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已经形成的物理观——运动观（理论知识储备）
始于伽利略：力是改变物体运动状态的原因
运动模型+运动规律 牛顿运动定律
匀速直线运动 牛顿第一定律
匀变速直线运动
牛顿第二定律
平抛运动（匀变速曲线运动）
牛顿第三定律
圆周运动（变加速曲线运动）
物理三观之运动观
物理三观之能量观
期待再形成新的物理观——能量观（理论知识储备）
从做功的角度看力 从能量的角度看运动
深度理解力是改变运动状态的原因
第1节 功与功率
（力是怎么做功的？）
（做功的快慢怎么描述？）
任务一：学会从做功的角度看待某个力
功=力+工
F
l
曾经拉力是这个样子的！F“工作”了吗？
v
F
l
或者是这个样子的！F“工作”了吗？
v
F
l
如今拉力是这个样子的！咋办？……
把矢量分解呗，矢量的最大魅力之一就是正交分解呢！哈哈哈……
v
手段1：分解拉力F
F
l
手段2:分解位移l
F
l
学以致用
请分别求出F1、F2、F合做功W1、W2、W合
F
l
但若拉力是这个样子的！有啥子不一样呢？
v
w=？
是否做功？
灵魂三问
+ -
对求功公式的进一步理解
问1：公式会一层不变吗？
一个力做功取决与哪两个因素？
问2：功W是矢量还是标量？
它有没有正负？正负表示什么物理意义？理解克服某力做功的含义。
问3：功W的单位是什么？
它是导出单位？还是基本单位？
请对此时的拉力做功情况分析
例题：一个质量为m的雪橇（包含人），受到与竖直方向成 角斜向上的恒定拉力F，在水平面上匀速移动了x距离。问：
（1）雪橇受到了几个力？
（2）请分别求出各个力做的功
（3）请求出合外力做功
（4）请求出各个力做功之和
（5）请比较合外力做功与各个力做功之和的关系
任务二：从做功快慢的角度理解一个力的做功情况
类比法理解物理量的定义
某学生做作业 某个力做功---W
某学生做作业的快慢 某个力做功的快慢---
(F、v 同向时)
功率P
平均功率 瞬时功率
粗略描述某力在某段时间做功的快慢
精确描述某力在某个时刻做功的快慢
V为该时刻的
瞬时速度
例题：发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为60Km,在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54km/h时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
受力分析
运动分析
问什么？
对象
依据是什么？
任务三：深度理解
P一定 F一定
①汽车以恒定功率启动②汽车换挡爬坡原理 ③汽车在平直路面如何增大牵引力原理 ①汽车匀加速启动
巩固训练：
参见导学案课本P78 5\6\7
第2节 重力势能
（重力做功怎么求？）
（重力做功有什么特点？）
（重力做功会引起什么能量的变化？）
任务一：学会用求功公式求解重力做功
m
l1
h
l2
l3
请求解滑块从顶端沿着不同斜面下滑到底端过程中重力做的功。并观察有什么特点？
你有什么启发？
同一滑块
不同路径
相同高度
重力做功相同
那么，你觉得重力做功与什么有关呢？与什么无关呢？
式1：
式2：
你觉得下面两式子一样吗？
任务二：引入重力势能EP的必要性并再认识
控制变量法
你从中发现了什么？
m
m
2m
定性分析（初中） 定量分析（高中）
物体由于被举高而具有的能量——重力势能EP
物体的质量越大，
所处位置越高，
重力势能越大。
进一步理解
重力势能
物理量符号？
标量还是矢量？
单位是？
有没有正负？物理意义是什么？
O
请比较质量1kg的小球在A、O、B三个位置的重力势能？
120cm
80cm
任务三：知道重力做功与重力势能变化的关系
以大地为零势面
重力势能怎么变化？
为什么会发生这样的变化？
式1：
式2：
你现在觉得下面两式子还一样吗？
请分析梅西的香蕉球在整个过程中重力势能的变化情况，并说明原因！
h1
h2
WG=
重力势能怎么变化？
任务四：知道什么是弹性势能
用类比法领会弹簧弹力做功和弹性势能变化的关系
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用所具有的势能-----弹性势能
A
B
C
D
猜想：弹簧的弹性势能与弹簧的什么因素有关呢？
1、弹性势能是不是和重力势能一样有负值呢？
2、弹性势能变化时弹簧弹力做功如何？
势能（位能） （相对的） 势能的变化 （绝对的） 相互作用力做功
（绝对的）
重力势能 （相对零势面）
弹性势能 （相对弹簧原长）
…… …… ……
类比理解
重力势能减少
重力势能增加
重力做正功
重力做负功
弹性势能减少
弹性势能增加
弹簧弹力做正功
弹簧弹力做负功
课堂巩固：见导学案课后练习P832\3\4
第3节 动能和动能定理
（什么是动能？）
（什么是动能的变化量？）
（动能的变化和什么力做功有关？）
任务一：引入动能的必要性并对其再认识
炮弹凭什么能穿透4层混凝土靶板呢？
从能量角度看
从做功角度看：
炮弹的动能增加
炮筒推力对炮弹做了功
已有知识储备：
重力势能的变化与重力做功有关！
大胆猜想：
动能的变化与什么力做功有关呢？
如何证实猜想？
简化情境，建立模型
（光滑水平面）
m
m
v1
v2
F
F
l
物体在恒力F作用下运动……（先用运动观处理）
动能表达式 动能的变化量 合外力做功
初中： 动能与物体的质量、速度正相关。 高中：
进一步理解
动能
物理量符号？
标量还是矢量？
单位是？
有没有正负？
进一步理解
动能的变化量
物理量符号？
标量还是矢量？
与动能的区别是？
有没有正负？物理意义是什么？
动能定理表达式
文字描述：力在一个过程中对物体做的总功，等于物体在这个过程中动能的变化。
对象 +过程
任务二：应用动能定理解决实际问题
（初步应用能量观解决物理问题）
选对象
选过程
受力分析
找总功
找 初态、末态
找动能变化量
①
②
③
列动能定理表达式
例题1：一架喷气式飞机，质量m=7.0×104kg, 起飞过程中从静止开始滑跑。当位移l=2.5×103m时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中，飞机受到的平均阻力是飞机所受重力的0.02倍。求飞机受到的平均牵引力大小。
建立运动模型
选择物理观
例2：人们有时用打夯的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成370，重物离开地面30m后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物质量50kg。求：
1）重物刚落地时的速度多大？
2)重物对地面的平均冲击力多大？
选对象？
选过程？
选观点？
选依据？
要解决物理问题
不是在选择的路上
就是在寻找的路上
但绝对不能停在路上……
——何老师名言
巩固训练见导学案课本P883\4\5
运动观
牛顿第二定律+运动规律
能量观
动能定理……
PK
第4节 机械能守恒定律
（什么是机械能？）
（机械能所属对象是单个物体吗？）
（机械能的变化和什么力做功有关？）
（如何判断机械能是否守恒？）
渗透守恒思想
生活中的守恒→物理中的守恒
任务一：引入机械能的必要性并对其再认识
你会害怕吗？
思考：小球运动过程中，涉及到哪些能量？哪些能量是变化的？有没有不变的能量？
（忽略空气阻力）
重力势能EP 动能EK 重力势能EP+动能EK
减小
减小
增加
增加
增加
减小
增加
减小
？
？
？
？
U型滑雪运动
思考：滑雪运动员在运动过程中，又涉及到哪些能量？哪些能量是变化的？有没有不变的能量？（雪道可视为光滑并忽略空气阻力）
重力势能EP 动能EK 重力势能EP+动能EK
减小
减小
增加
增加
增加
减小
增加
减小
？
？
？
？
现象分析可得：
系统内只有重力势能与动能在相互转化，并且此消彼长。
大胆猜想：
既然系统内只有重力势能与动能在相互转化，那么重力势能和动能的总量是不是保持不变呢？
其他现象分析：
系统内不仅重力势能与动能相互转化，弹性势能也可以与动能相互转化。
被拉长的橡皮带具有弹性势能，当橡皮带恢复原来形状时，就把跟它接触的钢珠弹射出去。请问在这一过程中弹簧的弹性势能、弹珠的动能的变化情况？
