2014届高考物理一轮复习 机械能守恒定律及其应用教学案

机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及其表达式。

2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 引导学生通过实验探究机械能守恒的条件。

二、教学内容1. 机械能守恒定律的概念及表达式2. 机械能守恒定律的应用3. 机械能守恒的实验探究三、教学重点与难点1. 重点：机械能守恒定律的概念、表达式及应用。

2. 难点：机械能守恒定律在复杂情境下的应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探究机械能守恒定律。

2. 利用实验和动画演示，帮助学生直观地理解机械能守恒现象。

3. 通过例题分析，培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

五、教学过程1. 导入：通过一个简单的例子（如摆钟）引导学生思考机械能的守恒现象。

2. 讲解：讲解机械能守恒定律的概念、表达式及适用范围。

3. 演示：利用实验或动画演示机械能守恒的现象，让学生直观地理解机械能守恒。

4. 练习：给出一些应用题，让学生运用机械能守恒定律解决问题。

5. 总结：总结本节课的主要内容，强调机械能守恒定律的应用条件和注意事项。

6. 作业：布置一些有关机械能守恒定律的练习题，巩固所学知识。

7. 拓展：介绍机械能守恒定律在实际工程中的应用，激发学生的学习兴趣。

六、教学评价1. 通过课堂提问、作业批改和实验报告，评价学生对机械能守恒定律的理解和应用能力。

2. 结合学生的课堂表现和课后反馈，了解学生对机械能守恒定律的掌握情况。

七、教学反思1. 反思教学方法是否适合学生的认知水平，如有需要，调整教学策略。

2. 分析学生的学习效果，针对存在的问题进行针对性的辅导。

3. 探索更多有效的教学资源，提高教学质量。

八、教学延伸1. 引导学生进一步学习机械能守恒定律在其它领域的应用，如航空航天、汽车工程等。

2. 鼓励学生参加相关学科竞赛和实践活动，提高学生的实际操作能力。

九、教学案例1. 案例一：一个物体从高空自由下落，求落地时的速度。

《三维设计》2014届高三物理一轮教学案（14年预测+目标定位+规律总结）：5.3机械能守恒定律[想一想]如图5－3－1所示，小球质量为m，从A点由静止下落，到达C点的速度为零。

请思考以下问题：图5－3－1(1)此过程中小球重力做的功是多少？小球重力势能如何变化？变化量为多大？(2)弹簧对小球做正功还是负功？弹簧的弹性势能是增大还是减小？提示：(1)重力做功为mg(h＋x)，小球重力势能减小了mg(h＋x)。

(2)弹簧对小球做负功，弹簧的弹性势能增大。

[记一记]1．重力势能(1)定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。

(2)表达式：E p＝mgh。

(3)矢标性：重力势能是标量，但有正负，其意义表示物体的重力势能比它在参考平面大还是小。

(4)重力势能的特点：①系统性：重力势能是物体和地球所共有的。

②相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化与参考平面的选取无关。

(5)重力做功与重力势能变化的关系：W G ＝－ΔE p 。

2．弹性势能(1)定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，而具有的势能。

(2)大小：与形变量及劲度系数有关。

(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加。

[试一试]1．关于重力势能，下列说法中正确的是( ) A ．重力势能是地球与物体所组成的系统共有的B ．重力势能为负值，表示物体的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少C ．卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小D ．只要物体在水平面以下，其重力势能为负值解析：选AB 由重力势能的系统性可知，A 正确；物体在参考平面时重力势能为零，高于参考平面时重力势能为正，低于参考平面时，重力势能为负，其“正、负”表示大小，B 正确；卫星由近地点到远地点的过程中，克服重力做功，重力势能增大，C 错误；参考平面的选取是任意的，水平面不一定是参考平面，D 错。

机械能守恒定律及其应用1．重力势能：⑴ 重力做功的特点：① 重力做功与 无关，只与始末位置的高度差有关；② 重力做功 引起物体机械能的变化．⑵ 重力势能：物体由于被举高而具有的能，用E p = 来表示；重力势能是标量，正负既表示其____________，也表示其 ________________．⑶ 重力做功与重力势能变化的关系：① 定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 ；重力对物体做负功，重力势能就 ．② 定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的 量，即W G = – (E p2 – E p1) = – ΔE p ．2．弹性势能：物体由于 而具有的能；弹簧的弹性势能的大小与 及 有关，弹簧的 越大， 越大，弹簧的弹性势能越大；弹力做功正功，弹性势能 ；弹力做负功，弹性势能 ，即W F = –ΔE p ．3．机械能： 和 统称为机械能，其中势能包括弹性势能和重力势能．4．机械能守恒定律：在只有 力或 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．⑴ 机械能守恒条件：只有 力或弹簧的 力做功． ⑵ 常用表达式：mgh 1 + 12m v 12 = mgh 2 + 12m v 22．⑶ 几种观点：① 守恒观点：E 1 = E 2 需要选择零势能参考平面；② 转化观点：ΔE k = –ΔE p 不需要选择零势能参考平面；③ 转移观点：ΔE A = –ΔE B 不需要选择零势能参考平面．1．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是 （ ） A ．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少 B ．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加 C ．地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值 D ．重力做功的多少与参考平面的选取无关2．下列物体中，机械能守恒的是 （ ） A ．做平抛运动的物体 B ．被匀速吊起的集装箱D ．物体以4g/5的加速度竖直向上做匀减速运动 〖考点1〗机械能守恒的判断【例1】如图所示，用轻弹簧相连的物块A 和B 放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B 后留在其中，由子弹、弹簧和A 、B 所组成的系统在下列依次进行的过程中，机械能守恒的是 （ ） A ．子弹射入物块B 的过程B ．物块B 带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量最大的过程C ．弹簧推着带子弹的物块B 向右运动，直到弹簧恢复原长的过程D ．带着子弹的物块B 因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长量达最大的过程【变式跟踪1】如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M 和m ，且M > m ，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中 （ ）A ．M 、m 各自的机械能分别守恒B ．M 减少的机械能等于m 增加的机械能C ．M 减少的重力势能等于m 增加的重力势能D ．M 和m 组成的系统机械能守恒 〖考点2〗单个物体机械能守恒定律的应用【例2】如图所示，斜面轨道AB 与水平面之间的夹角θ = 53°，BD 为半径R = 4 m 的圆弧形轨道，且B点与D 点在同一水平面上，在B 点，斜面轨道AB 与圆弧形轨道BD 相切，整个轨道处于竖直平面内且处处光滑，在A 点处有一质量m = 1 kg 的小球由静止滑下，经过B 、C 两点后从D 点斜抛出去，最后落在地面上的S 点时的速度大小v S = 8 m/s ，已知A 点距地面的高度H = 10 m ，B 点距地面的高度h = 5 m ，设以MDN 为分界线，其左边为一阻力场区域，右边为真空区域，g 取10 m/s 2，cos 53° = 0.6，求：⑴ 小球经过B 点时的速度为多大？⑵ 小球经过圆弧轨道最低处C 点时对轨道的压力为多大？⑶ 小球从D 点抛出后，受到的阻力F f 与其瞬时速度方向始终相反，求小球从D 点到S 点的过程中阻力F f 所做的功．【变式跟踪2】由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB 段和BC 段是半径为R 的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m 的小球，从距离水平地面高为H 的管口D 处静止释放，最后能够从A 端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是 （ ）A ．小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为2222R RH -B ．小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为2242R RH -C ．小球能从细管A 端水平抛出的条件是H > 2RD ．小球能从细管A 端水平抛出的最小高度H min =52R〖考点3〗多个物体组成的系统机械能守恒定律的应用【例3】图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为L ，开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止，现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ = 60°时小球到达最高点．求：⑴ 滑块与挡板刚接触时（滑块与挡板还未相互作用）滑块与小球的速度分别为多少？ ⑵ 小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小．【变式跟踪3】如图所示，在倾角θ = 30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L = 0.2 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h = 0.1 m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2．则下列说法中正确的是（）A．下滑的整个过程中A球机械能守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C．两球在光滑地面上运动时的速度大小为2 m/sD．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为5/3 J〖考点4〗机械能守恒定律的应用【例4】如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置．将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M = km的小物块相连，小物块悬挂于管口．现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变．（重力加速度为g）．⑴求小物块下落过程中的加速度大小；⑵求小球从管口抛出时的速度大小；⑶试证明小球平抛运动的水平位移总小于22L．【变式跟踪4】如图所示，一个斜面与竖直方向的夹角为30°，斜面的下端与第一个光滑圆形管道相切，第二个光滑圆形管道与第一个圆形管道也相切．两个光滑圆形管道粗细不计，其半径均为R，小物块可以看作质点．小物块与斜面的动摩擦因数为μ，物块由静止从某一高度沿斜面下滑，至圆形管道的最低点A时，对轨道的压力是重力的7倍．求：⑴物块到达A点时的速度；⑵物块到达最高点B时，对管道压力的大小与方向；⑶物块在斜面上滑动的时间．1．【2012·海南】如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点．在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g．⑴小球在AB段运动的加速度的大小；⑵小球从D点运动到A点所用的时间．【预测1】如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高，将A由静止释放，B上升的最大高度是（）C．4R/3 D．2R/31．下列叙述中正确的是（）A．做匀变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．外力对物体做功为零，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2．如图所示的小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部．A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨直径等于h的光滑轨道、D 是长为0.5h的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球．小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（）3．物体做自由落体运动，E k代表动能，E p代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面．下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（）4．如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B．已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g．求：⑴a球离开弹簧时的速度大小v a；⑵b球离开弹簧时的速度大小v b；⑶释放小球前弹簧的弹性势能E p．。

