机械与人物理教案

2024-05-19

机械与人物理教案(精选10篇)

篇1:机械与人物理教案

第一章静力学概要

一、教学目标与要求

1.了解力的两种效应和力的三要素

2.了解静力学的基本力学规律,本书要求掌握静力学的四个基本公理。 3.了解受力图的基本画法 4.了解力矩和力偶的基本概念

二、学习重点和难点

1.学习重点 1).了解力的两种效应和力的三要素 2).了解静力学的基本力学规律,本书要求掌握静力学的四个基本公理。 2.学习难点 1).了解受力图的基本画法 2).了解力矩和力偶的基本概念

三、教学方法

讲授法、演示法、案例分析法和相互讨论法为主

四、讲授课时 8课时

如图1—1所示,在对工程实际对象(如汽车、船舶、机床、卫星等)进行力学分析时,首先要把它理想化,即合理抽象为力学模型,这样才便于进行数学描述,得到数学模型。这一过程也简称为“建模”。然后进行计算,一般用计算机数值求解。随后,对得出结果加以分析,特别要与实验结果相比较,如误差符合要求,则结束分析,如误差大,往往要修改力学模型再分析。由此可见,力学模型直接决定计算结果的正确性,它是力学分析的基础,十分重要。

静力分析的常用模型为刚体。实际物体在受力作用时,其内部各质点间的相对距离总要发生一定的伸长或缩短,即变形。由于这种变形通常十分微小,在对某些问题的研究中可以忽略不计,因此引入“刚体”这一为分析方便而假设的力学模型。所以说,刚体是在力作用下不变形的物体。

篇2:机械与人物理教案

1.会测定滑轮组的机械效率

2. 同一滑轮组的机械效率的特点

教学重难点

教学重点 有用功、总功、额外功的概念;机械效率的计算和怎样提高机械效率

2.2 教学难点 机械效率的计算和怎样提高机械效率

教学过程

学习指导一、测定滑轮组的机械效率

●自主预习:

阅读课本第86面、第87面,完成下列填空:

1.测量滑轮组的机械效率的实验中,需要测量四个物理量: 钩码的重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳端移动的距离s;

2.计算有用功的方法: W有=Gh;

3.计算总功的方法: W总=Fs。

●小组讨论:

1.各小组分工合作,完成下面实验:

(1)如图安装滑轮,记下钩码所受的重力G及钩码和弹簧测力计的位置;

(2)缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高h,读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s;

(3)算出有用功、总功、机械效率。

(4)改变钩码的数量,再做两次上面的实验。

●教师点拨:

我们在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,没有考虑摩擦的因素.

●跟踪练习:

1.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:

(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应尽量竖直向上__匀速____拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。

(2)第1次实验测得的机械效率为____74%__。(结果保留两位有效数字)

(3)分析表中数据可知:第2次实验是用 b 图做的;第4次实验是用 c 图做的。(选填“a”、“b”或“c”)

(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组, 增大提升重物的重力 可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率 小 。

(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 无关 。

学习指导二、同一滑轮组的机械效率的特点

●自主预习:

阅读第87面内容后完成下面填空:

1.提高机械效率的主要办法是 改进结构 、使它更合理、更轻巧。liuxue86.com

2. 在使用中按照技术规程经常保养,使机械处于良好的状态 ,对于保持和提高机械效率也有重要作用。

●小组讨论:

1.实验探究:对于同一个滑轮组提升不同重物时,它的机械效率是否改变呢?

2.如何设计实验证明?

实验步骤:

①用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升两个钩码,记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离.

②用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升四个钩码,记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离.

表格设计:

分析表格数据在与同学们交流讨论,你能得到什么结论?

●教师点拨:

同一机械的效率并不是固定不变的,而是随着不同的工作状态和环境而变化的.例如:一个组装好的滑轮组,其提起的物重越大,则其机械效率越高,因为此时的额外功(提起机械本身所需要的功)相对越小;当然,由于机械间的摩擦而造成的额外功并不会减小. 当额外功一定时,在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力,充分发挥机械的作用.

●跟踪练习:

1.甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质 量的物体匀速提升相同高度时,则( B )

A.甲吊车的电动机做的有用功较多

B.乙吊车的电动机做的额外功较多

C.甲吊车的电动机做的总功较多

D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同

2.小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度,如图所示.他两次提升钩码所用的拉力分别为F甲和F乙,则F甲 < F乙;所做的有用功分别为W甲和W乙,机械效率分别为η甲和η乙,则W甲 < W乙,η甲 < η乙.(均选填“>”、“=”或“<”)

3. 在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:

(1)完成表格中实验数据①、②和③的计算.

(2)通过比较哪两次实验数据〔选填实验序号〕,可以初步判断动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关?

(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,你可以用哪两次实验数据来验证他的观点是不对的?

解:(1)第3次数据中,有用功W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J,总功W总=FS=3.3N×0.4m=1.32J,机械效率η= W有用/ W总=1.2J/1.32J≈90.9%;

(2)①②两次实验中,钩码的重力相同,动滑轮的重力不同,机械效率也不同,因此探究的是机械效率与动滑轮自重的关系;

篇3:机械与人物理教案

本课件由界面、各个知识点网页和Flash动画三部分构成。

界面由html网页组成。主要分为两个框架:左边是Windows XP风格的可伸缩的竖式菜单, 它提供了本课件各个内容的链接, 便于操作, 一目了然;右边窗口是显示课件各个内容的区域;当点击左边菜单的超级链接后, 所选的内容或Flash动画就显示在右边的框架内。这样, 该课件既可以用来授课, 又便于学生在校园网上浏览自学和网络远程教学。

