四川省射洪县高一物理新人教版必修二教案《机械能守恒定律》

8 机械能守恒定律整体设计本课教学从动能和势能的复习入手，引导学生观察生活现象，思考动能和势能的变化之间的关系.机械能守恒定律是本章教学的重点内容，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.进而利用动能定理推导出机械能守恒定律的表达式.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(零势面)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.要启发学生注意，势能的变化是由于重力或弹力做功而引起的.如果重力作为外力对物体做正功，重力势能减少，动能增加，意味着重力势能转化为动能；反之，如果重力做负功，重力势能增加，动能减少，意味着动能转化为重力势能.这样可以帮助学生理解教材中所说的“通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式”.能否正确运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.教学重点1.机械能守恒的条件.2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出数学表达式.教学难点1.判断机械能是否守恒.2.灵活运用机械能守恒定律解决问题.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解动能与势能的相互转化.2.掌握机械能守恒定律的表达式.过程与方法经过机械能守恒定律的实际应用，进一步理解机械能守恒的条件.情感态度与价值观培养理论联系实际的思想，通过规律、理论的学习，培养学以致用的思想.课前准备1.自制课件、学案.2.麦克斯韦滚摆、单摆、弹簧振子.教学过程导入新课影片导入课件展示翻滚过山车的精彩片断，激发学生学习的兴趣，引出本节课的学习内容.在学生观看过山车的同时,教师提醒学生分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况.游戏导入教师利用事先准备好的演示器材，请两个同学配合，指导他们完成一个小游戏，让同学们认真观察并思考游戏里面的科学道理.器材：细线、小钢球、铁架台.演示过程：将小钢球机固定在细线的一端，细线的另一端系在铁架台上，使小球与细线形成一个摆.让一个同学靠近铁架台，头稍低，另一同学把小球由该同学的鼻子处释放，小球摆动过程中能否碰到该同学的鼻子，提醒注意安全，并思考里面的科学道理.如左下图.实验导入如右上图所示，悬挂单摆的铁架台上增加一个横杆P和一把水平放置的尺子AB，实验时①调整横杆P的高度,观察小球摆动的情况；②调整水平尺子的高度使小球从不同位置摆动，观察小球摆动的情况.将各次实验现象进行概括，思考这些现象说明什么问题.也可以将单摆悬挂在小黑板上，然后在小黑板上画上若干条水平横线，手持短尺替代横杆.推进新课一、动能与势能的相互转化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(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，动能与势能相互转化的例子在生活中非常多，请同学们举出生活中的例子来说明动能与势能的相互转化.参考:1.从树上掉下的苹果（势能向动能转化）；2.自行车猛蹬几下自由冲上斜坡（动能向势能转化）；3.拉弓射箭（势能向动能转化）4.运动会上撑竿跳高运动员在跳起的过程中（人的动能转化为杆的弹性势能,后杆的弹性势能转化为人的重力势能）.……实验演示：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，即转化过程中物理量的具体变化.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，随着动能的增大，物体的势能减小；反之，随着动能的减小，物体的势能增大.学生通过实例感受、实验演示，切实感受到机械能的两种形式（动能与势能）之间可以相互转化.而且，转化过程中有力做功.重力做功：动能←→重力势能弹力做功：动能←→弹性势能.二、机械能守恒定律问题：动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？上述各运动过程中，物体的机械能是否变化呢？引导学生通过具体的实例进行理论推导分析.先考虑只有重力对物体做功的理想情况.情境设置：质量为m 的物体自由下落过程中，经过高度h 1处速度为v 1，下落至高度h 2处速度为v 2，不计空气阻力，分析由h 1下落到h 2过程中机械能的变化(引导学生思考分析). 分析：根据动能定理，有:21222121mv mv -=W G 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W G =mgh 1-mgh 2 由以上两式可以得到21222121mv mv -=mgh 1-mgh 2 移项得2221mv +mgh 2=2121mv g+mgh 1 引导学生分析讨论上面表达式的物理意义：等号的左侧表示末态的机械能，等号的右侧表示初态的机械能，表达式表明初态跟末态的机械能相等.即在小球下落的过程中，重力势能减小，动能增加，减小的重力势能转化为动能.问题：此表达式具有普遍意义吗？还是仅在只受重力的自由落体运动中成立？引导学生自己推导竖直上抛、平抛的过程是否成立.引导学生关注在上述过程中物体的受力情况.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.思维拓展在只有弹力做功的牨体系统内呢？课件展示：展示弹簧振子（由于弹簧振子概念学生还没有接触，教师可以不提弹簧振子的概念）的运动情况，分析物理过程.教师设疑：在只有重力做功的情况下，机械能是守恒的；同样作为机械能组成部分的势能，是否在只有弹力做功的情况下，机械能也能守恒呢？学生在推导过程中可能会存在一定的困难，教师适当加以辅助推导.对弹簧与小球的运动过程简要分析，得到动能与势能的转化关系，并明确：在只有弹力对物体做功时物体的机械能守恒.通过上面只有重力做功与只有弹力做功两个部分的推导，师生总结机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变.表达式：E k2+E p2=E p1+E k1教师引导学生理解表达式中各量的物理意义，并回顾机械能守恒定律推导过程，加深认识.三、机械能守恒定律的条件思维拓展通过以上内容的学习，我们理解了机械能守恒定律的表达式，但真正应用到解题过程还是有限制的.大屏幕投影机械能守恒定律的内容，并用不同颜色展示“在只有重力或弹力做功的物体系统内”，突出强调守恒的受力前提.引导学生自己总结守恒的条件.有的学生认为守恒条件应该是只受重力或弹力;有的学生认为守恒条件应该是只有重力或弹力做功.在肯定两位学生认真思考的基础上，教师质疑两位学生的意见，激发他们思考的积极性：两位同学说的有什么不同吗？学生讨论：只有重力或弹力做功，还包含这样的意思：可能还受其他力，但其他力不做功. 思维追踪：机械能守恒定律的条件应该怎样表述呢？举例说明.学生总结：机械能守恒定律的条件可以表述为:1.只受重力（弹力），不受其他力.如自由落体的物体.2.除重力（弹力）以外还有其他力，但其他力都不做功.如做单摆运动的物体.例题 在距离地面20 m 高处,以15 m/s 的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g=10 m/s 2，求小球落地速度大小.引导学生思考分析，提出问题：1.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？2.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？3.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.取地面为参考平面，抛出时小球具有的重力势能E p1=mgh ，动能为E k1=21mv 02.落地时,小球的重力势能E p2=0,动能为E k2=21mv 2. 根据机械能守恒定律,有E 1=E 2,即mgh+2021mv =21mv 2 落地时小球的速度大小为v=20102152220⨯⨯+=+gh v m/s=25 m/s.课堂训练1.如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的，图D 中的斜面是粗糙的，图A 、B 中的F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A 、B 、D 中的木块向下运动，图C 中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（ ）2.长为L 的均匀链条放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所示.松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？参考答案1.解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其他力作用，但其他力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒 .依照此条件分析,A 、B 、D 三项均错.答案：C2.解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功.整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解.设整根链条质量为m ，则单位长度质量（质量线密度）为m/L.设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得221842L mg mv L g L m L -=∙∙- 解得v=gL 1615. 点拨：求解这类题目时，一是注意零势点的选取，应尽可能使表达式简化，该题如选链条全部滑下时的最低点为零势能点，则初始势能就比较麻烦.二是灵活选取各部分的重心，该题开始时的势能应取两部分（桌面上和桌面下）势能总和，整根链条的总重心便不好确定，最后刚好滑出桌面时的势能就没有必要再分，可对整根链条求出重力势能.课堂小结1.在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的机械能总量不变.2.应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象;(2)对研究对象进行正确的受力分析;(3)判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件;(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能;(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解.布置作业1.教材“问题与练习”第1、3、4题.2.观察记录生活中其他的物理情景，判断其是否符合机械能守恒定律.板书设计8 机械能守恒定律一、动能与势能的相互转化重力做功：动能←→重力势能弹力做功：动能←→弹性势能二、机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变.三、机械能守恒定律的条件1.只受重力（弹力），不受其他力.如自由落体的物体.2.除重力（弹力）以外还有其他力，但其他力都不做功.如做单摆运动的物体.活动与探究课题：从能量的角度探究机械能守恒定律的条件目的：进行课堂拓展，让学生自主设置情景，自主探究，重温机械能守恒定律条件发现的过程，加深对课本内容的理解.方法：指导学生自主设置情景，从能量的角度判断机械能守恒.参考情境:1.瀑布是水流从高处落下形成的美丽自然景观，水流在下落过程中的能量转化过程.（不计一切阻力）2.流星从高空向地球坠落的过程中，在进入大气层之前，可以看作只受地球的引力作用，流星这一过程能量的转化.3.射箭的时候，运动员先把弓弦拉满，然后放手释放弹性势能.分析放手后，箭和弓组成的系统中，能量如何转化.习题详解1.解答：（1）小球在从A 点下落至B 点的过程中，根据动能定理W=ΔE k ，mg(h 1-h 2)=21222121mv mv -. （2）由mg(h 1-h 2)=21222121mv mv -，得mgh 1+2121mv =mgh 2+2221mv . 等式左边表示物体在A 点时的机械能，等式右边表示物体在B 点时的机械能，小球从A 点运动到B 点的过程中，机械能守恒.2.答案：BC飞船升空的阶段，动力对飞船做功，飞船的机械能增加.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只有引力对飞船做功，机械能守恒.飞船在空中减速后，返回舱与轨道分离，然后在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中，只有引力做功，机械能守恒.进入大气层并运动一段时间后，降落伞张开，返回舱下降的过程中，空气阻力做功，机械能减少.3.解答：（1）石块从抛出到落地的过程中，只有重力做功，所以机械能守恒.设地面为零势能面，根据机械能守恒定律：2021mv +mgh=221t mv ，得 v t =1010252220⨯⨯+=+gh v m/s=15 m/s根据动能定理：W=E kt -E k0即mgh=2022121mv mv t - v t =vt gh v 220+=15 m/s.（2）由v t =gh v 220+知，石块落地时速度大小与石块初速度大小和石块抛出时的高度有关，与石块的质量和石块初速度的仰角无关.4.解答：根据题意，切断电动机电源的列车，假定在运动中机械能守恒，要列车冲上站台，此时列车的动能E k 至少要等于列车在站台上的重力势能E p .列车冲上站台时的重力势能：E p =mgh=20m m 2/s 2列车在A 点时的动能：E k =21mv 2×m×72 m 2/s 2=24.5m m 2/s 2 可见E k ＞E p ，所以列车能冲上站台.设列车冲上站台后的速度为v 1,根据机械能守恒定律，有E k =E p +2121mv 2121mv =E k -E p =24.5m m 2/s 2-20m m 2/s 2=4.5m m 2/s 2 可得v 1=3 m/s.设计点评本节课通过教师给出撑竿跳、滑雪、过山车等材料，给学生感性认识，让学生对能的转化以初步认识，然后对动能和势能的转化关系进行猜想，为定量探究打下基础.引导学生通过具体情境的设置来推导机械能守恒定律的表达式，探究过程中，激发、鼓励学生大胆思考，开发学生的创造潜能，启发学生思维，使学生参与到教与学的活动中去.对守恒条件的教学，本教学设计采用了逐步引导的方法，引导学生向守恒条件步步靠拢，最后师生共同总结，具体展示了守恒定律的发现过程，有助于探究过程方法的学习.教学设计最后通过具体的例题讲解与课堂训练，对本节内容进行巩固加深，收到良好效果.。

第八章机械能守恒定律8.1功与功率 ................................................................................................................... - 1 - 8.2重力势能 ................................................................................................................. - 11 - 8.3动能和动能定理...................................................................................................... - 20 - 8.4机械能守恒定律...................................................................................................... - 29 - 8.5实验：验证机械能守恒定律.................................................................................. - 40 -8.1功与功率教学过程一．导入新课：起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一致，则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积。

更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。

这时应当怎样计算功呢？【教师引导】回忆初中学过的功的计算公式和做功条件（1）表达式W=FS。

（2）做功条件：力和物体在力的方向上发生的位移，两者缺一不可。

讲授新课：（1）功【教师引导】当力F的方向与运动方向成某一角度时，如图，可以把力F分解为两个分力：与位移方向一致的分力1F，与位移方向垂直的分力2F。

机械能守恒定律【学习目标】1．正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。

2．能判断物体的机械能是否守恒。

3．掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法。

【学习重点】1．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程、理解什么是机械能守恒定律。

2．在具体的问题中判定机械能是否守恒，学会用数学表达式表示机械能守恒。

【学习难点】1．从能量转化和功能关系出发理解机械能守恒具体需要什么条件。

2．正确判断研究对象在物理过程中的机械能是否守恒，正确分析整个系统所具有的机械能【学习过程】一、自主学习1．伽利略在斜面实验中（如图1所示），发现一个启发性的事实：无论斜面陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点速度变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度__________。

在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是________的”，并且把这个量叫做________或______。

图12．机械能包括能和能，重力做功：能和能可以转化，弹力做功：能和能可以转化。

3．机械能守恒定律：在做功的物体系统内，与可以，而总的保持不变。

4．一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。

在这两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化成什么形式的能量？5．只有重力做功和只受重力是一回事吗？6．怎样判断物体的机械能是否守恒？7．利用机械能守恒定律解题的基本步骤是什么？二、合作学习例题1．在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h。

在小球运动过程中，下面的叙述正确的是（）①小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大②小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大③小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小④小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大A．①②B．②③C．①④D．③④例题2．关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的（）A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。

物理必修2 5.8 机械能守恒定律一、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件；3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

(二)过程与方法1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。

(三)情感、态度与价值观通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。

二、教学重点、难点教学重点1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容；2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。

教学难点1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确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。

三、主要讨论的问题：1. 动能与势能的相互转化2. 只有重力做功时系统的机械能3. 机械能守恒定律的内容及其表达式4. 判断机械能守恒的方法5. 动能定理、功能原理与机械能守恒定律6. 例题:例1 下列叙述中正确的是（ ）A. 做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B. 做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒C. 外力对物体做功为0 ，物体的机械能一定守恒D. 系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒例2 如图所示，一轻质弹簧固定于O 点，另一端系一小球，将小球从与O 点在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力。

在小球由A 点摆向最低点B 的过程中（ ）A. 小球的重力势能减少B. 小球的重力势能增大C. 小球的机械能不变D. 小球的机械能减少 例3 以20m/s 的速度将一物体竖直上抛，若忽略空气阻力，g 取10m/s 2，试求：(1) 物体上升的最大高度；(2) 以水平地面为参考平面，物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置。

人教版（2019）高中物理必修第二册第八章第4节《机械能守恒定律》教案一、核心素养目标:1、物理观念（1）知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；（2）掌握机械能守恒定律的内容及得出过程；2、科学思维（1）学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；（2）初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析物理问题。

3、科学探究会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题，并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性4、科学态度与责任通过机械能守恒定律的教学，使学生树立科学的观点，理解和运用自然界客观存在的规律，来解决生活中的实际问题。

二、教学重点：（1）掌握机械能守恒定律的内容及其条件。

（2）能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决问题。

三、教学难点：从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。

四、教学方法：演绎推理法、分析归纳法、交流讨论法、探究式教学法。

五、教学工具：多媒体课件、细线、小球、带标尺的铁架台、悠悠球、平抛运动实验仪。

六、教学过程设计：（一）创设情景，引出新课1、温故知新（屏幕投影）（1）前几节我们学习了哪几种形式的能？各怎么表示？（2）动能定理的内容是什么？（3）重力做功和重力势能变化的关系是什么？（4）弹力做功与弹力势能变化的关系：指导学生把答案写在练习本上，巡视观察，并给予指导。

师：大家都写的很好，说明以往知识掌握得不错，作为奖励，下面观看精彩视频和表演！2、动能与势能的相互转化（1）【多媒体课件】让学生试着分析下面几种情况能量是怎么转化的？①视频1：伊辛巴耶娃撑杆跳学生回答，教师点评。

师：这短片怎样？太平淡？那来点刺激的！②视频2：高山滑雪学生回答，教师点评。

师：精彩是精彩了，可毕竟离我们有点远，还是不过瘾，要不来段真人秀？ok，有请自称“悠”灵杀手的小范同学！③真人秀：悠悠球表演学生回答，教师点评。

人教版高一物理必修第二册《机械能守恒定律》说课稿一、引入（40 字）大家好，我是今天的主讲人，今天我将为大家讲解的是人教版高一物理必修第二册中的《机械能守恒定律》一课。

