《研究机械能守恒定律》学案

高中物理《4.5 机械能守恒定律》学案3 教科版必修21、验证机械能守恒定律、2、熟悉瞬时速度的测量方法、3、能正确进行实验操作，分析实验数据得出结论，能定性地分析产生误差的原因、学习重点1、验证机械能守恒定律、2、熟悉瞬时速度的测量方法、3、能正确进行实验操作，分析实验数据得出结论，能定性地分析产生误差的原因、学习难点1、验证机械能守恒定律、2、熟悉瞬时速度的测量方法、3、能正确进行实验操作，分析实验数据得出结论，能定性地分析产生误差的原因、课前预习使用说明与学法指导教材高一物理必修二第四章第五节知识准备1、机械能守恒定律的表达式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2、ΔEk增＝、ΔEA增＝、2、机械能守恒的条件：、3、在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间内刻的瞬时速度，即＝v4、实验原理：做自由落体运动的物体，在下落过程中，重力势能减少，动能增加，如果重力势能的减少量动能的增加量，就验证了机械能守恒、5、两种验证方案(1)若以重物下落的起始点O 为基准，设重物的质量为m，测出重物自起始点O下落距离h时的速度v，则在误差允许范围内，由计算得出mv2＝mgh，机械能守恒定律即被验证、(2)若以重物下落过程中的某一点A为基准，设重物的质量为m，测出重物对应于A点的速度vA，再测出重物由A 点下落Δh后经过B点的速度vB，则在误差允许范围内，由计算得出mv－mv＝mgΔh，机械能守恒定律即被验证、6、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器(或电火花计时器)、重锤(带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压交流电源(4 V～6 V)、教材助读仔细阅读教材，知道实验原理及过程预习自测预习自测题课内探究情景导入学始于疑质疑探究一、实验步骤1、按图1甲把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好、把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近、3、先接通电源后放手，让重物拉着纸带自由下落、4、重复几次，得到3～5条打好点的纸带、5、从打好点的纸带中挑选点迹清晰且开始的两点间距接近2 mm的一条纸带，在起始点标上0，以后任取间隔相同时间的点依次标上1、2、3……，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……(如图乙所示)二、数据处理1、利用公式vn＝，计算出点1、点2、点3…的瞬时速度v1、v2、v3…、2、要验证的是mv2＝mgh或mv－mv＝mgΔh，方程两边都有质量，故不需要测量重物的质量m，在实验误差允许范围内，比较v2与gh(或v－v与gΔh)是否相等、三、误差分析1、本实验的误差主要是由纸带测量产生的偶然误差、重物和纸带运动中的空气阻力及打点计时器的摩擦阻力引起的系统误差、2、测量时采取多次测量求平均值的方法来减小偶然误差，安装打点计时器使两限位孔中线竖直，并且选择质量适当大些、体积尽量小些的重物来减小系统误差、四、实验注意事项1、打点计时器安装要稳固，并使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力、2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力相对减小、3、实验时，应先接通电源，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落、4、本实验中的两种验证方法均不需要测重物的质量m、5、速度不能用v＝gt或v＝计算，应根据纸带上测得的数据，利用vn＝计算瞬时速度、【例1】如图2所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图、现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重锤、天平、回答下列问题：为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有、(填入正确选项前的字母)A、毫米刻度尺B、秒表C、0～12 V的直流电源D、0～12 V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有、(写出两个原因)【例2】在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9、8 m/s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图3所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取的计数点、则重物由O点运动到B 点时(重物质量为m kg) (1)重力势能的减少量是 J、动能的增加量是 J、(2)根据计算的数据得出的结论：、【例3】利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图4所示、(1)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为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Δt1和Δt2；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、(2)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v1＝和v2＝、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Ek1＝________和Ek2＝________、③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝ (重力加速度为g)、(3)如果ΔEp＝，则可认为验证了机械能守恒定律、知识网络当堂检测1、用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下列物理量中需要测量的有()A、重物的质量B、重力加速度C、重物下落的高度D、与重物下落高度对应的重物的瞬时速度2、在验证机械能守恒定律的实验中，对于自由下落的重物，下列说法正确的是()A、只要足够重就可以B、只要体积足够小就可以C、既要足够重，又要体积非常小D、应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同重物运动时不致被扭曲3、用自由落体法验证机械能守恒定律，就是看mv是否等于mghn(n为计数点的编号0、1、2…n)、下列说法中正确的是( )A、打点计时器打第一个点0时，重物的速度为零B、hn是计数点n到起始点0的距离C、必须测量重物的质量D、用vn＝gtn计算vn时，tn＝(n－1)T(T为打点周期)4、在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)将下列主要的实验步骤，按照实验的合理顺序把步骤前的序号填在题后横线上：A、用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处；B、将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器的限位孔；C、取下纸带，在纸带上任选几点，测出它们与第一个点的距离，并算出重物在打下这几个点时的瞬时速度；D、接通电源，松开纸带，让重物自由下落；E、查出当地的重力加速度g的值，算出打下各计数点时的动能和相应的减少的重力势能，比较它们是否相等；F、把测量和计算得到的数据填入自己设计的表格里、答：_________________________________________________________ _______________、(2)动能值和相应重力势能的减少值相比，实际上哪个值应偏小些？答：_________________________________________________________ _______________、课后反思课后练习▲练习与评价（课本P5）▲发展空间（课本P5）▲补充练习:。