1. 网页部分图文并茂, 归纳和总结了机械振动和机械波基本的知识点。

2.Flash动画部分是本课件的核心部分。演示了机械振动和机械波较为复杂的运动和现象 (如图1~图5) 。

●教学内容分析与教学策略

简谐运动中回复力特点及相关物理量——位移、速度、加速度的变化规律, 机械波的形成原因及传播过程的特征是高中物理机械振动机械波这部分内容的两大难点。尽管教师在上新课时对简谐运动中每个物理量都逐一分析, 但还是有不少学生在面对具体问题, 特别是对这些物理量的方向变化讨论时, 把它们混淆在一起。简谐运动研究的是单个质点的运动, 而波动要求学生理解并想象多个质点同时又不同步运动的情况以及这种运动在空间的传播, 这对高中学生是有相当难度的。学生很容易产生质点随波迁移的错觉, 从而由质点振动推断波的传播, 或由波的传播推断质点运动就产生困难。有的学生甚至会把振动图像和波动图像混淆起来。波的叠加和干涉就变得更糊涂了。

造成上述现象的根源是学生心中没有明确的物理概念, 没有建立清晰准确的物理运动模型。究其原因无非两个。首先, 由于课堂教学试验器材演示的效果不佳, 有时过程太快, 稍纵即逝, 观察不清晰;有时受到干扰不稳定, 得出错误观察结果。学生的观察角度往往也不好, 有时注意力也不一定集中在点上, 看不出细节。其次, 有些现象, 如波的叠加干涉找不到好的实验器材来演示, 教师单纯依靠语言很难描述清楚。

针对这样的情况, 用合适的多媒体动画来再现整个运动过程, 展示运动细节, 更容易使学生建构清晰、准确、可靠的物理模型, 形成明确的物理概念。恰当的多媒体动画是突破教学难点的利器。

●设计思路及表现手法

课件总的目的是为了使学生建构清晰、准确、可靠的物理模型, 形成明确的物理概念, 对多媒体课件有以下要求。

(1) 能完整清晰地再现整个运动过程, 展示运动细节。

(2) 科学准确, 直观清晰, 生动形象。

(3) 多个重要物理量可以灵活设置, 以便得到预期的演示效果。

(4) 界面友好, 操作方便, 既可以让教师上课演示, 也可以方便学生自主探究。

由于课件设计的主要目的是为了突破难点, 它的使用时机应该在新课知识点分析之后的综合巩固阶段, 或者是复习运用阶段。所以简谐运动动画设计去掉一些次要的细节, 把最重要的物理量:位移、回复力、速度、加速度、动能势能的变化过程同时演示出来。鼠标拖动弹簧振子开始振动, 一键暂停, 方便观察某时刻的运动状态。解决学生综合分析时对这些物理量的混淆问题。波的传播设计成集成度比较高的形式, 设置两个波源, 波长、波速、振幅、相位都可以设置, 可以方便地演示波的传播、波的叠加和干涉、波的反射、驻波的形成、拍等运动形式。有可任意拖动的五条参考线, 与其重合的质点变为红色, 以便观察某个质点的振动。这样有利于学生透过现象认识机械波传播的本质, 建立一个清晰、准确、可靠的物理模型。

教师和学生都是课件的使用者。为了让教师在课堂上灵活使用动画, 简谐运动, 横波运动, 纵波运动, 水波干涉等都设计成单独的动画形式。为了方便学生自主学习探究, 把各个Flash动画插到网页中, 并在网页中增加了一些基础知识的讲解, 学生通过左边的导航菜单可以自由选择学习内容。横波运动动画中可以通过菜单选择预先设置的演示内容自动设置参数, 方便老师使用。这些参数也可以任意设置, 创设学生探究未知现象的情景, 激发学生探究兴趣。

●内容结构与艺术布局

课件的内容结构是按照高中物理“机械振动机械波”的课程知识顺序安排的, 其中适当增加趣味性知识, 如波浪的形成, 拓展学生的知识面, 提高物理素养。课件的整体是网页, 分左右两个部分, 左边是导航菜单, 右边是知识点讲解和Flash动画演示。

Flash动画风格一致, 黑色背景, 浅色动画内容居中, 控制界面靠下且控制按钮尽量少。这样操作方便, 观察清晰, 视觉干扰少。在“简谐运动”动画中, 弹簧振子固定在木纹框架上, 下方有刻度清晰的坐标尺。动画的驱动采用鼠标直接拖动振子的方法提高动画的仿真度。所有矢量用动态箭头表示, 标量用动态饼图表示, 更加形象直观。“横波运动”动画的控制采用菜单选择、进度条拖动和动态文本框输入相结合的方式, 这样无论你出于什么样的目的使用课件, 都会有一个良好的人机界面。

●元件要素与技术处理

1.简谐运动

主要元件:静态元件有支架和标尺 (如图6) 。动态元件有:弹簧振子和向量箭头 (如图7、图8) 。

动画的实现原理如下。

弹簧振子球心横坐标属性x=x0+Acos (ωt) , X0是小球平衡位置, W是预先设置的常量, 小球可以被横向拖动, 当鼠标释放时, 距离的改变量dx=xt-x0被赋给A, t归零。每个Flash时钟周期运行t=t+a, 实现振子坐标位置周期性运动, 直到按下按钮执行stop命令为止。

位移箭头起点在平衡位置长度等于Acos (ωt) ;回复力、加速度、速度等向量箭头的起点位置绑定振子球心横坐标, 回复力、加速度的大小属性按-kAcos (ωt) 比例缩放, 速度按k Asin (ωt) 比例缩放。

动能势能饼图由三部分组成。底下一层是蓝色圆代表势能, 中间部分左边黄色半圆, 右上遮罩层, 上面部分右边黄色半圆, 左上遮罩层, 它们代表动能。势能变化规律Ep=kxdx=kx2=k[Acos (ωt) ]2, 调整参数令Ep=cos2 (ωt) , Ep+Ek=1, 则动能Ek=sin2 (ωt) 。因此先按A2比例缩放整个饼图, 再利用遮罩和旋转黄色半圆ωt度实现动能势能的变化演示, 部分脚本代码如下。