这是高中物理学习中非常重要的一课，它为我们理解机械能守恒定律的原理和应用奠定了基础。

二、教材分析（100 字）本节课主要包括两个部分内容，分别是机械能和机械能守恒。

通过学习本节课，学生将会了解到机械能的概念、计算公式以及守恒定律的基本原理。

同时，学生还将通过实例学习如何应用机械能守恒定律来解决实际问题。

三、学情分析（100 字）对于高一学生来说，他们在中学物理中已经学习了基本的力学概念和公式，例如速度、加速度、功率等。

因此，他们已经具备了一定的物理基础知识。

然而，在学习机械能守恒定律前，学生可能对机械能的概念和计算方法还不够熟悉。

此外，学生在应用机械能守恒定律解决问题时可能存在一定的困惑。

因此，在教学中需要注重梳理学生的基础知识，并引导他们正确理解和应用机械能守恒定律。

四、教学目标（100 字）通过本节课的学习，学生将能够： - 掌握机械能和机械能守恒的概念； - 理解机械能守恒定律的基本原理； - 掌握计算机械能的方法和公式； - 运用机械能守恒定律解决实际问题。

五、教学重点和难点（100 字）教学重点： - 机械能的概念和计算公式； - 机械能守恒定律的基本原理。

教学难点： - 机械能守恒定律的应用。

六、教学方法（100 字）本节课将采用多种教学方法来达到教学目标。

首先，我将通过引入生活中的实际例子来激发学生对机械能的兴趣。

然后，我将以简洁明了的语言和图表来解释机械能的概念和计算方法。

接下来，我将通过示范和引导学生实践来教授机械能守恒定律的应用。

最后，我将组织学生进行小组讨论和总结，以提高他们的合作能力和思维能力。

七、教学过程（500 字）7.1 导入（60 字）首先，我将通过一个有趣的问题来引入本节课的内容：小明站在一座高楼上，手中拿着一颗小石头，如果小明把这颗小石头扔下去，它会掉到地面上。

《机械能守恒定律》【教学设计】【新课导入】碰鼻实验:如图1所示,把悬挂重球拉至鼻尖由静止释放,实验者立于原位不动,小球来回摆动,学生表演者怕重球碰坏了鼻子。

结果大伙儿都能预料到,至于其中的原因是什么？包含着如何的物理规律？我们学会这节课的内容,相信大伙儿就特别清楚了！【新课教学】(一)机械能在本章我们学习了两种形式的能量,动能、重力势能、弹性势能,物理学中,我们将动能和势能统称为机械能。

(二)动能与势能之间的相互转化生活中动能和重力势能、弹性势能进行转化是特别常见的、1、动能—-重力势能举出几个动能和重力势能相互转化的例子呢？苹果的下落,三峡大坝水的下落,重力势能转化为水的动能,从而带动发动机发电。

2、动能—-弹性势能举出动能和弹性势能相互转化的例子呢?弯弓射箭、弓的弹性势能转化为箭的动能。

3、重力势能——动能——弹性势能生活中有没有同时涉及三种能量转化的例子呢?观看蹦床视频在观看蹦床视频的时候,认真分析一下,不同的过程分别对应的是什么能量之间的转化!下降:空中时,重力势能转化为动能;从接触弹簧到运动至最低点的过程中,若以最低点为零势能面动能和重力势能最终都转化为弹簧的弹性势能。

上升:三种能量的转化与下落过程是对应的！(三) 探究机械能守恒定律1、实验观察提出猜想2、实例探究小组探究讨论,得出结论质量为１千克的物体从离地面20米高处自由落下,求下落5米,10米,15米,２0米时的速度,重力势能,动能以及动能和重力势能的总和。

( g=1０m／s２ ,以地面为重力势能零势能面2０将学生按学习小组,分别计算5米,10米,15米,20米处的各量、然后由教师汇总各组结果,通过表格显示结果,引导学生探究出其中的规律、学生初得结论:物体在运动过程中,假如只有重力做功,机械能的总量保持不变。

3、理论推导[情景一] 情景一:如图,质量为m的小球从光滑曲面上滚下,到A点时速度为v1,距地面的高度为h1,到B点时速度为v２,距地面的高度为h2、1)、小球的机械能由哪几种能量组成?在A、Ｂ两点的机械能分别如何表示(取地面为零势能面)?２)、重力做功与重力势能变化的关系式:3)、从A到Ｂ的过程的动能定理表达式:４)、观察上述两个表达式,您会发现A、B两点的机械能有什么关系。

