以最大速度匀速行驶的轮船，
41、牵引力对轮船做功，轮船的机械能增加，但轮船又要克服水的阻力做功，消耗机械能，只是系统内物体机械能的增加等于系统减少，不是守恒的意义 4、系统只在弹力做功的情况下，则系统机械能守恒、系统只在弹力做功的情况下，则系统机械能守恒系统内的弹力系统内的弹力第9节 验证机械能守恒定律过程与方法1、通过实验操作过程体会实验素养对学好物理的重要性。2、通过完成实验报告的过程亲身经历科学研究的完整过程。（1）如何选取纸）如何选取纸带上的带上的两点两点作为作为我们研究过程的我们研究过程的起点和终点？起点和终点？注意注意 （2）在利用教材中提供的方法测瞬时速度时，要让学生弄清楚其中的道理。特别要引导学生体会这种测瞬
42、时速度的方法与第一、二章所用方法的差异。（1）在“实验：验证机械能守恒定律”的处理中，与旧教材相比，在实验方法上作了改进。首先，实验要求用天平测出重物的质量，以便计算重物的动能和势能改变量的数值。其次，在测量点的选择上，并不要求起始点的速度为零。因此，在选择纸带时，第一、二点间的距离是否接近2 、第一个点是否清晰也就无关紧要了。说明（2）说明物体速度的计算，为什么最）说明物体速度的计算，为什么最好用第三种办法？好用第三种办法？第第1种方法种方法是根据机械能守恒定是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不验证机械能守恒定律，所以不能用能用第第
43、2种方法种方法认为加速度为认为加速度为g，由，由于各种摩擦阻力不可避免，所于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于以实际加速度必将小于g，这，这样将得到机械能增加的结论，样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用的，故这种方法也不能用第10节 能量守恒定律与能源1、通过分析一些能量转化与守恒的实例，认识能量转化与守恒思想的高度概括性2、通过搜集、交流有关能源方面的材料，体会能源问题与我们息息相关谢谢大家谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH