本章小结优秀教学设计

教科版必修2 第四章

机械能和能源本章小结教学设计

四川省峨眉第二中学校 赵鹏

课型课时

复习课（2课时）

教学目标

知识与技能

第1课时

1、理解功、功率的概念、掌握功、功率的计算公式。

2、掌握动能、重力势能、弹性势能等概念及其物理意义。

3、掌握动能定理，并能运用动能定理分析与解决相关的力学问题。

第2课时

4、掌握机械能守恒定律、理解机械能守恒的条件，并能运用机械能守恒定律分析与解决相关的力学问题。

5、掌握功能关系和能量守恒，能够用功能关系和能量守恒的观点解决相关力学问题

过程与方法

1、构建本章的知识网络，了解本章的知识体系、重点和难点，然后对重难点的知识进行解剖和分析，加深对这些知识的理解及应用

2、通过老师示范、学生小组合作探究逐步学会自我归纳整理知识的方法和能力

情感态度与价值观

培养将所学知识应用于生活和生产实际的意识（学以致用的思想）；

教学重点

动能定理、机械能守恒定律、功能关系及能量守恒

教学难点

摩擦力做功、功能关系。

设计思想:

通过构建知识体系及对典型例题的分析，让学生掌握两种思想方法：

1、功能关系法：即应用“功是能量转化的量度”观点来解题

2、守恒观点：即应用机械能守恒或能量守恒观点来解题

教学方法

教法：示范引领（主要通过

设问质疑

的方式引导教学）

学法：观察思考、小组合作、成果展示、归纳思考

教学准备

学生学案、学生作业《本章梳理》、相关课件

教学过程

第1课时

环节一：展示与评价

老师对学生交上来的《本章知识归纳》进行投影展示，并进行评价，对完成情况较好的同学当众表扬

环节二：本章知识梳理

老师示范展示《本章知识网络》，设置疑问，学生分小组抢答，老师点评补充。

问题一：对功概念及理解你知道哪些？

问题二：对功率概念及理解你知道哪些？

问题三：功的计算有哪些方法？

问题三：常见的功有哪些？分别怎么表示？

1

本章知识网络

环节三：典型问题及方法

老师讲解每类典型问题的知识点、方法及注意事项，学生独立完成各例题后老师公布答案并讲评

第四章

机械能和能源

功、功率判断与计算

典型问题

机车启动

机械能守恒判定

传送带、滑板

变力功的计算

动能定理应用

机械能守恒应用

功能关系的观点

方法

能量守恒的观点

弹簧

功的判断与计算

1.功正负的判断方法：

(1)看力

F 与位移

l 的夹角α的大小．若α＝90°，则F不做功；若α<90°，则F做正功；若α>90°，则F做负功(或物体克服力F做功)．此法常用于判断恒力做功的情况．

(2)看力F与物体速度v的方向夹角α的大小．若α＝90°，则F不做功；α< 90°

，则F做正功；若α>90°，则F做负功．此法常用于判断曲线运动的做功情况．

(3)看物体间是否有能量转化．功是能量转化的量度，若有能量转化(增加或减少)，则必是有力做功．此法常用于两个相互联系的物体做曲线运动的情况．

2

2.恒力做功计算：W=FXcosα

3.合力做功计算:

方法一：先求合力F合，再用W合=F合Xcosα

方法二：先求各个力做的功，再由W合=W1+W2+W3+…

求解，注意正负

【例

1】如图

所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在小车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是(

)

A．绳的拉力对小球不做功

B．绳的拉力对小球做正功

C．小球所受的合力不做功

D．绳的拉力对小球做负功

功率的分析与计算

平均功率:

P=W/t

P=F cosθ

瞬时功率:

P=F vcosθ

【例

2】如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动．两物体分别到达地面时，下列说法正确的是(

) A．重力的平均功率PA>PB

B．重力的平均功率PA＝PB

C．重力的瞬时功率PA＝PB

D．重力的瞬时功率PA

变力做功的计算

常用方法：1、W=Pt

2、动能定理

3、功能关系

4、微元法

5、转换对象

6、平均值法（F与X线性关系）、F-X图像面积

【例

3】某人用

F＝100 N 的恒力，通过滑轮把物体拉上斜面，如图

所示，力

F 的方向恒与斜面成

60°角，若物体沿斜运动

1 m，则他做的功是多少？(取

g＝10 m/s2)