高中物理必修二《机械能守恒定律》精品教学案（全章整理）第一节追寻守恒量教学目标：（一）知识与技能1、了解守恒思想的重要性。

2、知道能量慨念的形成过程。

3、知道动能和势能的慨念，了解势能和动能的决定因素。

4、知道势能和动能可以相互转化，且在转化过程中能量守恒。

（二）过程与方法1、通过实验观察，让学生感知事物本身存在的规律。

2、学生列举生活中物理现象，进一步体会守恒的基础性、普遍性、重要性。

（三）情感、态度与价值观培养学生实事求是的态度，并能依据守恒的思想去解决实际问题。

教学重点：追寻守恒量，建立能量概念的过程。

教学难点：在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。

教学方法：教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、实验观察。

教学用具：计算机、投影仪、CAI课件、录像片教学过程：（一）引入新课教师指导学生列举生活中能量转化的例子，让学生初步体会“能量”在人类生活中的重要性。

学生积极思考，列举实例并与其他同学交流。

（二）新课教学教师让同学们自己阅读教材，提出问题：什么叫守恒?教材中说：在牛顿之前，伽利略的斜面理想实验已经显现了能量及其守恒的思想，这个实验中什么是不变的?学生阅读课文，思考、讨论与同学交流结果。

演示斜面实验：让学生观察，当小球沿A斜面从一定的高处由静止滚下时，小球的高度不断减少，而速度不断增大，这说明小球凭借其位置而具有的物理量不断减少，而由于运动而具有的物理量不断增大。

当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加，由于运动而具有的物理量逐渐减少。

如果斜面是光滑的，当小球到达B斜面的相同高度时，速度为零，小球好像“记得”自己起始的高度。

演示滚摆实验和单摆实验，进一步强化，如果没有摩擦和介质阻力，物体好像“记得”自己初始的高度，即某一量是守恒的。

总结上述实验得出：将实际生活中的问题理想化后，确实存在着某一物理量是不变的。

能量：在物理学中，我们把以上这一事实说成是“有某一量是守恒的”，并且把这个量叫做能量(energy)或能。

第4节机械能守恒定律教学设计思考与讨论：伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。

他发现：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。

在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？讨论与计算：若A、B斜面光滑，通过计算证明h和h’是否相等？实验表明：斜面上的小球在运动过程中好像“记得”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。

后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。

二、动能和势能的相互转化思考与讨论：(1)在以下体育比赛中，哪些能量之间发生了转化?(2)由A到B过程中，能量如何转化?机械能的定义及分类：动能势能物体由于运动而具有的能叫做动能：E k=mv2/2 相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做势能重力势能：E P＝mgh弹性势能：E p=kx2/2物体的动能和势能之和称为物体的机械能，用E表示。

E= E k+ E P注意:势能具有相对性，所以机械能也具有相对性，求机械能时应先规定零势能面.思考与讨论：一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。

它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2 的地方。

在这两种情况下，重力做的功相等吗？重力势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？重力势能各转化成什么形式的能？三、机械能守恒定律思考与讨论：(1)机械能的转化是通过做功来实现，试分析以下过程中什么力做了功？(2)动能与势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？情况一：一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为E k1，重力势能为E p1；在B点时动能为E k2，重力势能为E p2。

试判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。

结论：只有重力做功时，只发生动能和重力势能的相互转化，总的机械能守恒。

思考与讨论：在图中，如果物体从位置B沿光滑曲面上升到位置A，重力做负功，这种情况下上述的关系是否成立？情况二：如图，光滑小球套在水平杆上运动，C为原长处，从A 到B过程中分析能量的变化，判定弹簧和小球系统机械能是否守恒。

《机械能守恒定律》教学设计【教学目标】知识与技能目标：1、知道什么是机械能，理解物体的动能和势能可以相互转化；2、理解机械能守恒定律的内容和适用条件；过程与方法目标：会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题；初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。

情感态度与价值观目标：通过能量守恒的教学，使学生树立科学的观点。

理解和运用自然规律养成探究自然规律的科学态度。

【教学重点】1、机械能守恒定律的推导与建立，以及机械能守恒定律含义的理解；2、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。

【教学难点】1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。

2、正确分析物体系统内所具有的机械能，判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。

【教学器材】多媒体设备【教学过程】(一)引入新课通过碰鼻实验视频引入新课。

1、提出课题—机械能守恒定律。

（板书）2、知识回顾：重力做功等于重力势能的变化，合力做功等于物体动能的变化，力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程。

例举：通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化。

（展示图片和视频）大瀑布：重力势能动能射箭活动：弹性势能动能冲上高处的过山车：动能重力势能分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况。