情况1：重力势能减少，动能增加，……
猜想：重力势能+动能保持不变
情况2：弹性势能减少，动能增加，……
汇总
机械能定义：重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称机械能
进一步理解
机械能
物理量符号？
单位是？
表达式？
需要选参考平面？
任务二：机械能守恒定律的理解
理论证实猜想(情况1：小球m沿光滑曲面滑下）
h1
h2
请写出A → B过程中小球的动能定理表达式
A
B
v1
v2
机械能守恒定律表达式
(情况2：如果小球m沿光滑曲面从B上升到A呢？）
h1
h2
机械能还守恒吗？
A
B
v1
v2
光滑曲面只是理想化条件，实际上还要克服阻力f做功
h1
h2
继续写出A → B过程中小球的动能定理表达式
A
B
v1
v2
机械能还守恒吗？
机械能还守恒吗？
任务三：学会用直接和间接两种方法
判断系统机械能是否守恒
机械能守恒条件是什么？
直接法 间接法
只有重力做功能不能理解为只受重力呢？
只有动能和势能在相互转化
只有重力做功的物体系统内
魔术表演
铁环的机械能守恒吗？
铁环和橡皮筋整个系统的机械能守恒吗？
任务四：区别应用动能定理与机械能守恒定律
动能定理 机械能守恒定律
1找总功，
2找动能变化量，
3列动能定理表达式。
1先判断，方可用
2找重力势能变化量，
3找动能变化量，
4列机械能守恒表达式2。
PK
例题：在地球上把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为 。如果阻力可以忽略，小球运动到最低点B时的速度大小是多少？小球摆到右侧的最大偏角会超过 吗？
why
课堂巩固训练 参见导学案课本P93 3、4、5、6、
第5节 实验： 验证机械能守恒定律
（实验目的是什么？什么是验证性实验）
（实验原理是什么？）
（怎么设计实验方案？）
（需要什么实验器材？）
测量性实验 探究性实验 验证性实验 观察性实验
①测量纸带的平均速度和瞬时速度 …… ①探究小车速度随时间变化的规律 ②探究弹簧弹力与形变量的关系 ③探究两个互成角度的力的合成规律 ④探究加速度与力、质量的关系 ⑤探究平抛运动的特点 ⑥探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 特点：经常用到控制变量法 ①验证机械能守恒定律 ……
注意：需要验证的结论不能作为用于验证的证据
设计“验证机械能守恒实验”面临的挑战
挑战1：如何创造机械能守恒的条件？
挑战2：如何制造满足机械能守恒条件的运动情境？
挑战3：如何测量重力势能的减少量和该过程中动能的增加量？
物体做自由落体的过程中
物体沿光滑斜面下滑过程中
用细线悬挂的小球在摆动的过程中
小球在做平抛运动过程中
理想与现实的差距……
空气阻力总是存在的
光滑的斜面是不可能找到的
？？？
选择哪个运动情境来验证机械能守恒定律最简单呢？
在真空的环境中做实验你吃得消伐？
那怎么解决空气阻力的问题呢？
——何老师曾经说过：
如果不能消灭它就想办法去消除它的影响呗！
创造一个近似自由落体的情境（先需要找个主角）
怎么测量它在做下落过程中的重力势能减少量？需要什么实验器材？
怎么测量它在做下落过程中的动能的增加量？需要什么实验器材？
如何固定打点计时器呢？需要什么实验器材？怎么安装？
思考1：刚释放纸带让重物下落瞬间，哪种操作最合适？为什么？
思考2：先释放纸带还是先开电源呢？为什么？
思考：如何处理重物下落过程中所打出的纸带？能用自由落体的运动规律吗？
重力势能的减少量 动能的增加量
先找对象，再选过程，根据所选过程去求解
你在求解过程中，觉得最大的困难是什么？
选择哪个过程最好？
根据你的求解结果，你发现重力势能的减少量与动能的增加量相等吗？
理论和现实的差距在哪里？
除了这样的实验方案，
你还能设计出其他方案吗？
也可以用光电门来帮忙！
也可以让传感器来帮忙
拉力传感器
速度传感器
也可以让频闪照相来帮忙

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