高中物理必修2机械能守恒定律 教材分析

教学设计复习引入：在前面的学习过程中我们学习重力势能、弹性势能、动能几种形式的能量，它们的表达式分别是什么？（采用快速抢答的方式回答）（学生）重力势能：物体由于被举高而具有的能量，与m、h有关；弹性势能：物体由于形变而具有的能量，与形变程度有关；动能：物体由于运动而具有的能量，与m、v有关；能量转化与做功之间的关系有哪些？（学生）动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化公式：重力做功重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量公式：强调、总结：功是能量转化的量度过渡：在我们的实际生活中存在很多涉及能力转化的现象，展示视频：08奥运蹦床冠军何雯娜蹦床视频。

思考：上升和下落过程中力的做功情况；能量的变化情况。

（学生）1.(离开蹦床)上升过程：有初速度重力做负功，重力势能增加，动能减少动能→重力势能2.下落到接近蹦床的过程：重力做正功，重力势能减少，动能增加重力势能→动能展示少数民族射箭的图片。

总结：总结：这几种能量之间可以相互转化、关系密切机械能：将动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。

h 1h2A B v1 v2符号：E公式：单位：J（焦耳）（板书）练一练：质量为2Kg的小球在距离地面10m高处瞬时速度是10m/s，求出此刻小球的机械能?(g=10m/s2)（以地面为参考面） (以10m高处为参考平面)从例题对比引出：机械能是标量，具有相对性小游戏：钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球拉至同学鼻子处，摆回时观察该同学的反应，并进行分析。

试分析：（小球摆动实验）1.小球受哪些力的作用？（重力、拉力）2.哪些力对小球做功？（重力）3.能量之间有转化吗？（重力势能与动能）小球摆到另一侧相同高度说明了什么？（只有重力势能和动能的相互转化，在该过程中机械能保持不变。

）对小球下落的三种情况涉及的能量变化进行详细分析：情景1.一个自由下落的物体，由A位置运动到B位置,可以得到以下能量关系:情景2. 小球，由A 位置运动到B 位置,可以得到以下能量关系:情景3.小球从任意曲面上运动：由A 位置运动到B 位置，可以得到一下能量关系结论：在只有重力做功的情况下，无论直线运动还是曲线运动总的机械能保持不变。

《机械能守恒定律》教课方案一、【教材剖析】机械能守恒定律是人教版教材必修二第七章第八节的知识，这一节的内容与本章的各节内容有密切的逻辑关系，是全章知识链中重要的一环，机械能守恒定律的研究成立在前方所学知识的基础上，而机械能守恒定律又是广泛的能量守恒定律的一种特别状况，教材经过“做一做”小实验展现了与研究守恒量的联系，经过多个详细实例，先猜想动能和势能的互相转变的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的研究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性剖析到定量计算，逐渐深入，最后得出结论，并经过应用使学生领悟定律在解决实质问题时的优胜性。

本设计力争经过生活实例和物理实验 , 展现有关情形，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的研究 , 表现从“生活走向物理”的理念 , 经过成立物理模型, 由浅入深进行研究 , 让学生领悟科学的研究方法 , 并经过规律应用稳固知识 , 领会物理规律对生活实践的作用。

二、【学习目标】（一）知识和技术1.知道机械能的含义，理解物体动能和势能间的互相转变。

2.理解机械能守恒定律的内容和守恒条件。

3.能用机械能守恒定律剖析生活中的详细问题。

（二）过程与方法经过让学生剖析物理模型理解功能关系，培育学生剖析问题解决问题的能力。

（三）感情态度与价值观培育研究物理知识的兴趣和科学谨慎的态度。

三、【学习重难点】重点：机械能守恒定律的应用难点：机械能守恒定律合用条件的理解判断四、【教课过程】（一）复习回首指引学生回首复习以下三个问题，让学生作答。

1、动能，动能定理。

2、重力势能，重力做功与重力势能变化量之间的关系。

3、弹性势能，弹力做功与弹性势能变化量之间的关系。

设计企图：让学生对前方的知识进行再回首，再次领会做功和能量变化之间的关系，为本节课的学习做好铺垫。

（二）情境导入经过展现学生常有的物理模型，比如：小球在斜面上的转动以及物体对弹簧的挤压，领会功和能之间的转变，联合学生的预习状况引出本节课所要学习的内容 - 机械能。

《机械能守恒定律》教案〖教材分析〗学习本节内容注意回顾前面学习的动能定理和重力势能与重力做功的关系，已经它们之间的联系，通过本节学习的机械能守恒条件，把前后结合统一起来。

本节内容是本章教材的重点内容，它既是对前面几节内容的总结，也是对能量守恒定律的铺垫。

通过学习，学生不难掌握机械能守恒定律的表达式和运用机械能守恒定律求解简单问题，但对守恒条件的判断有一定的困难，对条件的理解是本节内容的难点。

〖教学目标与核心素养〗物理观念：树立能量观念，能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化的关系，结合机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。

科学思维：理解机械能守恒定律的推导过程，体会它与动能定理和重力做功与重力势能变化的关系之间的统一关系。

科学探究：通过对生活中动能和势能相互转化的思考增加学生对物理知识喜爱。

领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。

科学态度与责任：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。

〖教学重点与难点〗重点：1.理解机械能守恒定律的内容。

2.在具体问题中能判断机械是否守恒，并能列出定律的数学表达式。

难点：从功能关系来理解机械能守恒定律的条件。

〖教学准备〗多媒体课件〖教学过程〗一、新课引入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？（播放动图）阐述速度是变化的，高度和质量是不变的。

也许还有一个量也是不变的，那就是能量，——追寻守恒量。

二、新课教学（一）追寻守恒量伽利略的这个实验，小球总能回到原来的高度。

也就说小球在运动的过程中，好像记得自己起始的高度，用物理学的语言来说，这说明存在一个与高度相关的物理量。

这个量是守恒的，后来物理学家就把这个量叫做能量。

其实，伽利略已经走到了机械能守恒的大门口，只是当时还没有“能量”的概念，因此，伽利略没有得出机械能守恒的结论。

机械能守恒定律●教材分析和教法建议（1）机械能守恒定律是本章的重点内容，要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题．守恒定律在物理学理论和应用方面十分重要，不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果．但这种思想和有关的概念、规律，由于其抽象性强，学生不易理解、掌握．机械能守恒作为普遍的能的转化与守恒的一个特例虽然比较简单，学生要真正掌握和灵活运用也极困难．为了减轻学生负担，使学生在有限的时间内掌握得好一些，教材删去了机械能守恒定律的推导，对应用机械能守恒解题也尽量降低难度．（2）物质运动的转化是普遍的，守恒反映了运动转化间的关系，没有转化就不会有守恒．教材分两步得出机械能守恒定律，第一步是要学生理解动能与势能间可以相互转化，第二步是说明在转化过程中机械能的总量守恒．教材先讨论重力势能与动能间的相互转化，再简单介绍弹性势能与动能间的相互转化．由于前面没有完整地定量地讨论重力做功与重力势能变化的关系，也没有介绍动能定理，所以教材对重力势能与动能间的转化完全是从实例的分析得出的．分析前我们可向学生明确指出：大量实践证明不同形式的能可以互相转化，这是能的重要性质．对教材分析的三个实例我们可根据学生情况选用．竖直上抛的例子学生比较熟悉，而且从力、加速度的角度又分析过自由落体运动，现在从能的转化的角度来分析它，有利于培养从不同角度分析同一个问题的思想方法．对这第一个实例的观察、分析应细致些．可先启发学生注意观察高度与速度的关系，让学生得出高度大时速度小、高度小时速度大的结论，再得到重力势能大时动能小、重力势能小时动能大．在引导学生分析物体运动状态变化过程中得出重力势能增大（减小）的过程就是动能减少（增大）的过程，也就是重力势能（动能）向动能（重力势能）转化的过程．钟摆摆动的实例较竖直上抛运动更便于观察高度与速度的关系，在第一个例子分析基础上可让学生独立观察和分析得出结论．学生若不熟悉翻滚过山车，老师可先把它的运动情况介绍给学生，然后让学生自己从重力势能和动能的相互转化来认识翻滚过山车的运动过程．弹性势能与动能间的转化可简略分析．（3）在势能与动能相互转化的基础上，可鲜明地提出量的守恒问题，即：“当势能（动能）向动能（势能）转化过程中，势能（动能）减小的量与动能（势能）增加的量之间是否有关系？教材没有定量推导机械能守恒，教学中可明确指出：大量实践表明，如果没有摩擦和空气等介质阻力，则势能与动能相互转化时，势能（动能）减少的量等于动能（势能）增加的量，机械能的总量不变，即机械能守恒．如果有摩擦或介质阻力，则势能（动能）减少的量大于动能（势能）增加的量，也就是机械能的总量有损失、不守恒．我们可用上面的例子说明这个意思，并进一步说明机械能总量减少时发生了机械能向物体内能的转化，为热学中讲普遍的能的转化与守恒定律作些准备．（4）教材对机械能守恒定律的内容表述为：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．机械能守恒的条件是难点，严格的表述应从系统、内力做功、外力做功的角度去说明，但在中学没有必要做这种过高的要求．教材中说明机械能守恒的条件是：没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化．这两句话的意思是互为补充的不要割裂．教材对守恒条件没有太多要求，在一些明显简单的例子中要求学生知道总机械能守恒，在习题中，教材对（3）～（7）题都直接提示机械能守恒．我们要求学生清楚地知道机械能守恒定律的内容和意义．可向学生说明定律有两层意思：一是动能和势能可相互转化，二是总机械能守恒．要让学生理解，物体的机械运动可能是十分复杂的（轨迹是曲线，速度、加速度、力都随时在变化），但只要物体不受摩擦和介质阻力，只发生动能和势能的相互转化，则物体在复杂的运动过程中机械能总量保持不变，这使我们从复杂运动中看到了一个简单的规律：总机械能守恒．用这个观点去分析力学现象是一条重要的途径，有时能简捷地得到重要结论．（5）要求学生能应用机械能守恒定律解决一些简单问题，在应用过程中能巩固、加深对定律的理解．应用的重点不是守恒条件的判定（这很关键，但教材没作太多要求），而是：①如何根据问题情况，分析并确定初态和末态的机械能（动能和势能）；②根据机械能守恒建立方程．例题作了典型的示范性的分析说明，习题中的（3）～（7）题要求学生掌握这个方法．通过解题使学生体会：一个复杂运动的中间过程细节可能很繁，但我们着重于初态和末态的分析而不考虑过程细节，可以使问题大为简化．这是守恒定律很大的特点，也是优点．特别像习题（6），虽然学生没有学过平抛运动规律，但用能量守恒定律也可以将问题解决．（6）本章是力学的重点内容，可以指导学生对本章内容作一小结，让学生比较分析解决力学问题的两条途径（力的角度和能的角度）的各自特点，这对培养学生能力有很大好处．。

《机械能守恒定律》教学设计【课程分析】本节内容是人教版高中物理必修2第七章第八节新授课，从前后联系来看，这节课的内容有利于学生对功能关系的进一步认识；在理论推导的过程中，有利于强化学生对动能定理的理解；从思维方式上分析，使学生初步建立守恒的思想。

并且在探究、推理过程中，有利于培养学生的演绎推理能力、分析归纳能力和探索发现能力，领悟物理学研究方法和提高创造性思维能力。

通过学习，学生不难掌握机械能守恒定律的表达式和运用机械能守恒定律求解比较简单的问题，但对具体问题中机械能守恒条件是否满足还有一定的困难，因此，对机械能守恒定律条件的理解是本节内容的难点。

【学情分析】通过前几节课内容的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化，弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化，合外力做功将引起物体动能的变化。

使学生看到生活中的一些定性的感受逐渐找到了定量方面的联系，对功能关系的认识加深了，也萌发了继续探究的兴趣。

那么，在动能和势能都参与转化的过程中，情况又将如何呢？这是学生急待解决的问题，机械能守恒定律的建立已经到了“水到渠成”的时候了。

【设计思路】本节课首先以自然景观、生活实例为情景引入新课，引起学生探索物理规律的兴趣。

而学生通过大胆猜想、探究设计、实验验证、理论推导充分体验物理规律的形成过程，从而真正理解机械能守恒定律及条件。

最后，通过实践应用来回馈生活，加深学生对物理规律的认识。

整节课，以学生为主题，体验为红线，思维为主攻，教师加以引导，以情激情，以诱达思，使学生在掌握物理规律的同时，获得了探求知识的途径和方法。

从而激励学生将探究学习的方法应用到平时学习中去，在获得知识的同时，体验快乐和成就感。

【学习目标】（1）理解机械能和机械能总量的概念（动能、势能统称为机械能，它们的总和即为机械能总量）；（2）理解机械能守恒定律条件的实质（能量只在机械动能和势能之间转化）；（3）初步会用定律分析实际过程机械能是否守恒（做功法和能量转化法）。

《机械能守恒定律》说课稿优秀3篇机械能守恒定律说课稿篇一一、教材分析《机械能守恒定律》是人教版高中新教材必修2第七章第8节，本节内容从理论推导过程中，强化学生对动能定理的进一步理解；机械能守恒定律属物理规律教学，是对功能关系的进一步认识，是学生理解能量的转化与守恒的铺垫，为今后学习动量守恒、电荷守恒打下基础。

它结合动量守恒定律是解决力学综合题的核心，而这类问题又常伴随着较为复杂的运动过程和受力特点是充分考查学生抽象思维能力、分析能力、应用能力的关键点。

教学目标根据上述教材结构与内容分析，依据课程标准，考虑到学生已有的认知结构、心理特征，制定如下教学目标：知识与技能1、知道什么是机械能；2、知道物体的动能和势能可以相互转化；3、掌握机械能守恒的条件；情感态度与价值观目标1、培养学生发现和提出问题，并利用已有知识探索学习新知识的能力；2、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。

教学重点、难点重点：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；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：从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。

二、说教法主要采用讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。

通过师生一起探索得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现"教师主导、学生主体"的教学原则。

采用情景→问题→分析与活动→总结的教学设计模式，以老师指导下的学生活动为主。

三、说学法让学生真正成为学习的主体。

这种运用归纳法的思想，从一个个典型的物理情景中总结出科学的结论，()可以大大调动学生学习的积极性和主动性。

本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变，巧用引导性提问，激发学生的积极性，让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。

四、教学过程（引入新课）用多媒体展示下述物理情景：A.运动员投出铅球；B.弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动。

《验证机械能守恒定律教学设计》一、教材分析“验证机械能守恒定律”位于人教版物理必修二第七章第九节，内容包括了重力做功，重力势能变化，验证机械能守恒定律，机械能所需要掌握的注意事项等几个教学知识点。

二、学情分析本节教学设计为高一新授实验课，实验课一定要给与学生充分的实验时间，给学生高度的自由度，让学生接触实验，感触实验，领会实验。

再结合我校的“问——讲——练”的三五五教学模式，体现高一实验课的教学特点。

三、目标分析 （一）知识与技能 1、机械能。

2、验证机械守恒定律的实验步骤。

（二）过程与方法1、通过学生的分组实验来验证机械能守恒。

2、通过教师的演示实验来归纳总结221n mv mgh 。

（三）情感态度与价值观1、体验物理实验认真、严谨的科学态度以及尊重科学的精神。

2、培养学生的动手动脑的习惯，以及发现问题解决问题的能力。

三、教学的重点、难点重点：学生分组实验验证机械守恒定律。

难点：通过分析判断演示实验来得到221n mv mgh =关系。

四、教法、学法 教法：三五五教学模式教学用具：多媒体设备，高拍仪，微课，实验室器材 学法：实验法、自主探究法、归纳分析方法等。

五、教学过程： [实验目的]1.验证机械能守恒定律。

2.掌握实验数据处理方法，能定性分析误差产生的原因。

[实验原理]当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。

若某一时刻物体下落的瞬时速度为v ，下落高度为h ，则应有：21mg m 2h v =。

借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h 和该时刻的瞬时速度v ，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图1所示。

测定第n 点的瞬时速度的方法是： T2h -h 1-n 1n n +=v [实验器材]图1铁架台(带铁夹)、打点计时器、纸带、交流电源、导线、带铁夹的重锤、纸带、刻度尺等。

[实验步骤]1．按如图1装置把打点计时器安装在铁架台上，并使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。

实验：验证机械能守恒定律 教材分析这一节将通过实验来研究物体自由下落过程中动能与势能的变化，从而验证机械能守恒定律.（一）实验方法与原理所用装置如图5－9－1.图5－9－1 验证机械能守恒定律重物的质量用天平测出，纸带上某两点的距离等于重物下落的高度，这样就能得到重物下落过程中势能的变化.重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出，这样也就知道了它在各点的瞬时速度，从而得到它在各点的动能.比较重物在某两点间的动能变化与势能变化，就能验证机械能是否守恒.（二）速度的测量我们学过了匀变速运动的规律，并且已经知道自由落体的运动是匀变速运动，就可以用一个更简单、更准确的方法测量重物下落时的瞬时速度了.图5－9－2 B 点的瞬时速度等于A 、C 之间的平均速度如图5－9－2所示，A 、B 、C 是纸带上相邻的三个点，由于已经知道纸带以加速度a 做匀加速运动，所以A 、C 两点的距离可以表示为x =v A (2Δt )+21a (2Δt )2式中“2Δt ”是A 、C 两点的时间间隔.这样，A 、C 之间的平均速度可以写成v AC =t x 2=v A +a Δt另一方面v B =v A +a Δt所以v B =v AC这表明：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度.（三）实验器材铁架台（带铁夹）、打点计时器、重锤（带纸带夹子）、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、学生电源.（四）实验步骤：略（五）注意事项1.打点计时器安装要稳固，并使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力.2.实验中，需保持提纸带的手不动，待接通电源，打点计时器工作稳定后才松开纸带让重物下落.3.过程开始和终结位置的选择实验用的纸带一般小于1 m.从起始点开始大约能打出20个点.终结位置的点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数4~6个点当作开始的点，可以减小这两个点瞬时速度及两点之间的距离（高度h ）的测量误差.4.实验中不需要测出物体的质量m .5.某时刻瞬时速度的计算应用v n =Th h n n 211－－ ，不要用v n =n gh 2来计算.（七）误差分析1.偶然误差：测量相关长度时带来的.减小的方法可多测几次取平均值.2.系统误差：实验过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量ΔE k 必定稍小于势能的减少量ΔE p ，这属于系统误差.。