2. 横波运动

主要元件:质点小球与参考线 (如图9) 。

动画的实现原理如下。

质点小球根据设置动态生成, 质点和参考线经过碰撞检测决定是否改变颜色, 控制面板主要起参数设置作用, 不再赘述。

横波运动相邻两个质点起振时间相差d/v, d为质点间距。左边波源A引起质点i振动方程为ya=Aasin[ (ωa (tdi/v) +фa], 右边波源B引起质点i振动方程为yb=Absin[ (ωa (tdn-i=1/v) +фb], 质点i振动方程为y=ya+yb;考虑当波经过质点i时, 质点才振动, 动画脚本代码如下。

●课件评价及反思

这个机械振动机械波课件2003年制作至今已经好几年了, 也用过多次。暴露出一些问题:第一, 由于“简谐运动”和“横波运动”集成度较高, 给首次使用课件的陌生用户带来不清楚如何操作的麻烦。专家多次指出应该在课件中配上简单明了的使用说明, 但由于种种原因至今未补上, 感觉很惭愧。第二, 内容安排过于平直, 导致学生使用课件自主学习达不到预期效果。很多学生只是看个热闹, 没有发现问题, 引发思考。我想如果在课件中设置一些问题情境, 或者建立由浅入深具有难度梯度的任务, 让学生带着问题, 具有目的地进行探究效果会更好。

点评

突破教学难点是中学物理教学中应用课件的根本目的, 设计制作课件应以能突破难点为原则。《机械振动和机械波》是高中物理最难教的内容之一, 虽然教材中安排了不少实验, 学生学习起来仍感到非常困难。课件《机械振动和机械波》在很大程度上能解决教学中的难题。

本课件是一个基于Web页的积件式的课件, 组合了多个小积件, 基本涵盖了机械振动和机械波在教学中所需的全部内容。教师和学生操作简单, 也方便二次开发, 具有极大的通用性。任何版本的教材, 任何地区的师生, 只要是学习这部分内容, 都可方便地使用本课件。

每个积件都采用交互式动画, 充分发挥了Flash中Action Script的强大功能, 演示了较为复杂的运动和现象。操作时, 可设置参数来改变条件, 按钮控制也很方便, 动画可见度较大、形象直观, 能展示抽象的物理过程, 使学生建构清晰、准确的物理模型, 形成明确的物理概念。这也是课件最精彩的部分。

课件实用性强, 既可用在每节课堂实际实验教学之后的分析巩固阶段, 也可在章节复习时使用, 还可以放到网上供学生课后自主学习。

篇4:机械与人物理教案

关键词:本雅明;机械复制;技术;审美异化;电影

1895年法国人卢米埃尔兄弟在巴黎放映了《火车进站》、《工厂大门》等11部短片,标志着电影的诞生和一个全新艺术时代的来临。作为新兴的第七艺术,它的出现在相当程度上改变和影响了人类思维方法和艺术审美方式。

电影艺术的一个重要特征是其与生俱来的机械复制性,它产生的基础是摄影术的发明,而摄影术在西方马克思主义法兰克福学派美学家、批评家瓦尔特·本雅明看来正是机械复制型艺术的典型代表。本雅明的艺术生产理论认为,现代工业社会中的艺术作品借助技术力量被源源不断地批量生产和复制,众多的摹本逐渐取代了真品,消解了传统艺术作品中代表独特性、本真性和距离感的“光韵”(Aura,也译作“灵光”或“韵味”)。机械复制取消了艺术作品的唯一性、即时性和神秘性,比如“人们可以用一张照相底片复制大量的相片,而要鉴别其中哪张是‘真品’则是毫无意义的”,同样,一部电影的拷贝也不存在真品和摹本的区别;“电影演员与舞台演员不同,他的艺术成就在复制所依据的独特形式之中,并不是展现在随机的观众面前,而是展现在一个专家小组面前,这些专家作为制片主任、导演、摄影师……随时都能干涉他做出的艺术成就”,电影作品并不需要也不可能一次表演成功,而必须经过后期剪辑和加工。艺术起源于严肃庄重的宗教仪式和祭祀活动,是人给神的献礼,具有很强的特权性,“正是这种膜拜价值在今天变得要求人们隐匿艺术作品:有些神像只有教堂中的神职人员才能接近,有些圣母像几乎全年被遮盖着,中世纪大教堂中的雕像无法为地上的观赏者所见”。但摄影和电影大大增加了其可展示性,使传统艺术的膜拜价值变成了现代艺术的展示价值,以致艺术大众化潮流形成无法阻挡之势。

机械复制时代的到来使艺术审美的门槛大大降低,从形式到内容都发生了巨大的异化,具体表现为艺术审美生活化、通俗化及政治化。

电影最初只是以新兴技术的面貌出现在公众面前,人们只是怀着猎奇和消遣的心理去观看它。后来经过诸多电影大师的尝试与探索,才逐步建立起一套属于自己的独特的影像叙述语言及语法、章法规范,长镜头与蒙太奇交相辉映,各种表达手段的综合运用使电影在表现形式和深度上都有了质的发展。电影的两种基本类型——商业电影和艺术电影,分别承载着娱乐功用和教化功用,商业电影的视听冲击力不断增强,艺术电影对内心世界的表现和批判也更加逼真、细腻。商业电影比艺术电影更能体现机械复制时代艺术作品的特点,它最富有意义的价值在于解放了艺术,把艺术从权威的膜拜和禁锢中脱离出来,为电影的存在和发展开辟的广阔的土壤。

然而这种异化的缺点也是显而易见的:商业电影虽然视听效果日新月异,却丧失了艺术独创性,是庞大的电影工业的产物。同时期另一法兰克福学派的代表人物、本雅明的表兄弟特奥多尔·阿多尔诺提出了对“文化工业”(或“大众文化”)的批判,他认为大众文化呈现出商品化的特征,受价值规律与资本的控制,进入到市场流通消费层面,它注重娱乐和消遣,推崇时尚与流行,“它反映出社会没有严肃认真的信念”、“欢笑在娱乐工业中成了骗取幸福的工具”。商业电影在某种程度上正是这种机械复制时代中以利润为目标的文化工业的产物,给观众以虚假的满足,缺少对社会的批判意识,艺术上表现为模式化和庸俗化,其结果是大众通俗美学趣味的建立。

本雅明注重艺术作品的政治功利性,他赞赏复制,把技术看成艺术生产力,甚至片面地认为技术对艺术有决定作用,这种观点明显忽视了艺术创作的主体性特征。本雅明的观点存在着只把电影当做被动审美对象的倾向,而忽视了电影(或任何艺术品)其实都必然包含着人(包括作者和欣賞者)的审美意识与风格,而这种意识和风格则恰恰是电影中最应被重视的内容。机械复制在传播学领域的意义毋庸置疑,但在传播过程中同时也损害了艺术主体性,用复制代替了创新,目前商业电影中后现代主义元素诸如戏仿、拼贴、碎片化大行其道,正是其消解艺术的探索功能和批判功能的体现。然而凡是名垂青史的艺术作品,必然都蕴含着独一无二的原创性,单纯以重复、模仿为特点的无风格作品绝无长久的生命力。这种审美的异化抑制了人的主观创造力,用浮躁、嬉戏代替了深度,用公式化代替了个性化,这显然是和艺术的自身规律相违背的。

由此可见,机械复制带来的审美异化包括两个要素:一方面使得艺术作品从表现形式到传播方式都发生了质的变化,影响范围空前扩大;另一方面侵蚀了艺术审美的主体性,甚至使艺术成为了附属于社会和政治的工具性对象,缺乏对真相和真理的揭露,减弱了其自身所具有的独创性的意义价值——电影尤其是商业电影作为机械复制时代的艺术作品中的代表,非常鲜明地体现了以上两点特征。电影在后期传播过程中无疑应该充分发挥机械复制强大的宣传作用,但是在前期创作过程中则必须注重作品本身的创新价值与风格特征,才能在加强电影展示功能的同时将艺术水平也提升到崭新的高度。

参考文献:

1、本雅明.机械复制时代的艺术作品.王才勇译[M].浙江摄影出版社,1993.

2、霍克海默·阿尔多诺.启蒙的辩证[M].重庆出版社,1990.

篇5:初中物理机械能教案

机械能教案

一、教学目标:

1、知识与技能:

1.理解动能、重力势能,知道弹性势能。

2.能用实例说明物体的动能和势能,知道机械能包括动能和势能。

2、过程与方法:

1.学生通过观察物体具有动能、重力势能和弹性势能的一系列物理实验,学习观察物理实验现象的方法,提高观察能力。

2.通过实验探究活动,再次加深对控制变量法的认识。

3、情感态度与价值观: 通过学习有关动能、势能的知识及其在生活中的广泛应用,激发学生学习物理的兴趣,培养学生理论联系实际的观念。

二、教学重难点:

重点:探究动能、重力势能和弹性势能的影响因素,让学生体验探究的过程。难点:学生设计完成探究试验,并交流评估各自的实验方案

三、教学方法:

实验法,讲授法,指导阅读法,演示法

四、教学实验仪器:

乒乓球、沙子、小桌子、模型小汽车、铜块、细线、木块等

五、教学过程:

1、情景引入:

师:首先请同学们观看一个现象(老师在桌子上放上一张纸和一个乒乓球,用扇子扇风,纸和乒乓球被风吹走)同学们看到了什么现象?

生:风把纸和乒乓球吹走了。

师:那么风能把火车吹翻吗?

生:(一般)不能。

师:请同学们观看一个新闻片段。(风吹翻火车)

师:对此,你们有什么看法?

生:太可怕了,风怎么会有如此大的力量呢?

2、新课教学:

师:那么,我们带着疑问,走入今天的课堂。首先,请同学观察下面四幅图,分析一下这四幅图中的物体有什么共同的特征?

生:他们都在运动。

师:很好,那么结合前面我们所学功的知识,这些运动的物体能不能对别的物体做功呢?像这样,一个物体能够做功,我们就说他具有能。能够做的功越多,我们就说他具有更多的能。请注意,能够做功指的是他具有的本领,能不能确定他一定正在对别的物体做功呀?不能!!像刚刚那样的四个物体,是由于运动而具有对其他物体做功的能力,我们把这种能称为动能。那同学们能不能从生活实际中找到具有动能的物体呢?

生:……

师:其实,我们判断一个物体是否具有动能,主要是看这个物体是否在运动。那么,下面,我们一起来看看这辆运动的公交车发生了什么事情?(看视频)刚刚的视频中发生了什么事情呢?

生:公交车将小汽车撞飞出去了!

师:我这里也有一辆小汽车,(拿着道具模型)现在它也在运动,如果是这辆小汽车装上视频中的小汽车,会把小汽车撞飞出去吗?

生:不能;

师:那这说明,运动的物体都有动能,但是动能是不是都一样大呀?(不是)动能有大有小,那么这个动能的大小到底与什么因素有关呢?同学们大胆的猜想一下:

生:猜想:(质量;体积(乒乓球和小钢珠);速度)

师:这都是我们的猜想,那要验证我们的猜想,我们应该怎么做呢?(实验)请同学们自己先运用自己手中的器材设计一下;

(控制变量法;做实验,得出结论)

师:现在,老师拿出一个铜块,放在这张桌子上,同学们会担心,铜块撞伤你吗?(不担心)那我用一根细绳将铜块吊起来,放在你的头上,你担心吗?为什么呢?

生:可能会回答担心绳子断了,砸到头。

师:这个铜块是因为动起来让你觉得担心吗?不是!是因为这个铜块被举高了而担心。那也就是说虽然这个铜块没有动起来,但是因为被举高了也具有了做功的能力。那这种因为被举高而具有的能就叫做重力势能。同样的,重力势能有大有小,我们根据动能的探究过程来探究一下重力势能的大小与那些因素有关!我这里有一盒沙子,在沙子上面,放上一张桌子,将一个铜块举高,松手,铜块将桌子砸进沙子中,桌子陷入沙子中越深,说明这个铜块能对桌子做更多的功,具有更多的能;反之,则不然。

(控制变量法;做实验,得出结论)

师:通过学习,我们得出,物体由于运动或者被举高都会具有能,由于运动而具有的能叫动能,由于被举高而具有的能叫重力势能。动能大小与物体的质量和运动的速度有关,而重力势能与物体的质量和被举高的高度有关;那我这里有根橡皮筋,现在既没有运动也没有被举高,是不是就不具有能,不能对物体做功呢?看个小实验,用橡皮筋将纸弹出去,橡皮筋能将纸弹出去,说明此时此刻的橡皮筋也具有能,但是这种能不是因为运动也不是因为被举高,而是因为发生了弹性形变而具有的能,这种能,我们就叫做弹性势能,由于时间关系,我们就不在课堂上讨论了,只是给同学看看老师已经做过的一个实验,同学能够知道弹性势能的大小也不是都一样的,与物体发生弹性形变的程度有关。

重力势能和弹性势能总的来说都是势能,我们把势能和动能的合起来称之为机械能。

六、课堂练习:

1、看图说出图中的物体各自具有的是什么样的能。

2、运用今天所学的知识解决情景引入中风吹翻火车,滴水川石。。。

七、课堂小结:(主要小结知识和实验方法)时间还很多的话,还可以让同学们讨论一下,通过本节课程的学习,对生活有哪些启示:比如火车被吹翻,公交车撞飞小汽车要注意控制好速度,又比如滴水穿石,不能小觑大自然的威力等等

八、课后作业:

荐初二物理《浮力》教学案例(5000荐

字)初二物理教案

篇6:《机械运动》物理课堂教案

一,机械运动

讨论引入新课,学生阅读教材的内容和提供的参考资料,阅读问题是:什么叫机械运动;举例说明自然界中的机械运动;课桌、房屋是否做机械运动,为什么;能举出绝对不动的例子吗.

对学生列举的示例可以进行分析,注意讲解的问题:我们把物体位置的变化叫做机械运动;宇宙是运动的,其中的所以物体都是运动的.

二,参照物

说明日常生活中对一些现象的解释,并进一步引出了参照物的概念,讲解时注意的问题是:通过实例分析,说明不同的人对运动的描述不同,其原因是他们对运动描述所选择的标准不同,我们把被选作标准的物体叫做参照物.

由学生列举实例说明当选不同的参照物时,同一物体的运动的情况,并深入分析选其他参照物时的运动特点.

分析两类实例:已知参照物,判断物体的运动情况;根据描述的运动情况判断选择的参照物.由学生的具体情况可以教师提供参考示例学生分析,也可以发挥学生的创造性,由学生组成小组,自行设计问题,讨论,由教师评价.提供一些参考示例:“每天的日起日落这句话是以什么做参照物的”、“地球同步卫星总是静止在地球的`某处上空,这是以什么做参照物”、“以太阳做参照物,地球同步通信卫星的运动情况怎样”、“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这句歌词中前半句和后半句中所选的参照物各是什么”等.

三,匀速直线运动

观察一些实例,可以提供录相和视频文件、图片让学生思考这些运动的特点,对于基础较好的学生,可以由他们发现其中的共性,总结出匀速直线运动的特点.讲解时,要注意匀速解释成快慢不变,而不要引出速度的概念,使学生形成对匀速的感性认识,并说明匀速直线运动是最简单的机械运动,而物理研究问题是从最简单的问题入手的.

篇7:初三物理机械效率教案

1、知识与技能目标

(1)知道有用功、额外功、总功

(2) 理解机械效率,会计算机械效率

2、过程与方法目标

(1)根据生活事例认识物理知识,并运用物理知识解决实际问题

(2)探究:斜面的机械效率

(3)学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律

3、情感、态度价值观目标

使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。

(二)教学重难点

1、重点:(1) 理解机构效率

(2) 探究斜面的机械效率

2、难点:理解机械效率

(三)教学准备

长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线

(四)教学过程

一、引入新课

小明家最近买了一处新楼房,三楼。想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到三楼。请同学们根据需要,选择器械帮助小明家解决这个问题,看看哪个小组选的办法?

二、进行新课

假如用动滑轮提升沙子,请同学们观着提沙子的过程。

对谁做的功是我们需要的?

(板书有用功:我们所需要的功。)

哪部分功是我们不需要,但不得不做的?

(板书额外功:工作时,对于额外负担所不得不做的功。)

一共做的功等于什么?

(板书总功:有用功与额外功之和。)

假如我们用下面三种方法搬运沙子,你认为哪一种方法?为什么?

讨论回答。(第三种方法,因为第三种方法做的额外功最少。)

工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。(板书机械效率:有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么,机械效率应该怎样表示?

根据公式计算,上面斜面的机械效率是多少?

(机械效率没有单位,小于1,常用百分数表示。)

师:同学们,刚才我们知道上面斜面的机械效率,任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景。

下面我们探究斜面的机械效率(板书探究:斜面的机械效率。)

通过观察上面用斜面推物体的情景,对斜面的机械效率你能提出什么问题?

提出问题。

(斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系?……)

请同学们猜想上面提出的问题。

根据提出的问题和做出的猜想,选择其中的一个问题进行实验,设计出实验的方案。

小组讨论,设计实验的方案。

小组实验,同时设计表格记录数据。

分析实验数据,你能得出什么结论?

(五)小结

通过本节课的学习,你有哪些收获?

1. 有用功、额外功、总功;

2. 机械效率:定义、公式、计算;

3.探究:斜面的机械效率。)

(六)作业

1、根据生活中你使用的机械,想想:怎样提高机械效率?结合自己的学习实际,如何提高学习效率?

篇8:八年级物理《机械运动》教案

2.知道什么叫参照物,知道判断物体的运动情况需要选定参照物。知道运动和静止的相对性。

3.知道什么是匀速直线运动。

(二)教具

1米长的一端封闭的玻璃管,管内注入水,并留约2厘米长的一段空气柱,管口被封闭;节拍器(或秒表)。

(三)教学过程

一、复习提问

1.常用的测量长度的工具是什么?常用的长度单位有哪些?它们之间的换算关系是怎样的?

2.完成下列长度单位的换算,要求有单位换算的过程。由两名同学到黑板上演算,其他同学在笔记本上进行练习。

教师口述:0.2千米=______厘米。(答:2×104厘米)

500微米=______米。(答:0.0005米)

对学生所答进行讲评。

3.用最小刻度是毫米的刻度尺测量课本图1—5甲图中木块的实际长度。要求每个学生动手测量。由同学说出测量结果。巩固上节所学正确使用刻度尺测长度、正确读、记测量结果和减小误差的基本知识。

二、新课教学

1.新课的引入

组织同学阅读课本节前大“?”的内容。提问:飞机在天空中飞行,子弹在运动吗?飞行员为什么能顺手抓住一颗飞行的子弹呢?要回答这些问题,我们就要认真学习有关物体运动的知识。

板书:“第二章简单的运动

一、机械运动”

2.机械运动

(1)什么是机械运动?

运动是个多义词,物理学里讲的运动是指物体位置的变化。同学们骑自行车时,人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行,它相对于地面有位置的变化。物理学里把物体位置的变化叫机械运动。

(2)机械运动是宇宙中最普遍的运动。

提问并组织学生回答:举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动。

对于回答中所举机械运动实例,教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变。

组织同学看课本图2—2,提问:图中的哪些物体在做机械运动?

答:图2—2中运动员、足球、列车、地球、人造卫星、太阳系、银河系都在不停地做机械运动。

问:图中的铁轨,地球上的树木、高山,我们教室中的课桌和椅子是运动的吗?

答:它们都在跟随地球自转,同时绕太阳公转,他们也在做机械运动。

小结:机械运动是宇宙中最普遍的现象。

板书:“1.物体位置的变化叫做机械运动。机械运动是宇宙中最普遍的现象。”

3.运动和静止的相对性

(1)组织学生看课本图2—3,讨论:乘客是静止的还是运动的?让学生充分说明自己的看法。

小结:

首先明确本问题中研究对象是汽车中的乘客,这位乘客是静止的还是运动的。

其次根据前面所学机械运动的知识,判定汽车、司机和乘客都在做机械运动。但是司机和男孩所说乘客是静止的或是运动的说法都有道理。因为他们在研究乘客的运动情况时,选定的作为标准的物体不同。

问:司机看到乘客没动是静止的,是以什么为标准的。

答:以车厢为标准,乘客相对于车厢没有位置的改变,所以说乘客是静止的。

问:男孩看到乘客运动得很快,他是以什么为标准的。

答:男孩以路面或路旁的树木、房屋为标准,乘客相对于路面有位置的改变。所以他说乘客是运动的。

教师小结:在描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体做标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。同一个物体是运动还是静止,取决于所选定的参照物。这就是运动和静止的相对性。

板书:“2.运动和静止的相对性:①:在描述物体的运动情况时,被选作标准的物体叫参照物。

②同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。”

(2)提问:看课本图2—4,卡车和联合收割机在农田里并排行驶,受油机与大型加油机在空中飞行,说它们是运动的,你选什么物体为参照物。

答:选大地为参照物,它们是运动的。

教师追问:在甲图中如果选卡车或收割机为参照物,在乙图中如果选受油机或加油机为参照物,另一物体的运动情况是怎样的?

答:另一物体是静止的。因为它们相对于参照物没有位置的改变。

教师小结:像卡车和收割机这样两个物体以同样的快慢,向同一方向运动,它们的相对位置不变,则称这两个物体相对静止。

提问:请你解释法国飞行员能顺手抓住一颗子弹的道理。

要求学生用相对静止的道理予以解释。

教师指出:参照物可以任意选择,在研究地面上物体的运动时,常选地面或固定在地面上的物体为参照物。举例说明当所选的参照物不同时,物体的运动情况一般不相同。例如列车中的乘客以地面为参照物是运动的,以车厢为参照物是静止的。

4.匀速直线运动

(1)自然界中最简单的机械运动是匀速直线运动。

(2)什么是匀速直线运动

演示实验:启动节拍器,使两响之间间隔1秒钟(如果没有节拍器,可由学生读秒表)。将1米长的内封气泡的玻璃管竖直靠放在黑板上。使气泡由管底竖直上升,从零时刻开始,在每个节拍时,在气泡所在的位置旁用粉笔在黑板上画出一个个短横线(以气泡的上沿或下沿为准),这些横线由下到上等距离排列。

改变节拍器摆锤的位置,增大(或减小)摆的周期,重做上述实验。此时要平移玻璃管在黑板上的位置,每组记画横线不可重叠。

用刻度尺测相同的时间间隔内,气泡通过的距离。

提问:你认为气泡的运动有什么特点?

教师讲述:运动的气泡经过的路线是直的,并且在相等的时间里通过的距离相等,即快慢是不变的。这种快慢不变,经过路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。

板书:“3.匀速直线运动:快慢不变,经过路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。”

匀速直线运动在自然界中并不多见,但是许多运动可以近似地看作是匀速直线运动。

提问:百米跑运动员,从起跑线起跑,跑到终点,他的运动是匀速直线运动吗?(答:可以近似地看作是匀速直线运动。)

5.小结本节知识要点

三、布置作业

篇9:初三物理家教教案_简单机械

初三年级物理----简单机械

一. 考点热点回顾.

1、功:W=。功率:P= =。

2、杠杆定律: =。

3、滑轮:定滑轮特点:。动滑轮特点:。

二.典型例题+拓展训练

一)、典型例题

一、功和功率

例1 如图所示,用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动.若推力对物体做了60J的功,则在这一过程中()A.物体一定受到10N的摩擦力 B.重力做的功一定为360J C.物体一定运动了1m D.物体一定运动了6m 答案:D 课堂练习:

1、一个重为100N的物体在水平拉力作用下匀速前进了20m,拉力撤消后,物体由于惯性又前进了5m,若拉力做的功为500J,则拉力的大小为 N。

2、一辆汽车和货物的总重为4.5×104N,当汽车在水平公路上匀速前进时受到的阻力是车总重的0.2倍,若汽车的功率为7.2×104W,则汽车在5s内通过的距离为 m.

3、甲乙功率相同汽车,如果在相同时间内匀速通过距离之比为s甲:s乙=3:2,那么两辆汽车的牵引力之比,两辆汽车做的功之比 .

4、一列时速为200km/h的列车从荆门站驶出,在平直轨道上匀速行驶100km,在运行过程中的机车牵引功率为4800kW.则该列火车在这段时间内所做的功、机车受到的阻力分别是()A.8.64×109J 4.8×104N B.8.64×109J 8.64×104N C.4.8×109J 4.8×104N D.4.8×109J 8.64×104N 答案:B

[键入文字]

5、北京奥运比赛游泳池,水深3m,池底面积为1250m2,池底受到水的压强是 Pa,体重为700N的运动员在比赛中受到水的平均推力是200N,在6秒内游动了12m,则运动员功率是 .(g取10N/㎏)

二、杠杆

例2 如图所示,OA=AB=10cm,重物G=20N.要使杠杆平衡,FN= N.此杠杆属于 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”).若将重物向O点移动,要使杠杆仍然保持平衡,则FB(选填“变大”、“不变”或“变小”)。

课堂练习:

如图所示,一根粗细均匀的杠杆,等距标注了刻度,可绕A端转动,当在B处施加30N竖直向上的拉力F时,杠杆刚好平衡,则杠杆自重为 N.

2、如图所示,物体甲静止在水平地面上,对地面的压强是5.4×105Pa.有一重力可忽略不计杠杆AB,支点为0,且OA:0B=2:1.将甲挂在杠杆的B端,在A端施50N竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强变为1.8×105Pa.当物体甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆A端应施 N竖直向下的拉力.

3、如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将(选填“变大”、“变小”或“不变”).

4、如图所示,质量不计的轻杆OA长1m,B点挂有重力为10N的重物,A点的动力F为5N,方向与轻杆垂直,物体均处于静止状态.则该装置的阻力臂L2= m. 请画出物体所受重力的图示和阻力臂L2.

[键入文字]

三、滑轮

例3 如图所示的滑轮是动滑轮,如果要提起50牛的物体(不计滑轮的重力),至少要用 牛的拉力,若要使物体匀速上升2米,则拉力所做的功为 焦.

课堂练习:

1、用如图所示装置拉同一物体,在同一水平面上做匀速直线运动,已知物重40N,摩擦力为10N,则F1= N;F2= N.

2、如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右匀速移动了2m,在这个过程中拉力F做功为 J,物体A所受的摩擦力为 N.

3、用如图所示的滑轮组提起货物,已知货物重G=400N,滑轮质量和滑轮与轴之间的摩擦忽略不计,要把货物升高2m,F做的功是 J,拉力F是 N.

4、如图所示,物体A重100N,在拉力F作用下物体A以1m/s的速度匀速前进5m,拉力F为5N.不计滑轮摩擦及自重,物体A和地面间的摩擦力是 N.

二)拓展训练:

1、一人利用图示滑轮组匀速提升重为450N的物体,若每个滑轮重50N,人重600N,人对地面的压力是 N,若物体上升的速度为0.1m/s,则人在2s内做的功为 J.(本题不考虑滑轮与绳子之间的摩擦,以及绳重)

2、如上中图所示,物重G=20牛,当滑轮在力F的作用下匀速上升时,不计摩擦和绳重,F的大小是

N.

3、如上右图所示,重为500N的某人站在重为350N的木板上,木板成水平状态,整个装置在空中保持静止,每个滑轮自重为50N,不计摩擦和绳重,则人对木板的压力大小为 N.

4、如下右图所示,是一套简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使人与工作台升至所需高度,装置中滑轮A、B、C的重力分别为100N、50N、40N,人的重力为600N,当

[键入文字]

人用100N的拉力向下拉绳子时,地面对工作台的支持力为450N,则工作台的重力为 N.(不计绳重和摩擦)

5、用上左图所示的三种装置拉同一物体在同一水平面上,做匀速直线运动,已知物重40N,摩擦力为10N,不计轮重及轮间摩擦,则F1= N;F2= N;F3= N.

三.总结:

四.课后练习:

1、如图所示,斜面长6m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m,下列说法正确的是()A.滑轮组的机械效率是40% B.物体重300N C.拉力F做的功是600J D.拉力F的功率是40W 答案:C

2、利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm,手的拉力F为2N,手移动的距离s为30cm.则杠杆的机械效率为()A.22% B.33% 答案:C

3、某同学用50N的动力往下按杠杆,将重90N的物体提高了1m,若动力作用点下降了2m,则动力做功是,杠杆的机械效率是 .

4、用动力臂是阻力臂两倍的杠杆,将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是220N.则手向下降得高度是 cm,这根杠杆的机械效率是 .

5、用一个杠杆来提升重物.已知动力臂是阻力臂的3倍,物体重600N,手向下压杠杆的动力是210N,物体被提升20cm.求:

C.50% D.67%

[键入文字]

(l)手压杠杆下降的高度;(2)人做了多少总功;

(3)人做了多少额外功;(4)杠杆的机械效率是多大.

