高中物理人教版必修二 7.8机械能守恒定律教案

高二物理人教版必修2 7.8机械能守恒定律教案在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

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？解析：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。

又由水平方向系统动量守恒可以得知：斜面将向左运动，即斜面的机械能将增大，故物块的机械能一定将减少。

机械能守恒定律【教课目的】理解和掌握机械能守恒定律，能娴熟地运用机械能守恒定律解决实质问题【教课重点】机械能守恒定律的应用【教课难点】判断被研究对象在经历的研究过程中机械能能否守恒，在应用时要找准始末状态的机械能【教课内容】知识与方法重点重点方法技巧考证机械能守恒定律利用打点计时器考证机械实验研究能守恒定律机械能守恒定律的应用 实质应用的方法和思路理解概括1．机械能的转变和守恒的实验研究本实验属考证性学生实验，实验目的是利用重物的自由着落考证机械能守恒定律。

要掌握实验的方法与技巧、实验数据的收集与办理，剖析实验偏差，进而不单从理论上认识机械性能守恒定律，并且经过实质观察从感性上增添认识，深入对机械能守恒定律的理解。

教材中介绍了丈量刹时速度的更加简单而正确的方法，要理解其道理。

实验原理用研究物体自由着落的运动来考证机械能守恒定律的实验原理是：忽视空气阻力，自由下落的物体在运动过程中机械能守恒，即动能的增添等于重力势能的减少。

详细地说：① 若以重物着落的开端点 O 为基准，设重物的质量为 m ，测出物体自开端点 O 着落距离h 时的速度 v ，则在偏差同意范围内，由计算得出1m v 2 mgh ，机械能守恒定律即被考证。

2② 若以重物着落过程中的某一点A 为基准，设重物的质量为 m ，测出物体对应于 A 点的速度 v a ，再测出物体由 A 点着落△ h 后经过 B 点的速度 v b ，则在偏差同意范围内，由计算得出 1mv B21mv A 2 mg h ，2 2机械能守恒定律即被考证。

操作步骤实验时，可按以下步骤进行：① 用天平称出重物的质量；② 把打点计时器固定到桌边的铁架台上；③ 把打点计时器接到低压沟通电源上；④ 把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提高到必定高度；⑤ 接通电源，开释纸带；⑥ 断开电源，调整纸带，重做两次；⑦ 拆掉导线，整理仪器；⑧ 用毫米刻度尺测出计数点间的有关距离，记录数据，并计算出结果，得出结论。

机械能守恒定律第八节机械能守恒定律教学设计【第七章机械能守恒定律】一、学习目标: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.知道用动能定理推导机械能守恒定律；3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒；4.掌握机械能守恒定律的四种表达式，理解其物理意义，能合理选用公式解决实际问题。

二、学习重点：1.掌握机械能守恒定律的内容及其条件。

2.能在物理情境中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决具体问题。

三、学习难点：1.在具体问题中判断机械能是否守恒；2.机械能守恒定律的运用。

四、学习方法：讨论法、归纳法、讲授法五、学法指导：课前认真阅读教材，课上小组探究交流，对实验进行观察分析和总结。

六、教学过程结构流程七、教学过程设计： 【知识回顾】 1. 重力势能公式mghE P =2. 动能公式3. 重力做功和重力势能的关系式？4.动能定理的表达式？【新课教学】 一、机械能1.概念：机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称， 用符号 E 表示。

2.表达式：3.机械能是标量，具有相对性先选取参考平面和参考系才能确定机械能。

（一般选地面为参考系）[练习]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)（以地面为参考面或者以抛出点为参考面）二、机械能之间可以互相转化这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？这节课我们就来探究这方面的问题。

任务一、探究动能与势能的相互转化列举生活中的实例（多媒体放课件），让学生试着分析在不考虑阻力的情况下，下面几种情况动能和势能是怎么转化的？猜想动能和势能的总和有何特点？【学生活动】学生看完每一副图片后，相互讨论，然后由学生发言，阐述各自的观点任务二：演示实验【教师点评】上面几种情况都是动能和势能相互转化。

任务二、在只有重力做功的系统内，重力势能和动能的总和保持不变，即机械能保持不变。

授课内容：人教版必修二第七章第八节机械能守恒定律（第一课时）一、背景分析：新媒体环境下，物理学习方式必然引起一场深刻的变革。

特别是近两年，翻转课堂、慕课、微课、电子书包的出现，每一位物理老师可能都要重新思考如何结合新媒体手段，将传统教学和现代信息技术有效结合起来，构建适合学习活动开展的“探究式学习模式”，使学生在教师引导下，带着物理问题，提出假设与猜想，并对问题进行探索、分析、研究，培养学生主动的探究、创新意识和综合实践能力。

二、课程分析：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势能发生变化，合外力的功将引起物体动能的变化，使学生对于曾在初中阶段学过的一些定性的东西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。

三、设计思路：本课以“视频自学——提出问题——协作交流——探究本质——总结规律——解决问题”为指导，内容以课件的形式呈现在学生面前，并且将电子书包引入了课堂，教师及时下发问题，学生自学后及时上传答案，很好地调动了学生的学习兴趣，最大发挥了学生的自主学习意识，使老师做到真正将课堂还给学生。

四、学习目标：知识与技能：1、知道机械能的各种形式，能够分析动能和势能（包括弹性势能）之间的相互转化2、能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律。

3、会根据机械能守恒定律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。

过程与方法：通过播放一些视频材料，让学生深刻感受各种丰富多彩的动能与势能发生相互转化的过程，用功是能量转化的量度的思想，分析重力、弹簧的弹力做功的特点，使机械能从一种形式转化为另一种形式，而机械能总量保持不变。

情感态度与价值观：发展学生对科学的好奇心与求知欲,使他们体验到用物理规律解释客观世界的无穷乐趣。

五、教学重点、难点重点：1、学习推导机械能守恒定律，理解机械能守恒定律的含义。

2、明确机械能守恒定律的条件。

《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）。

教学设计【课题】§7.8机械能守恒定律 【教学目标】1. 知道机械能的概念，理解物体的动能和势能可以相互转化。

2. 学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法。

3. 理解机械能守恒定律的内容和守恒的条件。

4. 在具体问题中，能判断机械能是否守恒，并能列出机械能守恒方程式。

5．初步掌握用机械能守恒定律解决力学问题的方法。

【教学重点】机械能守恒定律的推导、含义、条件判断及初步应用【教学难点】理解机械能守恒定律的内容，对守恒条件的判断及初步定量计算 【教学用具】钢球、泡沫球、细线、铁架台等；多媒体 【教学时数】1课时 【教学过程】 〖导入新课〗1、情境导入：播放两组视频，引导讨论动能和势能的变化情况，并引出课题。

2、复习提问：重力势能、动能表达式是什么？重力做功与重力势能变化、弹力做功与弹性势能变化、合力做功与动能变化各有怎样的关系？3、过渡：能量的转化是通过力对物体做功来实现的，那么，动能和势能的转化又是通过什么力做功实现的呢？ 〖新课教学〗1、指导学生阅读课本P75-P76“动能与势能的相互转化”内容，并完成学案上的填空：（1）若用E 表示机械能，K E 表示动能，P E 表示重力势能或弹性势能，那么 E =(P K E E +) （2）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。

2、引申过渡：动能与势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？ 演示实验：课本P75“演示”激发疑问：你观察到什么现象？有什么猜想？怎样证实你的猜想？3、创设情境，定量讨论：（1）若物体做自由落体运动，下落过程中机械能是否保持不变？投影展示问题情境：如图，设物体下落过程中经过高度为1h 的A 点时速度为1v ，经过高度为2h 的B 点时速度为2v 。

教师引导学生讨论，在学案上完成推导过程。

理论推导：从A 到B ， 由动能定理，得1221222121k k E E mv mv W -=-=合，由重力做功与重力势能变化的关系，得2121p p G E E mgh mgh W -=-=， 因物体只受重力，故G W W =合，三式联立，得 2112p p k k E E E E -=-，移项后，得 1122p k p k E E E E +=+ ，即 12E E = 。

机械能守恒定律一、教学目标1．知道机械能的定义，能确定机械能的大小．2．理解机械能守恒定律的内容和成立条件．二、重点难点重点：理解机械能守恒定律．难点：在物理过程中判定机械能是否守恒．三、教与学教学过程：我们知道物体自由下落时，由于重力做功，重力势能不断减少，物体的动能不断增加，重力势能转化为动能，竖直上抛物体，在上升过程中，动能不断减小，重力势能不断增加，动能转化为重力势能，我们将找出这一转化过程中的遵循的规律．（－）机械能1．机械能的概念：动能、重力势能和弹性势能的统称叫做机械能，总机械能为动能与势能（重力势能、弹性势能）之和，p k E E E +=。