学案 机械能守恒定律及其应用一、概念规律题组1．在下列几个实例中，机械能守恒的是( ) A ．在平衡力作用下运动的物体 B ．物体沿光滑圆弧曲面自由下滑C ．在粗糙斜面上下滑的物体，下滑过程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小大于滑动摩擦力D ．如图所示，在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球 2．当重力对物体做正功时，物体的( ) A ．重力势能一定增加，动能一定减小 B ．重力势能一定减小，动能一定增加 C ．重力势能不一定减小，动能一定增加 D ．重力势能一定减小，动能不一定减小3．从高为h 处以速度v 0竖直向上抛出一个质量为m 的小球，如图所示．若取抛出点物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为( )A ．mghB ．mgh ＋12mv 20C .12mv 20D .12mv 20－mgh 4．从高处自由下落的物体，它的重力势能E p 和机械能E 随下落的高度h 的变化图线(下图)正确的是( )核心考点突破一、机械能守恒的判断方法1．机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹力做功． 2．机械能守恒的判断方法(1)从机械能的定义直接判断：若物体动能、势能均不变，机械能不变．若一个物体动能不变，重力势能变化，或重力势能不变，动能变化或动能和重力势能同时增加(或减小)，其机械能一定变化．(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他外力，但其他外力不做功，机械能守恒．(3)用能量转化来判断：若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统的机械能守恒．【例1】下列运动中能满足机械能守恒的是()A．手榴弹从手中抛出后的运动B．子弹射穿木块C．细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动D．吊车将货物匀速吊起二、机械能守恒定律及应用1．用守恒的观点表示，即系统在初状态的机械能等于末状态的机械能，表达式为E k1＋E p1＝E k2＋E p2或E1＝E2.2．用转化的观点表示，即：系统减少(增加)的势能等于增加(减少)的动能，表达式为ΔE p ＝－ΔE k.3．用转移的观点表示，即系统若由A、B两部分组成，A部分机械能的减少量等于B部分机械能的增加量，表达式为：ΔE A减＝ΔE B增．【例2】素有“陆地冲浪”之称的滑板运动已深受广大青少年喜爱．如图5所示是由足够长的斜直轨道，半径R1＝2 m的凹形圆弧轨道和半径R2＝3.6 m的凸形圆弧轨道三部分组成的模拟滑板组合轨道．这三部分轨道依次平滑连接，且处于同一竖直平面内．其中M 点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O与M点在同一水平面上．一可视为质点，质量为m＝1 kg的滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下，经M点滑向N点，P点距水平面的高度h＝3.2 m，不计一切阻力，g取10 m/s2. 求：(1)滑板滑至M点时的速度；(2)滑板滑至M点时，轨道对滑板的支持力；(3)若滑板滑至N点时对轨道恰好无压力，则滑板的下滑点P距水平面的高度．【例3】如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()A．h B．1.5hC．2h D．2.5h【基础演练】1．(2009·广东高考)游乐场中的一种滑梯如图所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则()A．下滑过程中支持力对小朋友做功B．下滑过程中小朋友的重力势能增加C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功2．伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点．如果在E或F处钉钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小()A．只与斜面的倾角有关B．只与斜面的长度有关C．只与下滑的高度有关D．只与物体的质量有关3．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能4．如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端安装在固定转动轴O 上，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦地转动．若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度v0＝2gL.不计空气阻力，则()A．小球不可能到达圆轨道的最高点QB．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向上的弹力C．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向下的弹力D ．小球能到达圆周轨道的最高点Q ，但在Q 点不受轻杆的弹力5．物体做自由落体运动，E k 代表动能，E p 代表势能，h 代表下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是( )6．如图所示，半径为R 的竖直固定光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v 0，若v 0大小不同，则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同．下列说法中正确的是( ) A ．如果v 0＝gR ，则小球能够上升的最大高度为R2B ．如果v 0＝2gR ，则小球能够上升的最大高度为R2C ．如果v 0＝3gR ，则小球能够上升的最大高度为3R2D ．如果v 0＝5gR ，则小球能够上升的最大高度为2R7．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ，跨过固定于斜面体顶 端的小滑轮O ，倾角为θ＝30°的斜面体置于水平地面上．A 的质量为m ，B 的质量为4m. 开始时，用手托住A ，使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面， 此时B 静止不动．将A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断 中错误的是( )A ．物块B 受到的摩擦力先减小后增大 B ．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C ．小球A 的机械能守恒D ．小球A 的机械能不守恒，A 、B 系统的机械能守恒 【能力提升】8．如图所示，一小球从A 点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B 点后，进入半径R ＝10 cm 的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C 点运动，C 点右侧有一壕沟，C 、D 两点的竖直高度h ＝0.8 m ，水平距离x ＝1.2 m ，水平轨道AB 长为L 1＝1 m ，BC 长为L 2＝3 m ．小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2.则：(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度？(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围是多少？学案23 机械能守恒定律及其应用【课前双基回扣】 1．BC2．D [重力对物体做正功，重力势能减小，但物体可能受其他力．] 3．C [物体刚抛出时的机械能为12m v 20，机械能守恒．]4．C [机械能守恒E 不随h 变化，而E p ＝mg (H －h )．] 思维提升1．判断机械能是否守恒时，对单个物体就看是否只有重力做功，或者虽受其他力，但其他力不做功；对两个或几个物体组成的系统，就看是否只有重力或系统内弹力做功，若有其他外力或内力做功(如内部有摩擦等)，则系统机械能不守恒．2．(1)机械能守恒定律的表达式有多种，具体选用哪一种要视情况而定；(2)对单个物体而言，如果机械能守恒，则除了应用机械能守恒定律以外，也可以选用动能定理解题． 3．对于多个物体组成的系统，研究对象的选取是解题的关键环节，若选单个物体为研究对象时，机械能可能不守恒，但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象时，机械能却是守恒的． 【核心考点突破】例1 AC [手榴弹从手中抛出后，在不计空气阻力的情况下，只有重力做功，没有其他力做功，机械能守恒，A 正确；子弹穿过木块的过程中，子弹受到木块施加的摩擦力的作用，摩擦力对子弹做负功，子弹的动能一部分转化为内能，机械能不守恒，B 不正确；小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，受到重力、水平面对小球的支持力、细绳对小球的拉力作用，这些力皆与小球的运动方向垂直，不做功，所以小球在运动过程中无能量转化，保持原有的动能不变，即机械能守恒，C 正确；吊车将货物匀速吊起的过程中，货物受到与其重力大小相等、方向相反的拉力作用，上升过程中除重力做功外还有拉力对物体做正功，货物的机械能增加，故机械能不守恒，D 不正确．][规范思维] 机械能守恒的条件绝不是合力的功等于零，更不是合力为零；判断机械能是否守恒，要根据不同情景恰当地选取判断方法． 例2 (1)8 m/s (2)42 N (3)5.4 m解析 (1)对滑板由P 点滑至M 点，由机械能守恒得mgh ＝12m v 2M 所以v M ＝8 m/s.(2)对滑板滑至M 点时受力分析，由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2MR 1 所以F N ＝42 N.(3)滑板滑至N 点时对轨道恰好无压力，则有mg ＝m v 2NR 2得v N ＝6 m/s滑板从P 点到N 点机械能守恒，则有 mgh ′＝mgR 2＋12m v 2N 解得h ′＝5.4 m.[规范思维] 应用机械能守恒定律解题的基本步骤： (1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)；(2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，弄清各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件；(3)如果符合，则根据机械能守恒定律列方程求解．注意：所列方程有多种形式，如：E k1＋E p1＝E k2＋E p2，ΔE k ＝－ΔE p ，ΔE A ＝－ΔE B 等，视具体情况，灵活运用．例3 B [在b 球落地前，a 、b 球组成的系统机械能守恒，且a 、b 两球速度大小相等，根据机械能守恒定律可知：3mgh －mgh ＝12(m ＋3m )v 2，v ＝gh ，b 球落地时，a 球高度为h ，之后a 球向上做竖直上抛运动，在这个过程中机械能守恒，12m v 2＝mg Δh ，Δh ＝v 22g ＝h 2，所以a 球可能达到的最大高度为1.5h ，B 正确．][规范思维] 本题中单个物体机械能并不守恒，但系统机械能守恒，可以对系统应用机械能守恒定律．对系统应用机械能守恒定律要注意： (1)合理选取系统，判断是哪个系统的机械能守恒； (2)清楚系统内各部分机械能(动能、势能)的变化情况．规范思维 应用机械能守恒定律，无需关注中间过程的细节，只需考虑初、末状态的机械能或动能、势能的变化，因此机械能守恒定律对解决曲线运动问题应用广泛，经常与圆周运动、平抛运动规律相结合解题． 【课时效果检测】 1．D 2.C 3.C 4.B 5.B6．AD [根据机械能守恒定律，当速度v 0＝gR 时，由mgh ＝12m v 20解得h ＝R2，A 项正确，B 项错误；当v 0＝5gR ，小球能够运动到圆轨道内侧最高点，D 项正确；当v 0＝3gR 时小球运动到圆轨道内侧最高点以下，若C 项成立，说明小球运动的末速度为0，这是不可能的，因为小球沿轨道未到3R2高处就已经脱离轨道做斜抛运动了．] 7．ABC [首先需要判断B 物体在整个过程中是否发生了运动．当A 球未释放时B 物体静止，则此时B 受向上的静摩擦力F f ＝4mg ·sin θ＝2mg .假设在A 球运动的过程中B 未动，则A 球下落的过程中机械能守恒，mgR ＝12m v 2，v ＝2gR ，在最低点时，对A 球进行受力分析可得，F T －mg ＝m v 2R ，F T ＝3mg ，A 球运动至最低点时绳子拉力最大，此时F T ＝3mg <F f＋4mg ·sin θ＝4mg ，说明A 球在运动的过程中不能拉动B 物体，故小球A 的机械能守恒，C 正确，D 错误；斜面体对B 物体的静摩擦力方向先沿斜面向上，后沿斜面向下，故先减小后增大，A 正确；小球下降时有沿着绳子方向的加速度，根据整体法可判断出地面对斜面体的摩擦力方向一直向右，故B 正确．] 10．(1)3 m/s (2)3 m/s ≤v A ≤4 m/s 或v A ≥5 m/s 解析 (1)小球恰能通过最高点mg ＝m v 2R由B 到最高点12m v 2B ＝12m v 2＋mg (2R )由A →B ：－μmgL 1＝12m v 2B －12m v 2A 解得在A 点的初速度v A ＝3 m/s(2)若v A ＝3 m/s 时，设小球将停在距B 点l 处－μmg (L 1＋l )＝0－12m v 2A解得l ＝1.25 m若小球刚好停在C 处，则有－μmg (L 1＋L 2)＝0－12m v A ′2则v A ′＝4 m/s若小球停在BC 段，则有3 m/s ≤v A ≤4 m/s若小球能通过C 点，并恰好越过壕沟时，则有h ＝12gt 2x ＝v C t －μmg (L 1＋L 2)＝12m v 2C －12m v 2A 则有v A ＝5 m/s 欲满足题意3 m/s ≤v A ≤4 m/s 或v A ≥5 m/s 易错点评1．机械能守恒条件是只有重力和系统内的弹簧弹力做功，不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零．2．机械能是否守恒与物体的运动状态无关，判断时不要受此干扰．3．零势能面的选取虽对利用机械能守恒的解题结果没有影响，但解题的难易往往不同，所以要尽量选合适的零势能面．4．对于绳索、链条之类的物体，由于发生形变，其重心位置相对物体来说并不是固定不变的，能否确定重心的位置，常是解决该类问题的关键．可以采用分段法求出每段的重力势能，然后求和即为整体的重力势能；也可采用等效法求出重力势能的改变量．利用ΔE k ＝－ΔE p 列方程时，不需要选取参考平面，且便于分析计算．。