（学生回答后教师点评补充）将能各种情景中能量变化填入表格(二)探寻守恒量：1、[问题] 观察视频演示实验，分析小球在摆动过程中都有哪些能量在参与转换？学生回答问题：①小球受哪些力的作用？②哪些力对小球做功？③能量如何转化？引导学生回答问题，根据学生回答情况，给出机械能的概念。

根据分析提出猜想：机械能总量是否保持不变？2、探究规律，并找出机械能不变的条件提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。

在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。

（1）只受重力作用分析引导学生自主探究，如图所示，小球下落过程中经过高度h1的A 点速度v1，经高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。

7.8机械能守恒定律一、教学目标1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化．2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件．3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

二、重点难点重点：1．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容．2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式．难点：1．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容．2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式．三、巩固练习1．关于机械能是否守恒的问题，下列叙述正确的是( )A作匀速直线运动的物体，机械能一定守恒。

B 作匀变速运动的物体，其机械能可能守恒。

C外力对物体做功为零时，机械能一定守恒。

D 只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒2．下列实例中的运动物体，哪些的机械能不守恒（）A跳伞运动员在空中匀速下降。

B滑雪运动员自高坡顶上自由下滑(不计空阻和摩擦)C汽车在水平路面上匀速行驶。

D集装箱被吊车匀速地吊起(不计空阻)3．将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度为( )A 2H/3B H/2C H/3D H/44．物体在地面上20米高处以7m/s2的加速度竖直向下加速下落，则在下落过程中，物体的机械能的变化是( )A 不变B 减少C 增大D 无法判断5．两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O、O2点，A 球的悬线比B球的长，把两球的悬线均拉至水平后，将小球无初速释放，则经最低点时，(以悬点为零势能点)，如图示A A球的速度大于B球的速度B A球的动能大于B球的动能C A 球的机械能大于B 球的机械能D A 球的机械能等于B 球的机械能6．当物体克服重力做功时，物体的（ ）A 重力势能一定减少，机械能可能不变B 重力势能一定增加，机械能一定增加C 重力势能一定增加，动能可能不变D 重力势能一定减少，动能可能减少7．下列情况中，物体的机械能有可能不变的是A ．物体所受合外力为零，重力对物体做正功B ．物体所受合外力为零，重力对物体做负功C ．物体以5m/s 2的加速度做直线运动D ．物体以不变的速率在竖直平面内做曲线运动8．如图所示，桌面高为A ，质量为m 的小球从离桌面高为H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为（ )A.mghB.mgHC.mg(H+h)D.mg(H —h)9．从地面竖直向上抛出一个物体，当它的速度减为初速V0的一半时，物体上升的高度为_________（空气阻力不计）。

第八章机械能守恒定律机械能守恒定律教学设计教学过程一．导入新课：伽利略曾研究过小球在料面上的运动。

他发现:无论斜面B比料面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。

在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？讲授新课：（1）追寻守恒量【教师引导】小球能滑到与A相同高度的斜面B的条件是没有摩擦，而没有摩擦的斜面不存在故伽利略的斜面实验也叫理想实验。

理想实验又叫“思想上的实验”，它源于科学实验的实践活动，是一种更高形式的思维活动，理想实验的核心是“可靠的事实+严密的逻辑推理”。

【教师提问】（1）在伽利略理想斜面实验中，小球在B上某点停下时的高度与出发时高度相同，好像“记得”自己的起始高度，怎样解释？（2）怎样解释下坡时速度越来越大？（3）怎样解释上坡时速度越来越小？【小组讨论】（1）“记得”是“某个量是守恒的”，这个量叫能量。

（2）把小球从桌面升高到起始点高度时，小球被赋予一种形式的能量——势能，小球释放后开始运动获得速度；到达桌面上，它在初学生观察图片思考讨论学生经过老师引导，体会伽利略理想斜面实验通过回顾上节学过的知识，激发学生的学习兴趣，引出本节课题通过联系之前已知的知识，思考伽利略理想斜面实验相互转化，弹性势能也可以与动能相互转化。

例如，被压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原来形状时，就把跟它接触的物体弹出去。

这一过程中，弹力做正功，弹簧的弹性势能减少，而物体得到一定的速度，动能增加。

再如，运动员从跳板上弹起的过程中，跳板的弹性势能转化为运动员的动能（如图），也是这样一种过程。

【教师总结】1、重力做正功，重力势能转化为动能；克服重力做功，动能转化为重力势能。

2、弹性势能也可以与动能相互转化。

3、重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称为机械能。

【思考与讨论】一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落（如图）。