物理机械能守恒定律探究教案一、教学目标1.了解机械能守恒定律的概念和实践意义；2.掌握机械能守恒的计算方法；3.理解机体所受力的变化对守恒定律的影响。

二、教学重点1.理解机械能守恒定律的概念；2.掌握机械能守恒的计算方法。

三、教学难点理解机体所受力的变化对守恒定律的影响。

四、教学过程1.引入老师可以先通过问答的方式，引导学生回忆力学中的能量有哪些？有怎样的守恒定律？为什么需要守恒定律？引入中，老师要让学生明确本节课学习的是什么，为什么要学习它。

学习目标不能是空洞的，必须是具体的。

2.学习（1）机械能守恒定律的概念机械能守恒定律指的是，在惯性参考系中，一个物体在外力作用下能量的变化等于这个物体所做的功，也就是机械能守恒的数学表达式为 E_g+E_k=E_g'+E_k'其中，E_g表示重力势能；E_k表示动能，而E_g'+E_k'就是动能和重力势能的和。

老师可以让学生通过讨论上述定律的实际意义，引导学生理解该定律的现实应用场景。

（2）机械能守恒定律的计算方法机械能守恒定律的计算方法可以用下面的公式表示。

mgh + 1/2 mv^2 = mgh' + 1/2 mv'^2其中，m为物体的质量；g为重力加速度；h为物体的高度；v为物体的速度；h'表示物体到达的高度；v'为物体到达高度h'时的速度。

通过在适当的练习中，让学生熟练掌握机械能计算的方法。

（3）力对机械能守恒定律的影响在有些情况下，机械能守恒定律不成立，例如机体受到非保守力（比如摩擦力）所作的负功。

机械能守恒定律通常只适用于惯性参考系下的保守力做功情况。

基础上，老师又可以通过适当的问答，引导学生深入理解机械能守恒的理论内涵，并将理论知识联系到实际。

3.练习在这里，老师可以通过具体问题的讨论，让学生练习并巩固所学的知识，同时让学生能够在实际问题中理解机械能守恒定律的应用。

例如：小球从15m处落下直径2.0cm的水柱上方，碰到水柱后反弹，反弹高度为9.0m，求小球的初速度。

高中物理《机械能守恒定律》教学教案（6篇）篇一：重点、难点分析篇一1．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的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。

2．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。

3．能否正确选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。

篇二：说明篇二势能是相互作用的物体系统所共有的，同样，机械能也应是物体系统所共有的。

在中学物理教学中，不必过份强调这点，平时我们所说物体的机械能，可以理解为是对物体系统所具有的机械能的一种简便而通俗的说法。

篇三：教学目标篇三1．在已经学习有关机械能概念的基础上，学习机械能守恒定律，掌握机械能守恒的条件，掌握应用机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。

2．学习从功和能的角度分析、处理问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。

篇四：小结篇四1．在只有重力做功的过程中，物体的机械能总量不变。

通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解。

2．应用机械能守恒定律解决问题时，应首先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件，其次要正确选择所研究的物理过程，正确写出初、末状态物体的机械能表达式。

3．从功和能的角度分析、解决问题，是物理学研究的重要方法和途径。

通过本节内容的学习，逐步培养用功和能的观点分析解决物理问题的能力。

4．应用功和能的观点分析处理的问题往往具有一定的综合性，例如与圆周运动或动量知识相结合，要注意将所学知识融汇贯通，综合应用，提高综合运用知识解决问题的能力。

机械能守恒定律学案机械能守恒定律学案7.8《机械能守恒定律》导学案【学习目标】1．知道机械能的概念，知道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。

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【重点难点】机械能守恒定律的理解和应用【学法指导】认真阅读教材，体会机械能的概念，体会机械能守恒的含义。

【知识链接】1．重力势能：物体的重力与其所处乘积叫重力势能能。

定义式Ep_________，是标量，具有相对性，只与位置有关，是状态量。

2．重力做功和重力势能变化的关系：WG=___________，WG是过程量，决定于始末位置，与路径_________。

3．弹性势能：发生弹性形变的物体由弹力决定的势能叫________，是标量，是状态量。

弹力做功和弹性势能变化的关系：W弹=___________，弹力做正功，弹性势能减少，数值对应相等。

4．动能：物体由于而具有的能量叫动能。

Ek_________，动能是标量，是状态量，也有相对性。

5．动能定理：外力对物体做的_________等于物体动能的变化。

W 总=_________________ 思维要点：__________________。

（1）明确对象和研究过程，找出____、______状态的速度。

（2）_________分析（包括重力、弹力等），明确各力做功的________。

（3）注意运动的_______性，明确各阶段外力做功的情况【学习过程】一、动能与势能的相互转化1．阅读教材75页，列举重力势能和动能相互转化的实例，课上交流2．阅读教材75页，列举弹性势能和动能相互转化的实例，课上交流3．什么是机械能？物体的_______、___________、_____________统称为机械能。

结论：以上实例表明，通过______做功或________做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。

【尝试应用1】做平抛运动的小球，在运动过程中__________能转化为________能。