2．机械能是标量，具有相对性由于重力势能具有相对性，所以要取参考平面；动能具有相对性，所以要取参考系，因此只有在选取了参考平面和参考系后才可确定物体的机械能，通常我们都以地面为参考平面和参考系．【说明】由于对弹性势能只要求定性分析，不做定量计算，所以在以后讨论定量问题时，一般只涉及重力势能和动能的机械能问题．3．机械能之间可以相互转化（1）重力势能和动能间的相互转化【演示】在离心轨道上小球的运动，分析其转化过程（2）弹性势能和动能间的相互转化【演示】将弹簧的一端连接在气垫导轨的一端面上，弹簧的另一端和滑块相连，让滑块在水平轨道上做往复运动，分析其转化过程．（二）机械能守恒定律【演示】摆球在摆动中，动能和重力势能相互转化，摆球总能摆到对方相同的高度（应分析强调这一过程中，悬线拉力不做功，只存在重力做功）．1．机械能守恒定律：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．机械能守恒定律的证明设物体在运动过程中只存在重力做功，则由动能定理得12k k G E E W -= 而)(12p p G E E W --=，所以1212)(k k p p E E E E -=--，即2211p k p k E E E E +=+，或写成21E E =。

7.8 机械能守恒定律【教学目标】知识与技能1、理解机械能守恒定律的内容，能够判断一个物理过程中机械能是否守恒；2、知道机械能守恒定律的两种表达式，会用机械能守恒定律进行解题；3、能够总结利用牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律解题的优劣；4、能够发现一些有意思的结论，并且总结出利用机械能守恒定律解题的基本思路。

过程与方法1、通过对机械能守恒定律的应用，总结归纳物理规律的科学探究方法；2、经历总结机械能守恒定律的应用思路，体会总结归纳的思想方法；3、通过解题过程的完善，体会合理分析解题的思想方法。

情感态度与价值观1、通过利用对联引入，提高学习的兴趣，激发学习热情；2、通过惊险实验，激发学生学习积极性，体会科学无穷魅力；3、通过要求学生上台展示，提高学生解题积极性和学习乐趣；4、通过分组评价，激发学生的竞争意识和团结合作精神。

【教学重点难点】教学重点1、理解机械能守恒定律的内容；2、在具体问题中能判定是否机械能守恒，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、能正确判断所研究上的对象在运动过程中是否机械能守恒；3、能熟练的运用机械能守恒定律解题，合理的确定零势能面。

【教具准备】单摆，实物投影仪，多媒体课件【教学过程】教师活动学生活动 设计意图新课引入先看一副对联“海水朝朝朝朝朝朝朝落，浮云长长长长长长长消。

” 最普遍的读法：“海水潮，朝朝潮，朝潮朝落；浮云长，常常长，常长常消”但是也不尽然必须如此读，总而言之它体现了我们大自然包含的无穷能量，大家有兴趣可以继续探索其它读法。

学生踊跃分析，举手发言，尝试读法。

学生认真回忆，总结。

提高学生学习的兴趣，顺便引出本节课的意图（5分钟）知识回顾那么在上节课我们已经简单介绍了机械能守恒定律，并且安排给了大家学习任务。

那么现在先给大家五分钟的时间，请每个学习小组的两位小组长查看一些本组任务的完成情况，并且选好讲解代表。

ABC图1进行新课二演示实验（1）把一个小球用细线悬挂起来，将小球拉到一定高度的A点，调节铁架台上标尺与A点等高水平。

如图1所示，然后释放小球，小球就摆动起来。

我们通过标尺比较，可以清晰地看到，小球摆到跟A点高度相同的C点。

（2）如果用一铁钉在图2中的D点挡住细线，重新操作，虽然观察到小球不能摆到C点，但观察到小球不能摆到C点，但能观察到小球摆到C‘点的高度与A点相同。

(3) 弹簧振子放在尽可能光滑水平面上，拉小球到b点观察是否能到c点证明机械能守恒定律以图1为例小球受到重力和拉力，在运动过程中，拉力不做功，只有重力做功为W，取B点为零势能面小球在位置A的机械能为111PKEEE+=小孩在位置B的机械能为222PKEEE+=从动能定理可知，12KKEEW-=从重力的功与重力势能的关系知道21ppEEW-=综上：1221KKPPEEEE-=-（守恒表达式一）ABC，图2D课堂练习1、（单选）下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是：（）A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒D.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒2、（多选）如图所示，在地面上以速度抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面．若以地面为参考平面且不计空气阻力，则（）A．物体落到海平面时的势能为mghB．重力对物体做的功为mghC．物体在海平面上的动能为D．物体在海平面上的机械能3、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，则( )A．下滑过程中支持力对小朋友不做功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4、如图所示,轻弹簧k一端与墙相连处于自然状态,质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并开始挤压弹簧,求弹簧的最大弹性势能及木块被弹回速度增大到3m/s时的弹性势能课后作业做课本练习五第（1）、（2）、（3）题。