机械能守恒定律及其应用教案第一章：机械能守恒定律的引入1.1 教学目标让学生了解机械能的概念引导学生理解机械能守恒定律的定义使学生能够运用机械能守恒定律进行简单问题的计算1.2 教学内容机械能的定义及表示方法机械能守恒定律的表述机械能守恒定律的证明1.3 教学方法通过实例引入机械能的概念，引导学生思考机械能的变化通过实验演示机械能守恒的现象，让学生直观地理解机械能守恒定律利用数学方法证明机械能守恒定律，加深学生对定律的理解第二章：机械能守恒定律的应用2.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题培养学生运用物理学知识解决工程问题的能力2.2 教学内容机械能守恒定律在简单运动中的应用机械能守恒定律在复杂运动中的应用2.3 教学方法通过实例分析，让学生学会运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，模拟复杂运动情况，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第三章：机械能守恒定律在力学问题中的应用3.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在力学问题中的应用方法培养学生解决力学问题的能力3.2 教学内容机械能守恒定律在直线运动中的应用机械能守恒定律在曲线运动中的应用3.3 教学方法通过典型例题，引导学生学会运用机械能守恒定律解决力学问题利用物理实验设备，进行力学实验，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第四章：机械能守恒定律在工程问题中的应用4.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决工程问题培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力4.2 教学内容机械能守恒定律在机械设计中的应用机械能守恒定律在能源转换中的应用4.3 教学方法通过实际案例，让学生学会运用机械能守恒定律解决工程问题利用计算机软件，进行模拟计算，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第五章：机械能守恒定律的综合应用5.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力5.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用5.3 教学方法通过综合案例，让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，进行模拟实验，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第六章：非保守力与机械能守恒6.1 教学目标让学生理解非保守力的概念引导学生掌握非保守力作用下机械能守恒的条件使学生能够分析并解决非保守力作用下的机械能守恒问题6.2 教学内容非保守力的定义与特点非保守力作用下机械能守恒的条件非保守力作用下的机械能守恒问题分析与计算6.3 教学方法通过实例讲解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响利用数学方法分析非保守力作用下的机械能守恒条件通过实际问题引导学生运用机械能守恒定律解决非保守力作用下的物体运动问题第七章：机械能守恒定律在碰撞问题中的应用7.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在碰撞问题中的应用培养学生分析并解决碰撞问题的能力7.2 教学内容碰撞问题的基本概念与分类机械能守恒定律在弹性碰撞中的应用机械能守恒定律在非弹性碰撞中的应用7.3 教学方法通过实例分析碰撞问题，引导学生理解并应用机械能守恒定律利用物理实验设备进行碰撞实验，帮助学生直观地理解碰撞现象结合数学方法与计算机软件，模拟碰撞过程，加深学生对机械能守恒定律在碰撞问题中的应用第八章：机械能守恒定律在地球物理学中的应用8.1 教学目标使学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用培养学生运用物理学知识解决地球物理学问题的能力8.2 教学内容地球物理学中机械能守恒定律的应用实例机械能守恒定律在地球内部运动中的应用机械能守恒定律在地表运动中的应用8.3 教学方法通过地球物理学实例，让学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用利用计算机软件与物理实验设备，模拟地球内部与地表运动，帮助学生理解并应用机械能守恒定律第九章：机械能守恒定律在现代科技中的应用9.1 教学目标让学生了解机械能守恒定律在现代科技领域的应用培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力9.2 教学内容机械能守恒定律在航空航天领域的应用机械能守恒定律在新能源开发中的应用机械能守恒定律在其他现代科技领域的应用9.3 教学方法通过实例介绍机械能守恒定律在航空航天等领域的应用，引导学生了解并应用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件与物理实验设备，模拟相关科技领域的运动过程，帮助学生理解并应用机械能守恒定律第十章：机械能守恒定律的综合练习与拓展10.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力10.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用练习机械能守恒定律在实际工程问题中的应用拓展10.3 教学方法通过综合练习题，让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，进行模拟实验与计算，帮助学生理解和应用机械能守恒定律重点解析本文主要介绍了机械能守恒定律及其应用，分为十个章节。