机车启动问题

3

【例

4】一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（

）

动能定理应用

动能定理的研究对象可以是单一物体，也可以是能够看做单一物体的系统，动能定理适用于直线运动，也适用于曲线运动，而且在分析中不用研究物体运动的细节，只需考虑整个过程的做功量及过程的初末动能．因此，比牛顿第二定律的适用范围更广泛．

【例

5】如图所示，一个滑块质量为2kg，从斜面上A点由静止下滑，经过BC平面又冲上另一斜面到达最高点D。已知AB=100cm，CD=60cm，∠α=30°，∠β=37°，（g取10m/s2）试求：

（1）滑块在A和D点所具有的重力势能是多少？（以BC面为零势面）

（2）若AB、CD均光滑，而只有BC面粗糙，BC=28cm且BC面上各处粗糙程度相同，则滑块最终停在BC面上什么位置？

环节四：难点突破

摩擦力的功

1、摩擦力可以对物体做正功、负功或不做功

2、一对静摩擦力做功的代数和总为零

3、一对滑动摩擦力做功的代数和等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，等于系统机械能的损失，大小等于该相对运动接触面产生的热量。Q=f X相

4

4、克服摩擦力、空气阻力等做的功，在曲线运动、往复运动中等于摩擦力和路程的乘积。W克f=f S路程

5、

环节五：随堂练习

1、2、3题小组抢答（各小组长领取随堂练习题单发给组员，看题后最先在黑板上写出正确答案的小组获胜）

4、5题123小组代表上黑板完成第4题，456小组代表上黑板完成第5题，其余学生独立完成2个题

老师公布答案并点评

随堂练习题

1．如下图所示，木板可绕固定的水平轴

O 转动．木板从水平位置

OA 缓慢转到

OB 位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了

2 J．用

FN

表示物块受到的支持力，用

f 表示物块受到的摩擦力．在此过程中，以下判断正确的是

A．FN

和

f 对物块都不做功

B．FN

对物块做功为2 J，f 对物块不做功

C．FN

对物块不做功，f 对物块做功为2 J D．FN

和

f 对物块所做的功代数和为

0 2．

(多选)如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线．从图中可以判断(

) A．在0～t1时间内，外力的功率先增大后减小

B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐为零

C．在t2时刻，外力的功率为零

D．在t3时刻，外力的功率最大

3．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是

(

) A．对物体，动能定理的表达式为WN＝mv22，其中WN为支持力的功

B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力的功

C．对物体，动能定理的表达式为WN－mgH＝

mv22 －

mv12

D．对电梯，其所受合力做功为

Mv22 －

Mv12

5

4．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v—t图象，如图所示(除2～10 s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线)、已知小车运动的过程中，2～14 s时间段内小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行、小车的质量为1 kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变、求: (1)小车所受到的阻力大小及0～2 s时间内电动机提供的牵引力大小、

(2)小车匀速行驶阶段的功率、

(3)小车在0～10 s运动过程中位移的大小

5．有一个竖直放置的圆形轨道，半径为

R，由左右两部分组成．如下图所示，右半部分

AEB 是光滑的，左半部分

BFA 是粗糙的．现在轨道最低点

A 放一个质量为

m 的小球，并给小球一个水平向右的初速度

vA，使小球沿轨道恰好运动到最高点

B，小球在

B 点又能沿

BFA 轨道回到

A 点，到达

A 点时对轨道的压力为

4mg.求初速度

vA 和小球由

B 经

F 回到

A 的过程中克服摩擦力所做的功．

环节六：课堂小结

再次展示本章知识结构，并总结本节内容

环节七：第2课时预览

简单介绍第2课时复习内容，引导学生做好预习准备

环节八：作业布置

1、完成练习册本章小结

2、预习第2课时，各小组做好发言准备

板书设计

教学反思

本节课是教科版必修2《第四章

机械能和能源章末小结》的第1课时。通过这节课的复习，同学们基本掌握了知识归纳的基本方法，对本章的知识体系、重点和难点有了比较深入的认识和理解，通过小组合作探究的形式，提高了学生的解题能力，达到了预期的目的。希望第2课时同学们有更好的表现

。

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