6、如图所示,重50N的物体M,在力F作用下以0.5m/s的速度在水平面上做匀速运动此时弹簧测力计上示数是12N,则物体M运动时受到地面摩擦力大小是 N,8s内拉力F所做的功是 J,功率是 W.(不计滑轮重及摩擦)

篇10:高一物理机械能守恒定律教案41

一、教学目标

.在已经学习有关机械能概念的基础上,学习机械能守恒定律,掌握机械能守恒的条件,掌握应用机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。

2.学习从功和能的角度分析、处理问题的方法,提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。

二、重点、难点分析

.机械能守恒定律是本章教学的重点内容,本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能;能够应用机械能守恒定律解决有关问题。

2.分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能,是本节学习的难点之一。在教学中应让学生认识到,物体重力势能大小与所选取的参考平面有关;而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。在讨论物体系统的机械能时,应先确定参考平面。

3.能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。通过本节学习应让学生认识到,从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一;同时进一步明确,在对问题作具体分析的条件下,要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。

三、教具

演示物体在运动中动能与势能相互转化。

器材包括:麦克斯韦滚摆;单摆;弹簧振子。

四、主要教学过程

引入新课

结合复习引入新课。

前面我们学习了动能、势能和机械能的知识。在初中学习时我们就了解到,在一定条件下,物体的动能与势能可以相互转化,下面我们观察演示实验中物体动能与势能转化的情况。

[演示实验]依次演示麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子,提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。

通过观察演示实验,学生回答物体运动中动能、势能变化情况,教师小结:

物体运动过程中,随动能增大,物体的势能减小;反之,随动能减小,物体的势能增大。

提出问题:上述运动过程中,物体的机械能是否变化呢?这是我们本节要学习的主要内容。

教学过程设计

在观察演示实验的基础上,我们从理论上分析物理动能与势能相互转化的情况。先考虑只有重力对物体做功的理想情况。

.只有重力对物体做功时物体的机械能

问题:质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1处速度为v1,下落至高度h2处速度为v2,不计空气阻力,分析由h1下落到h2过程中机械能的变化。

分析:根据动能定理,有

下落过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面,有

wG=mgh1-mgh2

由以上两式可以得到

引导学生分析上面式子所反映的物理意义,并小结:下落过程中,物体重力势能转化为动能,此过程中物体的机械能总量不变。

指出问题:上述结论是否具有普遍意义呢?作为课后作业,请同学们课后进一步分析物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。

明确:可以证明,在只有重力做功的情况下,物体动能和势能可以相互转化,而机械能总量保持不变。

提出问题:在只有弹簧弹力做功时,物体的机械能是否变化呢?

2.弹簧和物体组成的系统的机械能

以弹簧振子为例,简要分析系统势能与动能的转化。

明确:进一步定量研究可以证明,在只有弹簧弹力做功条件下,物体的动能与势能可以相互转化,物体的机械能总量不变。

综上所述,可以得到如下结论:

3.机械能守恒定律

在只有重力和弹簧弹力对物体做功的情况下,物体的动能和势能可以相互转化,物体机械能总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。

提出问题:学习机械能守恒定律,要能应用它分析、解决问题。下面我们通过具体问题的分析来学习机械能守恒定律的应用。在具体问题分析过程中,一方面要学习应用机械能守恒定律解决问题的方法,另一方面通过问题分析加深对机械能守恒定律的理解与认识。

4.机械能守恒定律的应用

例1.在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,取g=10m/s2,求小球落地速度大小。

引导学生思考分析,提出问题:

前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动,现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题?

小球抛出后至落地之前的运动过程中,是否满足机械能守恒的条件?如何应用机械能守恒定律解决问题?

归纳学生分析的结果,明确:

小球下落过程中,只有重力对小球做功,满足机械能守恒条件,可以用机械能守恒定律求解;

应用机械能守恒定律时,应明确所选取的运动过程,明确初、末状态小球所具有的机械能。

例题求解过程:

取地面为参考平面,抛出时小球具有的重力势能Ep1=mgh,动能

落地时小球的速度大小为

提出问题:请考虑用机械能守恒定律解决问题与用运动合成解决问题的差异是什么?

例2.小球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下,并进入在竖直平面内的离心轨道运动,如图所示,为保持小球能够通过离心轨道最高点而不落下来,求小球至少应从多高处开始滑下?已知离心圆轨道半径为R,不计各处摩擦。

提出问题,引导学生思考分析:

小球能够在离心轨道内完成完整的圆周运动,对小球通过圆轨道最高点的速度有何要求?

从小球沿斜轨道滑下,到小球在离心轨道内运动的过程中,小球的机械能是否守恒?

如何应用机械能守恒定律解决这一问题?如何选取物体运动的初、末状态?

归纳学生分析的结果,明确:

小球能够通过圆轨道最高点,要求小球在最高点具有一定速度,即此时小球运动所需要的向心力,恰好等于小球所受重力;

运动中小球的机械能守恒;

选小球开始下滑为初状态,通过离心轨道最高点为末状态,研究小球这一运动过程。

例题求解过程:

取离心轨道最低点所在平面为参考平面,开始时小球具有的机械能E1=mgh。通过离心轨道最高点时,小球速度为v,此时小球的机械能

成完整的圆周运动。

进一步说明:在中学阶段,由于数学工具的限制,我们无法应用牛顿运动定律解决小球在离心圆轨道内的运动。但应用机械能守恒定律,可以很简单地解决这类问题。

例3.长l=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球。将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置,然后无初速释放。不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10m/s2。

提出问题,引导学生分析思考:

释放后小球做何运动?通过最低点时,绳对小球的拉力是否等于小球的重力?

能否应用机械能守恒定律求出小球通过最低点时的速度?

归纳学生分析结果,明确:

小球做圆周运动,通过最低点时,绳的拉力大于小球的重力,此二力的合力等于小球在最低点时所需向心力;

绳对小球的拉力不对小球做功,运动中只有重力对球做功,小球机械能守恒。

例题求解过程:

小球运动过程中,重力势能的变化量ΔEp=-mgh=-mgl,在最低点时绳对小球的拉力大小为

提出问题:通过以上各例题,总结应用机械能守恒定律解决问题的基本方法。

归纳学生的分析,作课堂小结。

五、小结

.在只有重力做功的过程中,物体的机械能总量不变。通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解。

2.应用机械能守恒定律解决问题时,应首先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件,其次要正确选择所研究的物理过程,正确写出初、末状态物体的机械能表达式。

3.从功和能的角度分析、解决问题,是物理学研究的重要方法和途径。通过本节内容的学习,逐步培养用功和能的观点分析解决物理问题的能力。

4.应用功和能的观点分析处理的问题往往具有一定的综合性,例如与圆周运动或动量知识相结合,要注意将所学知识融汇贯通,综合应用,提高综合运用知识解决问题的能力。

六、说明

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