高三《机械能守恒定律及应用》复习课的教学设计教学目标：1. 理解机械能守恒定律的含义和应用，能够通过公式和图像解决与机械能守恒有关的问题。

2. 掌握弹性力学、重力势能和动能等机械能的计算方法。

3. 能够通过实验验证机械能守恒定律的正确性。

教学重点：1. 机械能守恒定律的含义和应用。

2. 机械能的计算方法。

教学难点：1. 如何应用机械能守恒定律解决实际问题。

2. 如何设计实验验证机械能守恒定律的正确性。

教学方法：1. 讲授：通过教师的讲解，介绍机械能守恒定律的基本概念和应用，并通过例题和练习题让学生掌握机械能计算方法。

2. 实验：通过设计简单的实验，让学生亲身体验机械能守恒定律的正确性。

3. 讨论：通过小组讨论，让学生探讨机械能守恒定律在不同场景下的应用。

4. 演示：通过工程实例的演示，让学生感受机械能守恒定律在实际生活中的应用。

教学内容：1. 机械能守恒定律的概念和含义。

2. 机械能的各种形式的计算方法。

3. 机械能守恒定律在不同场景下的应用。

4. 实验设计与实验结果分析。

教学步骤：Step1：引入教师介绍学习机械能守恒定律的重要性和目标。

Step2：讲解1. 机械能守恒定律的含义和应用。

2. 机械能的各种形式的计算方法。

Step3：实验通过实验验证机械能守恒定律，让学生亲身感受机械能守恒定律的正确性。

Step4：讨论在小组内探讨机械能守恒定律在不同场景下的应用，并交流讨论结果。

Step5：演示通过工程实例的演示，让学生感受机械能守恒定律在实际生活中的应用。

Step6：总结回顾机械能守恒定律的基本概念、应用和计算方法，并让学生掌握反思和总结的方法。

Step7：作业布置布置课后作业，巩固和深入掌握机械能守恒定律相关的知识和技能。

机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标：1. 让学生了解机械能守恒定律的概念及其表述形式。

2. 培养学生运用机械能守恒定律分析和解决实际问题的能力。

3. 通过对机械能守恒定律的学习，培养学生对物理学的好奇心和探究精神。

二、教学内容：1. 机械能守恒定律的定义及表述形式。

2. 机械能守恒定律的实验验证。

3. 机械能守恒定律在实际问题中的应用。

4. 机械能守恒定律的拓展与深化。

三、教学重点与难点：1. 教学重点：机械能守恒定律的定义、表述形式及其应用。

2. 教学难点：机械能守恒定律在复杂情境中的应用。

四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生探究机械能守恒定律。

2. 利用实验现象，加深学生对机械能守恒定律的理解。

3. 通过实际问题，培养学生运用机械能守恒定律解决问题的能力。

4. 采用讨论、小组合作等教学手段，提高学生的参与度和积极性。

五、教学过程：1. 引入：通过观察和分析生活中的实例，引导学生思考机械能的转化和守恒。

2. 讲解：介绍机械能守恒定律的定义、表述形式，并通过实验现象进行验证。

3. 应用：分析实际问题，让学生运用机械能守恒定律解决问题。

4. 拓展与深化：探讨机械能守恒定律在其他领域的应用，激发学生的学习兴趣。

6. 作业布置：布置一些有关机械能守恒定律的实际问题，让学生课后思考和探究。

六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对机械能守恒定律的理解程度。

2. 实验报告：评估学生在实验中对机械能守恒定律的验证能力。

3. 课后作业：分析学生完成作业的情况，了解学生对机械能守恒定律的应用能力。

4. 小组讨论：评估学生在小组合作中的参与程度和问题解决能力。

七、教学反思：1. 针对学生的反馈，反思教学内容的难易程度是否适合学生。

2. 思考教学方法是否有效，能否更好地激发学生的学习兴趣。

3. 分析实验环节的效果，考虑是否需要改进实验设置或增加实验内容。

八、教学延伸：1. 邀请相关领域的专家或企业代表，进行专题讲座或实地考察，拓宽学生的知识视野。

验证机械能守恒定律1．实验原理：通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律． 2．实验目的：验证机械能守恒定律．3．实验器材： 、电源、纸带、复写纸、重物、 、铁架台（附夹子）、导线、开关 4．实验步骤：⑴ 按照装置图组装实验装置，检查、调整好打点计时器，使其 固定在铁架台上，接好电路． ⑵ 打纸带：将纸带的一端用 固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止 打点计时器的地方，先 ，后 ，让重物带着纸带自由下落．更换纸带重复做3 – 5 次． ⑶ 选纸带：分别两种情况 ① 用21m v n 2 =mgh n 验证时，应选点迹清晰，且尽量在同一条直线上；② 用21m v A 2–21m v A 2 =mg Δh 验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时，选择适当的点为基准点，只要后面的点迹清晰就可选用．5．实验结论：在误差允许的范围内，自由落体过程机械能守恒．6．误差分析：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功．故动能的增加量ΔE k = 12m v n 2必定 势能的减少量ΔE p = mgh n ，改进办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力．减少误差的方法一是测下落距离时都从 点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值．7．注意事项：① 打点计时器要竖直：安装打点计时器时要 架稳，使其两限位孔在同一 内以减少摩擦阻力；② 重物密度要大：重物应选用质量大、体积小、密度大的材料；③ 一先一后：应先 ，让打点计时器正常工作，后 让重物下落；④ 测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用v– d n –1)/2T ，不能用v n = 2gdn 或v n = gt 来计算． （ ）A ．应选用密度和质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力B ．应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动C ．不需要称量锤的质量D ．必须称量重锤的质量，而且要估读到0.01g2．某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图所示，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的XDS —007光电门传感器可测的最短时间为0. 01ms.将挡光效果好、宽度为d = 3.8×10－3m 的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δt i 与图中所示的高度差Δh i 并对部分数据进行处理，2⑴ 从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用v i = d /t i 求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是 ． ⑵ 请将表格中数据填写完整．⑶ 通过实验得出的结论是 ． ⑷ 根据该实验请你判断下列ΔE k – Δh 图象中正确的是〖考点1〗实验器材的选择及误差分析【例1】做“验证机械能守恒定律”实验，完成下列问题：⑴ 从下列器材中选出实验时所用的器材（填写编号）______________ A ．打点计时器（包括纸带） B ．重锤 C ．天平 D ．毫米刻度尺 E ．秒表 F ．运动小车⑵ 打点计时器的安装要求________；开始打点计时的时候，应先________，然后__________． ⑶ 计算时对所选用的纸带要求是． ⑷ 实验中产生系统误差的主要原因是________，使重锤获得的动能往往________．为减小误差，悬挂在纸带下的重锤应选择_______________________________________________________．【变式跟踪1】用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”．⑴ 下列物理量需要测量的是________，通过计算得到的是________（填写代号） A ．重锤质量 B ．重力加速度C ．重锤下落的高度D ．与下落高度对应的重锤的瞬时速度 ⑵ 设重锤质量为m 、打点计时器的打点周期为T 、重力加速度为g ．图乙是实验得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 为相邻的连续点．根据测得的x 1、x 2、x 3、x 4写出重锤由B 点到D 点势能减少量的表达式________，动能增量的表达式________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是________（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减少量．〖考点2〗实验数据的处理及分析【例2】用如图甲所示实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒．M 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m 1 = 50 g 、m 2= 150 g ，则（g 取10 m/s 2，结果保留两位有效数字）⑴ 在纸带上打下计数点5时的速度v 5 = ________ m/s ；⑵ 在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔEk ＝________ J ，系统势能的减少量ΔEp ＝________ J ，由此得出的结论是______________________； ⑶ 若某同学作出的v 2/2–h 图象如图所示，则当地的实际重力加速度g = ________ m/s 2．【变式跟踪2】某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．⑴ 组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是____________，理由是________________________________________；⑵ 若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s ，请根据纸带计算出B 点的速度大小________m/s （结果保留二位有效数字）；⑶ 该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v 2 – h 图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g = ________m/s 2（结果保留两位有效数字）．1．【2013全国新课标理综】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好桌面边缘，如图（a ）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算．可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题： ⑴ 本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E p 与小球抛出时的动能E k相等．已知重力加速度大小为g ．为求得E k ，至少需要测量下列物理量中的 （填正确答案标号）A ．小球的质量B ．小球抛出点到落地点的水平距离sC ．桌面到地面的高度hD ．弹簧的压缩量△xE ．弹簧原长l 0 ⑵ 用所选取的测量量和已知量表示E k ，得E k = ；⑶ 图（b ）中的直线是实验测量得到的s – △x 图线．从理论上可推出，如果h 不变，m 增加，s - △x 图线的斜率会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．如果m 不变，h 增加，s - △x 图线的斜率会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b ）中给出的直线关系和E k 的表达式可知，E p 与△x 的 次方成正比．【预测1】利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示：⑴ 实验步骤① 将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m ，将导轨调至水平；② 用游标卡尺测量挡光条的宽度l = 9.30 mm ；③ 由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s = ________ cm ；④ 将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2； ⑤ 从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt 1和Δt 2； ⑥ 用天平称出滑块和挡光条的总质量M ，再称出托盘和砝码的总质量m ． ⑵ 用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：① 滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v 1 = ________和v 2 = ________；② 当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E k1 = ________和E k2 = ________；③ 在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔE p = ________（重力加速度为g ）． ⑶ 如果ΔE p = ________，则可认为验证了机械能守恒定律． 2．【2013全国高考大纲版理综】测量小物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB 是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P 板的上表面BC 在B 点相切，C 点在水平地面的垂直投影为C ′．重力加速度为g ．实验步骤如下：① 用天平称出物块Q 的质量m ；② 测量出轨道AB 的半径R 、BC 的长度L 和CC /的高度h ；③ 将物块Q 在A 点由静止释放，在物块Q 落地处标记其落地点D ；④ 重复步骤③，共做10次；⑤ 将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C ′的距离s ． ⑴ 用实验中的测量量表示：① 物块Q 到达B 点时的动能E kB ＝__________； ② 物块Q 到达C 点时的动能E kC ＝__________；③ 在物块Q 从B 运动到C 的过程中，物块Q 克服摩擦力做的功W f ＝__________； ④ 物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数μ＝__________． ⑵ 回答下列问题：① 实验步骤④⑤的目的是 ．② 已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是 （写出一个可能的原因即可）．【预测2】某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05 s 闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8 m/s 2，小球质量m = 0.2 kg ，结果保留3位有效数字）⑴ 由频闪照片上的数据计算t 5时刻小球的速度v 5 = ________m/s ；⑵ 从t 2到t 5时间内，重力势能增量ΔE p = ________J ，动能减少量ΔE k = ________J ；⑶ 在误差允许的范围内，若ΔE p 与ΔE k 近似相等，即可验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔE p____E k （选填“＞”“＜”或“＝”），造成这种结果的主要原因是________________________． 1．用如图所示实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A 点自由下落，下落过程中经过光电门B 时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t ，测出AB 之间的距离h ．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．⑴ 为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量________ A ．A 点与地面间的距离H B ．小铁球的质量m C ．小铁球从A 到B 的下落时间t AB D ．小铁球的直径d ⑵ 小铁球通过光电门时的瞬时速度v = ________，若下落过程中机械能守恒，则l/t2与h 的关系式为 1/t 2 = ________．2．在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．⑴ 需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h．某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是________A ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过v = gt 计算出瞬时速度vB ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过v = 2gh 计算出瞬时速度vC ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ，并通过h = v 2/2g 计算出高度hD ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v⑵ 已知当地重力加速度为g ，使用交流电的频率为f ．在打出的纸带上选取连续打出的五个点A 、B 、C 、D 、E ，如图所示．测出A 点距离起始点O 的距离为s 0，A 、C 两点间的距离为s 1，C 、E 两点间的距离为s 2，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式________________________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是__________________________．3．某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A 、B ，滑块P 上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A 、B 时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U 随时间t 变化的图象．⑴ 实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt 1________Δt 2（选填“>”“＝”或“<”）时，说明气垫导轨已经水平；⑵ 用螺旋测微器测遮光条宽度d ，测量结果如图丙所示，则d = ________ mm ；⑶ 滑块P 用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m 的钩码Q 相连，将滑块P 由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt 1、Δt 2和d 已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出________和________（写出物理量的名称及符号）； ⑷ 若上述物理量间满足关系式__________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒．4．某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个点的距离h ，并正确求出打相应点时的速度v ．各计数点对应的数据见下表：请在坐标图中，描点作出v 2 - h 图线；由图线可知，重锤下落的加速度g ′ = ________ m/s 2（保留三位有效数字）；若当地的重力加速度g = 9.80m/s 2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是____________________________________． 5．用如图装置可验证机械能守恒定律．轻绳两端系着质量相等的物块A 、B ，物块B 上放置一金属片C ．铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B 正下方．系统静止时，金属片C 与圆环间的高度差为h ．由此释放，系统开始运动，当物块B 穿过圆环时，金属片C 被搁置在圆环上．两光电门固定在铁架台P 1、P 2处，通过数字计时器可测出物块B 通过P 1、P 2这段时间．⑴ 若测得P 1、P 2之间的距离为d ，物块B 通过这段距离的时间为t ，则物块B 刚穿过圆环后的速度v = ；⑵ 若物块A 、B 的质量均为M 表示，金属片C 的质量用m 表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律．正确选项为 A ．mgh = M v 2/2 B ．mgh = M v 2C ．mgh = (2M + m )v 2/2D ．mgh = (M + m )v 2/2 ⑶ 本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要 ； ⑷ 改变物块B 的初始位置，使物块B 由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h 以及物块B通过P 1、P 2这段距离的时间为t ，以h 为纵轴，以 （选填“t 2”或“1/t 2”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线．该直线的斜率k = （用m 、M 、d 表示）．6．用如图所示装置验证小球沿斜面运动的过程中机械能守恒．斜面的末端与水平桌面相切，小球从离桌面高h 处由静止释放，小球离开桌面后落在水平地面上，此过程的水平位移用s 表示，桌面高H ．改变小球释放的位置，记录多组h 、s 值．⑴ 若小球在运动的过程中机械能守恒，则h 与s 2间应满足的关系是__________；⑵ 某同学根据实验结果，画出了h ―s 2图象如上图所示．图象不过原点，并且随着s 的增大图象有弯曲的迹象．下列关于产生这种现象的原因及改进措施的论述正确的是 A ．小球与斜面和桌面间有摩擦，改用动摩擦因数更小的斜面和桌面B ．小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度小一点的空心球进行实验C ．小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度大一点的实心球进行实验D ．小球与斜面和桌面间有摩擦，在原基础上适当减小一下斜面的倾角7．图中A 、B 、C 、D 为验证机械能守恒定律实验中得到的四条纸带，图中数值为相邻两计时点间的距离，单位为mm ． ⑴ 能用来验证机械能守恒定律的纸带是_______； ⑵ 先接通电源让打点计时器工作，后释放纸带得到的纸带是______ 8．在验证机械能守恒的实验中，已知打点计时器打点间隔为T ，某一组同学得到了一条如图所示的纸带，在填写实验报告时甲、乙两个同学选择不同的数据处理方法：甲同学测出了C 点到第一点O 的距离h OC ，利用v C 2 = 2gh OC 计算得到了C 点的速度，然后验证mgh OC 与m v C 2/2相等．乙同学测出了A 、B 、C 、D 各点到第一点O 的距离h A 、h B 、h C 、h D ，利用v B = (h C –h A )/2T 、v C = (h D –h B )/2T 计算B 、C 点的速度，然后验证mg (h C –h B )与m v C 2/2 – m v B 2/2是否相等．请你对甲、乙两位同学的实验数据处理方案逐一分析，不合理之处提出完善方案．参考答案：3．打点计时器 刻度尺4．竖直 夹子 靠近 接通电源 松开纸带 6．稍小于 0松开纸带 1．AC ；本实验依据的原理是重锤自由下落验证机械能守恒定律，因此重锤的密度和质量应取得大一些，以便系统所受的阻力和重锤的重力相比可以忽略不计，以保证重锤做自由落体运动．本实验不需要测出重锤的质量，实验只需要验证gh = 12v 2就行了．2．答案：⑴ 瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度 ⑵ 4.22 3.97M 或4.00M 4.01M 或4.02M ⑶ 在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量 ⑷ C ．解析：⑴ 因瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度．⑷ 因为ΔE p ＝mg ·Δh ，ΔE p ＝ΔE k ，所C ． 例1 ⑴ 十选出的器材有：打点计时器（包括纸带）、重锤、毫米刻度尺，编号分别为：A 、B 、D.注意因mgh = 12m v 2，m 可约去，故不需要用天平测重锤的质量．⑵ 打点计时器安装时，两个限位孔在同一竖直线上，这样才能使重锤在自由落下时，受到的阻力较小，开始打点计时时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下． ⑶ 所选的纸带点迹清晰．⑷ 产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时存在摩擦力的作用，使得重锤获得的动能往往小于它所减少的重力势能，为减小误差，重锤应选密度大一些的．变式1 答案：⑴ C D ⑵ mg (x 3 – x 1) mx 4(x 4 – 2x 2)/8T 2 小于 解析：⑴ 重锤下落的高度用刻度尺直接测量，而与下落高度对应的重锤的瞬时速度则需要利用匀变速直线运动的规律公式计算得到．⑵ 重锤由B 点到D 点势能减少量的表达式为ΔE p = mg (x 3 – x 1)，动能增量的表达式为ΔE k =12m v D 2–12m v B 2 = 12m [(x 4 – x 2)/2T ]2 - 12m (x 2/2T )2 = mx 4(x 4 – 2x 2)/8T 2．由于重锤下落时要克服阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故实验中动能增量总是小于重力势能的减少量．例2答案：⑴ 2.4 ⑵ 0.58 0.60 在误差允许的范围内，m 1、m 2组成的系统机械能守恒 ⑶ 9.7解析：⑴ v 5 = (21.60 + 26.40)×10－2/2×0.1m/s = 2.4 m/s ．⑵ 动能的增加量ΔE k = (m 1 + m 2)v 2/2 = 0.58 J ；系统势能的减少量ΔE p = (m 2 - m 1)gh = 0.60 J ，故在误差允许的范围内，两者相等，m 1、m 2组成的系统机械能守恒．⑶ 由(m 1 + m 2)v 2/2 = (m 2 – m 1)gh ，得v 2/2h = k = (m 2 – m 1)g /( m 1 + m 2) = g /2，即 g /2 = 5.82/1.20 m/s 2 = 4.85 m/s 2，g = 9.7 m/s 2．变式2答案：⑴ 甲 采用乙图实验时，由于小车和斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑过程中机械能不守恒，故乙图不能用来验证机械能守恒定律 ⑵ 1.37 ⑶9.7或9.8解析 ⑴ 甲，理由是：采用乙图实验时，由于小车和斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑过程中机械能不守恒，故乙图不能用来验证机械能守恒定律． ⑵ v B = AC /2T = 1.37 m/s ；⑶ 因为mgh = m v 2v 2 = 2gh ，图线的斜率是2g ，可得g = 9.7 m/s 2或g = 9.8 m/s 2． 1．⑴ ABC ⑵ mgs /4h ⑶ 减小 增大 2预测1 答案：⑴ ③ 60.00（59.96 ～ 60.04） ⑵ ① l /Δt 1 l /Δt 2 ② (M + m )( l /Δt 1)2/2 (M + m )( l /Δt 2)2/2 ③ mgs ⑶E k2 – E k1解析：由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离 s = 80.30 cm – 20.30 cm = 60.00 cm ，由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度看做瞬时速度，挡光条的宽度l 可用游标卡尺测量，挡光时间Δt 可从数字计时器读出，因此，滑块通过光电门的瞬时速度为l /Δt ，则通过光电门1时瞬时速度为l /Δt 1，通过光电门2时瞬时速度为l /Δt 2；由于质量事先已用天平测出，由公式E k = m v 2/2可得：系统通过光电门1时动能E k1 = (M + m )( l /Δt 1)2/2，系统通过光电门2时动能E k2 = (M + m )( l /Δt 2)2/2；末动能减初动能可得动能的增加量．两光电门中心之间的距离s 即砝码和托盘下落的高度，系统势能的减小量ΔE p = mgs ，最后对比E k2 - E k1与ΔE p 数值大小，在误差允许的范围内相等，就验证了机械能守恒定律．2．⑴ ① mgR ② mgs 2/4h ③ mgR –mgs 2/4h ④ R /L – s 2/4hL ⑵ 减小实验结果的误差 圆弧轨道存在摩擦（或接缝B 处不平滑等）预测2答案：⑴ 3.48 ⑵ 1.24 1.28 ⑶ ＜ 存在空气阻力解析：本题以竖直上抛为依托考查机械能守恒，要注意知识的迁移和变化．⑴ v 5 =16.14＋18.662×0.05×10－2 m/s = 3.48 m/s ；⑵重力势能的增量ΔE p = mg Δh ，代入数据可得ΔE p =1.24 J ，动能减少量为ΔE k = 12m v 2 – 12m v 22，代入数据可得ΔE k = 1.28 J ；⑶ 由计算可得ΔE p ＜ΔE k ，主要是由于存在空气阻力．1．⑴ D ⑵ d /t 2gh /d 2⑴ 要验证机械能守恒定律，除知道小铁球下落的高度外，还需要计算小铁球通过光电门时的速度v ，因此需要测量出小铁球的直径d ．⑵ 小铁球通过光电门时的瞬时速度v = d /t ．若下落过程中机械能守恒，则mgh = m v 2/2，解得1/t 2 = 2gh /d 2．2．答案：⑴ D ⑵ 32g (s 0 + s 1) = f 2(s 1 + s 2)2 打点计时器有阻力作用，阻力对纸带做负功解析：⑴ 该实验中需要验证的是mgh = m v 2/2，化简可得gh = v 2/2，因此只需要了解h 和各点的瞬时速度，h 用刻度尺直接测量即可，而v 需根据匀变速直线运动的规律求解．则本题的正确选项为D ．⑵ 由运动学的规律可知v C = s AE /t AE =(s 1 + s 2)f /4，测量可得s OC = s 0 + s 1，代入gh = v 2/2，整理可得32g(s0＋s1)＝f2(s1＋s2)2；由于纸带在运动的过程中要受到来自打点计时器的阻力，而阻力对纸带做负功，因此物体的动能增加量略小于重力势能的减少量．3．⑴ ＝ ⑵ 8.474（在8.473～8.475之间均算对） ⑶ 滑块质量M 两光电门间距离L ⑷ mgL = (M +m )(d /Δt 2)2/2 – (M +m )(d /Δt 1)2/24．答案：如图所示 9.75（9.69～9.79均可） 图线为通过坐标原点的一条直线，所求g ′与g 基本相等解析：若机械能守恒，则满足v 2 = 2gh 则v 2 – h 图线的斜率表示当地的重力加速度的2倍，所作的图线可求出斜率为19.5，故g ′ = 9.75 m/s 2，误差允许的范围内g ′ = g ，故机械能守恒．5．答案：⑴ d /t ⑵ C ⑶ 天平 ⑷ 1/t 2 (2M + m )d 2/2mg 解析：⑴ 物块B 刚穿过圆环后的速度v = d /t ．⑵对物块A 、B 和金属片C 组成的系统，减少的重力势能mgh ，增加的动能为(2M + m )v 2/2；要验证机械能守恒，等式mgh = (2M + m )v 2/2成立．⑶ 本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要天平测量物块A 、B 和金属片C 的质量．⑷由mgh = (2M + m)v2/2和v = d/t可得h = [(2M + m)d2/2mg](1/t2)，以h为纵轴，以“1/t2”为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线．该直线的斜率k = (2M + m)d2/2mg．6．⑴由mgh = m v2/2、s = v t、H = gt2/2 联立得h与s2的关系是h = s2/2H．产生这种现象的原因是：小球与斜面和桌面间有摩擦，改用动摩擦因数更小的斜面和桌面，小球运动过程中受到空气阻力的作用，换用密度大一点的实心球进行实验，⑵选项AC．7．⑴C、D ⑵D本实验中重物做自由落体运动，相邻相等时间间隔内位移之差为恒量，C、D满足这一特点，若以静止开始研究第一个0.02 s内位移，约2 mm，D符合要求．8．甲同学选择从O到C段验证机械能守恒，计算C点的速度用v C2= 2gh OC来验证机械能守恒定律，实际上是用机械能守恒定律去验证机械能守恒定律，存在着逻辑错误．应当选择v C = (h D–h B)/2T进行速度计算．乙同学选择了从B到C段验证机械能守恒，则于B、C比较近，可造成误差偏大．可选择BD段相对较为合适．。

机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。

2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 引导学生掌握机械能守恒定律的实验方法和技巧。

二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。

2. 机械能守恒定律的应用实例。

3. 机械能守恒定律的实验操作步骤及注意事项。

三、教学过程1. 导入：通过分析生活中常见的机械能转化现象，引发学生对机械能守恒定律的思考。

2. 讲解：详细讲解机械能守恒定律的定义、表达式及适用条件。

3. 案例分析：分析多个机械能守恒定律的应用实例，让学生理解并掌握定律的应用方法。

4. 实验演示：进行机械能守恒定律的实验演示，让学生直观地观察到能量的转化过程。

5. 学生实验：分组进行机械能守恒定律的实验，培养学生动手操作能力和观察能力。

6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调机械能守恒定律在实际生活中的应用。

四、教学评价1. 课堂问答：检查学生对机械能守恒定律的理解程度。

2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和观察能力。

3. 课后作业：检验学生对机械能守恒定律的应用能力。

五、教学资源1. 课件：制作精美的课件，帮助学生直观地理解机械能守恒定律。

2. 实验器材：准备充足的实验器材，确保每个学生都能动手操作。

3. 参考资料：提供相关的参考资料，方便学生课后进一步学习。

教案编写：教案编辑专员六、教学重点与难点重点：1. 理解机械能守恒定律的定义和表达式。

2. 掌握机械能守恒定律的应用方法。

3. 熟悉机械能守恒定律的实验操作步骤。

难点：1. 判断系统中哪些能量是守恒的。

2. 处理复杂的机械能转化问题。

3. 在实验中准确测量和计算机械能的变化。

七、教学方法1. 讲授法：讲解机械能守恒定律的理论基础。

2. 案例分析法：通过具体实例展示机械能守恒定律的应用。

3. 实验教学法：通过实验演示和学生动手实验，加深对机械能守恒现象的理解。

4. 讨论法：鼓励学生在课堂上提问和讨论，提高解决问题的能力。

§3 机械能守恒定律及其应用教学目标：理解和掌握机械能守恒定律，能熟练地运用机械能守恒定律解决实际问题教学重点：机械能守恒定律的应用教学难点：判断被研究对象在经历的研究过程中机械能是否守恒，在应用时要找准始末状态的机械能教学方法：复习、讨论、总结、巩固练习、计算机辅助教学教学过程：一、机械能守恒定律1．机械能守恒定律的两种表述（1）在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。

（2）如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。

2．对机械能守恒定律的理解：（1）机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。

通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内，因为重力势能就是小球和地球所共有的。

另外小球的动能中所用的v，也是相对于地面的速度。

（2）当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。

（3）“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。

在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功，或所做功的代数和为零，就可以认为是“只有重力做功”。

3．对机械能守恒条件的认识如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律．没有摩擦和介质阻力，这是守恒条件．具体的讲，如果一个物理过程只有重力做功，是重力势能和动能之间发生相互转化，没有与其它形式的能发生转化，物体的动能和重力势能总和保持不变．如果只有弹簧的弹力做功，弹簧与物体这一系统，弹性势能与动能之间发生相互转化，不与其它形式的能发生转化，所以弹性势能和动能总和保持不变．分析一个物理过程是不是满足机械能守恒，关键是分析这一过程中有哪些力参与了做功，这一力做功是什么形式的能转化成什么形式的能．如果只是动能和势能的相互转化，而没有与其它形式的能发生转化，则机械能总和不变．如果没有力做功，不发生能的转化，机械能当然也不发生变化．【例1】 如图物块和斜面都是光滑的，物块从静止沿斜面下滑过程中，物块机械能是否守恒？系统机械能是否守恒？解：以物块和斜面系统为研究对象，很明显物块下滑过程中系统不受摩擦和介质阻力，故系统机械能守恒。

高三《机械能守恒定律及应用》复习课的教学设计【教学设计】一、课题：机械能守恒定律及应用二、教材分析：1. 本课是物理学高三有关机械能守恒定律的核心课程，主要内容是对机械能守恒定律的介绍，重点关注它的原理和应用。

2. 该课所使用的教材主要有《新课程标准实验指导》，《高中物理实验》等。

三、教学目标：1. 掌握机械能守恒定律的原理；2. 理解机械能守恒定律的应用；3. 实践性地操作机械能守恒定律。

四、教学重点、难点：1. 重点：机械能守恒定律的原理以及运用其衍生出来的定律；2. 难点：理解并运用机械能守恒定律的应用。

五、教学方法：1. 以活动的形式让学生深入理解机械能守恒定律；2. 小组探究的方法让学生体验实践；3. 图文并茂的方法提供视觉上的说明；4. 采用多媒体的方式进行教学，增加学习的兴趣；5. 尝试将实验与理论结合起来，构建理论。

六、教学过程：一、预习热身1. 学生就机械能守恒定律了解一些基本概念；2. 预习课前读物，准备好今天的教学任务；二、新课呈现1. 引导学生理解机械能守恒定律，引出它的定义、特征及其应用；2. 用图表形象地说明机械能守恒定律的运用；3. 播放多媒体视频提供参考；三、实践操作1. 组织学生进行相关的实验操作，掌握机械能守恒定律的特点；2. 为学生提供实践示范，引导他们进行实践；四、课堂讨论1. 引导学生思考，讨论机械能守恒定律的原理与运用；2. 学生之间以小组学习的形式进行一定的讨论，引导他们理解机械能守恒定律的规律；五、归纳概括1. 教师总结本节课的学习内容，归纳机械能守恒定律的特点及其应用；2. 布置相关的课堂作业，让学生对机械能守恒定律有更深的理解。

七、教学评价：通过学生的课堂回答、团队探究、实验操作等活动，观察学生学习情况，对学生的学习成果进行总结评价，帮助学生及时发现自己的不足，了解自己的学习情况，从而及时改进。

六、辅助教具：多媒体视频、实验室器材、图表示意图、练习题及答案课后作业：1. 将本节课学习的内容记录在课堂笔记本中；2. 根据课堂讲解和实验操作，完成“机械能守恒定律实验报告”；3. 做相关的练习题，复习和巩固机械能守恒定律的原理。

机械能守恒定律及其应用教案第一章：机械能守恒定律的介绍1.1 教学目标了解机械能守恒定律的定义和表述理解机械能守恒定律的物理意义掌握机械能守恒定律的应用条件1.2 教学内容机械能守恒定律的定义和表述机械能守恒定律的物理意义机械能守恒定律的应用条件1.3 教学方法采用讲解和示例相结合的方式，让学生理解机械能守恒定律的定义和表述通过实验和动画演示，让学生直观地感受机械能守恒定律的物理意义通过案例分析，让学生掌握机械能守恒定律的应用条件1.4 教学评估通过课堂提问和讨论，评估学生对机械能守恒定律的理解程度通过实验和作业，评估学生对机械能守恒定律的应用能力第二章：机械能守恒定律的实验验证2.1 教学目标掌握机械能守恒定律的实验验证方法学会使用实验仪器和工具进行机械能守恒实验能够分析实验结果，验证机械能守恒定律2.2 教学内容机械能守恒定律的实验验证方法机械能守恒实验的原理和步骤实验数据的采集和处理方法2.3 教学方法通过实验演示和指导，让学生掌握机械能守恒定律的实验验证方法通过学生实验操作，让学生学会使用实验仪器和工具进行机械能守恒实验通过数据分析，让学生能够验证机械能守恒定律2.4 教学评估通过实验操作和数据处理，评估学生对机械能守恒定律实验的掌握程度通过讨论和提问，评估学生对实验结果的分析能力第三章：机械能守恒定律在直线运动中的应用3.1 教学目标掌握机械能守恒定律在直线运动中的应用方法学会分析直线运动中的动能和势能的变化能够解决实际问题，应用机械能守恒定律3.2 教学内容机械能守恒定律在直线运动中的应用方法直线运动中的动能和势能的变化分析实际问题的解决方法和步骤3.3 教学方法通过示例和讲解，让学生理解机械能守恒定律在直线运动中的应用方法通过问题分析和讨论，让学生学会分析直线运动中的动能和势能的变化通过实际问题解决，让学生能够应用机械能守恒定律3.4 教学评估通过问题解答和讨论，评估学生对机械能守恒定律在直线运动中应用的理解程度通过作业和实验，评估学生对实际问题解决的能力第四章：机械能守恒定律在曲线运动中的应用4.1 教学目标掌握机械能守恒定律在曲线运动中的应用方法学会分析曲线运动中的动能和势能的变化能够解决实际问题，应用机械能守恒定律4.2 教学内容机械能守恒定律在曲线运动中的应用方法曲线运动中的动能和势能的变化分析实际问题的解决方法和步骤4.3 教学方法通过示例和讲解，让学生理解机械能守恒定律在曲线运动中的应用方法通过问题分析和讨论，让学生学会分析曲线运动中的动能和势能的变化通过实际问题解决，让学生能够应用机械能守恒定律4.4 教学评估通过问题解答和讨论，评估学生对机械能守恒定律在曲线运动中应用的理解程度通过作业和实验，评估学生对实际问题解决的能力第五章：机械能守恒定律在复杂系统中的应用5.1 教学目标掌握机械能守恒定律在复杂系统中的应用方法学会分析复杂系统中的动能和势能的变化能够解决实际问题，应用机械能守恒定律5.2 教学内容机械能守恒定律在复杂系统中的应用方法复杂系统中的动能和势能的变化分析实际问题的解决方法和步骤5.3 教学方法通过示例和讲解，让学生理解机械能守恒定律在复杂系统中的应用方法通过问题分析和讨论，让学生学会分析复杂系统中的动能和势能的变化通过实际问题解决，让学生能够应用机械能守恒定律5.4 教学评估通过问题解答和讨论，评估学生对机械能守恒第六章：机械能守恒定律在非保守力作用中的应用6.1 教学目标理解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响学会在非保守力作用下应用机械能守恒定律能够分析并解决实际问题中的能量转换问题6.2 教学内容非保守力的定义和特点非保守力作用下机械能守恒定律的修正非保守力作用下的能量转换分析6.3 教学方法通过讲解和示例，让学生理解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响通过数值分析和案例研究，让学生学会在非保守力作用下应用机械能守恒定律通过实验和模拟，让学生能够观察并理解能量转换的过程6.4 教学评估通过问题解答和讨论，评估学生对非保守力作用下机械能守恒的理解程度通过作业和实验报告，评估学生对能量转换问题解决的能力第七章：机械能守恒定律在多体系统中的应用7.1 教学目标掌握多体系统中机械能守恒定律的应用学会分析多体系统中的能量转换和分配能够解决复杂的多体系统能量问题7.2 教学内容多体系统中的机械能守恒定律多体系统中的能量转换和分配原理多体系统能量问题的解决策略7.3 教学方法通过复杂系统示例，让学生理解多体系统中的机械能守恒定律通过分组讨论和合作项目，让学生学会分析多体系统中的能量转换和分配通过案例研究，让学生能够解决实际的多体系统能量问题7.4 教学评估通过问题解答和小组报告，评估学生对多体系统中机械能守恒的应用能力通过综合案例分析和讨论，评估学生解决复杂多体系统能量问题的能力第八章：机械能守恒定律在宇宙物理学中的应用8.1 教学目标了解机械能守恒定律在宇宙物理学中的重要性掌握宇宙中机械能守恒定律的特殊应用能够将机械能守恒定律应用于宇宙物理现象的解释8.2 教学内容宇宙物理学中机械能守恒定律的应用背景宇宙中特殊环境下的机械能守恒定律宇宙物理现象中机械能守恒定律的应用实例8.3 教学方法通过讲解和天文学案例，让学生了解机械能守恒定律在宇宙物理学中的应用通过模拟和数值计算，让学生掌握宇宙中机械能守恒定律的特殊应用通过讨论和项目研究，让学生能够应用机械能守恒定律解释宇宙物理现象8.4 教学评估通过问题解答和小组讨论，评估学生对宇宙物理学中机械能守恒定律的理解程度通过宇宙物理现象的分析报告，评估学生应用机械能守恒定律解决实际问题的能力第九章：机械能守恒定律在工程和技术中的应用9.1 教学目标认识机械能守恒定律在工程和技术领域中的应用价值学会将机械能守恒定律应用于工程问题的分析能够运用机械能守恒定律解决实际的工程技术问题9.2 教学内容工程和技术领域中机械能守恒定律的应用实例机械能守恒定律在设计和分析工程系统中的应用机械能守恒定律在技术操作和故障诊断中的作用9.3 教学方法通过工程案例和实际应用示例，让学生了解机械能守恒定律在工程和技术中的应用通过设计和模拟工程实验，让学生学会利用机械能守恒定律分析工程问题通过项目工作和实验操作，让学生能够将机械能守恒定律应用于解决实际工程技术问题9.4 教学评估通过问题解答和工程设计项目，评估学生对工程和技术中机械能守恒定律的应用能力通过实验报告和技术分析，评估学生解决实际工程技术问题的能力第十章：机械能守恒定律的综合应用和评价10.1 教学目标综合运用机械能守恒定律解决复杂问题评价机械能守恒定律在实际应用中的局限性能够批判性地思考机械能守恒定律在现代科学和技术中的地位10.2 教学内容机械能守恒定律在不同领域综合应用的案例分析机械能守恒定律在现代科学和技术中的局限性和挑战机械能守恒定律的评价方法和标准10.3 教学方法通过跨学科案例研究和重点和难点解析1. 机械能守恒定律的定义和表述、物理意义、应用条件补充和说明：可以通过对比分析、实际案例、图形演示等方式，帮助学生清晰地理解机械能守恒定律的基本概念。

物理机械能守恒定律的应用教案一、教学目标：1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。

2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 通过对机械能守恒定律的应用，培养学生科学思维和解决问题的能力。

二、教学内容：1. 机械能守恒定律的定义及表达式。

2. 机械能守恒定律的应用条件。

3. 常见的情境下机械能守恒定律的运用。

三、教学重点与难点：1. 教学重点：机械能守恒定律的定义、表达式及应用条件。

2. 教学难点：如何判断物体在复杂情境下机械能是否守恒，以及如何运用机械能守恒定律解决实际问题。

四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考和探索。

2. 通过实例分析，让学生直观地理解机械能守恒定律的应用。

3. 利用小组讨论、互动交流等方式，培养学生的合作精神和沟通能力。

五、教学过程：1. 导入：通过一个简单的实例，如自由落体运动，引导学生思考机械能的概念和守恒原理。

2. 新课讲解：讲解机械能守恒定律的定义、表达式及应用条件。

3. 实例分析：分析常见的情境下机械能守恒定律的运用，如抛体运动、滑动摩擦等。

4. 练习与讨论：布置一些练习题，让学生运用机械能守恒定律解决问题，并进行小组讨论。

6. 课后作业：布置一些有关机械能守恒定律的应用题，让学生巩固所学知识。

六、教学评价：1. 评价学生对机械能守恒定律的理解程度，包括定义、表达式和应用条件。

2. 评价学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 观察学生在小组讨论中的参与程度和沟通能力。

七、教学反馈：1. 收集学生作业，分析其对机械能守恒定律的应用情况。

2. 在课堂上随机提问，了解学生对机械能守恒定律的理解程度。

3. 听取学生对课堂讨论和小组活动的反馈意见。

八、教学调整：1. 根据学生作业和课堂回答的情况，针对性地进行讲解和辅导。

2. 对于学生普遍存在的问题，进行重点讲解和解释。

3. 根据学生的反馈意见，调整教学方法和教学内容，以提高教学效果。

机械能守恒定律及其应用【学习目标】1、 理解机械能守恒定律的内容及机械能守恒的条件2、 能应用机械能守恒定律解决单个和多个物体机械能守恒问题3、 知道机械能守恒中轻杆模型的特点及解决这类问题的方法 【知识梳理】一轮复习资料P81[主干回顾] 【理解自测】一轮复习资料P81[思维诊断]答案： [小题快练]答案： 【考点突破】一、机械能守恒的判断1.如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是( ) A.斜劈对小球的弹力不做功 B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒 C.斜劈的机械能守恒D.小球重力势能减小量等于斜劈动能的增加量2.(多选)如图所示,弹簧固定在地面上,一小球从它的正上方A 处自由下落,到达B 处开始与弹簧接触,到达C 处速度为0,不计空气阻力,则在小球从B 到C 的过程中( ) A.弹簧的弹性势能不断增大 B.弹簧的弹性势能不断减小C.小球和弹簧组成的系统机械能不断减小D.小球和弹簧组成的系统机械能保持不变3.（多选）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。

假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ） A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关4.(多选)如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M 和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中( )A.M 、m 各自的机械能分别守恒B.M 减少的机械能等于m 增加的机械能C.M 减少的重力势能等于m 增加的重力势能D.M 和m 组成的系统机械能守恒 思想方法总结：系统机械能守恒时，机械能一般在系统内物体间 ，其中的单个物体机械能通常 。

公开课教案机械能守恒定律及其应用三维目标知识与技能1. 让学生掌握机械能守恒定律的内涵和得来。

2. 让学生掌握机械能守恒定律的应用条件。

3. 让学生掌握机械能守恒定律的应用技能。

过程与方法1. 让学生动手动脑参与机械能守恒定律的得来过程， 从而促进学生对机械能守恒定 律的内涵的掌握和应用条件的把握。

2. 通过让学生参与例题错解原因的分析过程，促进学生对机械能守恒定律的应用技能 的掌握。

情感、态度和价值观通过让学生参与严密的推理和分析过程，体会物理探索的科学性和严谨性，养成严谨与扎实的学习和研究作风。

教学重点1. 机械能守恒定律的得来、内涵和应用条件。

2. 机械能守恒定律的应用技能。

教学难点1. 机械能守恒定律的应用技能。

课时安排1课时教学方法讲解、提问、分类和比较、归纳和总结教学过程【新课导入】师：我们前不久学过动能定理，它的应用范围很广，那是不是关于能量的东西都应用很广呢？我们下面先将动能定理作一些应用。

【新课教学】一．机械能守恒定律的导出、内涵和使用条件师：下面各情况中，物体A 距水平地面的高度都为h ，各表面均光滑，绳长L 未知，但知道L ＞h ，A 、B 质量均为m,A 的速度大小。

（1） （2） （3）师：请大家思考一下。

生：……师：1图中，很容易得到，只受重力，总功为mgh，设动能增量为12mv2-0,则mgh=12mv2-0（1式）,即可求出v.师：2图中，要想得到总功，首先分析A的受力，请问A受哪些力？是什么方向？生甲：受重力mg和斜面的支持力F N,一个竖直向下，一个垂直于斜面向上。

师：（在黑板上画出受力分析示意图。

）师：这两个力做的功是什么？生乙：重力做功mgh,支持力与位移方向垂直，不做功。

师：很好，所以，由动能定理有mgh+0=12mv2-0（2式），此后可求v.师：3图中，A受哪些力？B受哪些力？这些力的方向如何？生甲：A受竖直向下的重力，一旦下落后受竖直向上的绳的拉力。