人教版高中物理高中物理必修二《重力势能》机械能守恒定律1

第七章《机械能守恒定律》知识点总结一、功1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。

功是能量转化的量度。

2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）θ——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。

某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。

当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2πθ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5 功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。

6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。

7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。

即W 总=W1+W2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W=Flcos α求出合外力的功。

方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。

1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。

2公式：tW P =（平均功率） θυc o s F P =（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。

5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv 和F-f = ma 6 应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。

（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。

听课记录：2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《重力势能》一、教学目标（核心素养）•物理观念：理解重力势能的概念，掌握重力势能的表达式及其决定因素。

•科学思维：通过实例分析，培养学生运用重力势能概念解决实际问题的能力，以及逻辑推理和抽象思维能力。

•科学探究：通过观察、实验等方法，探究重力势能的变化规律，体验科学探究的过程和方法。

•科学态度与责任：培养学生对物理现象的好奇心和探索欲，以及尊重科学、实事求是的态度。

二、导入•教师行为：教师手持一个物体（如书本），从高处缓慢放下，让学生观察物体的运动过程，并提问：“在这个过程中，物体具有什么能量？这种能量是如何变化的？”引导学生思考重力与能量的关系。

•学生活动：学生观察物体的运动过程，思考教师提出的问题，并尝试结合已有知识做出初步回答。

•过程点评：通过直观的实验演示和问题引导，有效激发学生的兴趣和探究欲，为学习重力势能的概念做好铺垫。

三、教学过程3.1 重力势能概念的引入•教师行为：结合学生的回答，引入重力势能的概念，解释重力势能是物体由于位置而具有的能量，与物体的质量和相对于参考平面的高度有关。

给出重力势能的表达式Ep=mgh，并解释各符号的含义。

•学生活动：认真听讲，理解重力势能的概念和表达式，尝试将概念与实例相结合。

•过程点评：通过清晰的讲解和实例分析，帮助学生准确理解重力势能的概念和表达式。

3.2 重力势能的变化分析•教师行为：通过多媒体展示不同情境下物体重力势能的变化（如物体上升、下降、水平移动等），引导学生分析重力势能的变化规律。

强调重力势能的变化与重力做功的关系，即重力做正功时重力势能减小，重力做负功时重力势能增加。

•学生活动：观察多媒体展示，分析不同情境下物体重力势能的变化情况，理解重力势能变化与重力做功的关系。

•过程点评：通过多媒体展示和实例分析，加深学生对重力势能变化规律的理解，同时培养学生的观察和分析能力。

3.3 实验探究：验证重力势能的变化•教师行为：设计一个简单的实验（如利用斜面和小球模拟重力势能的变化），引导学生观察并记录小球在运动过程中重力势能的变化情况。

教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《重力势能》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解重力势能的概念，掌握重力势能的表达式及其与高度、质量的关系。

2.科学思维：通过实例分析，培养学生运用重力势能概念解决实际问题的能力，提升逻辑推理和抽象思维能力。

3.科学探究：经历重力势能概念的建构过程，体验科学探究的基本方法，培养观察、比较、归纳的能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理现象的好奇心和探索欲，培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神，认识重力势能在日常生活和工程技术中的应用价值。

教学重点•重力势能的概念及其表达式。

•重力势能的变化与做功的关系。

教学难点•理解重力势能是地球与物体间相互作用、由于位置关系而具有的能量。

•掌握重力势能变化与重力做功的关系，理解重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关。

教学资源•多媒体课件（含重力势能概念示意图、实例分析动画等）。

•实验器材（如斜面、小球、刻度尺等，用于演示重力做功与重力势能变化的关系）。

•教材、教辅资料及网络资源。

教学方法•讲授法：系统讲解重力势能的概念及其表达式。

•演示法：利用实验或多媒体演示，直观展示重力做功与重力势能变化的关系。

•讨论法：组织学生讨论重力势能的应用实例，促进思维碰撞。

•练习法：通过例题和练习题，巩固学生对重力势能概念的理解和应用能力。

教学过程导入新课•情境导入：展示一张高山滑雪运动员从山顶滑下的照片，提问：“运动员在下滑过程中，是什么力在推动他前进？这个力做了功吗？运动员的能量是如何变化的？”引导学生思考重力做功与能量变化的关系，引出重力势能的概念。

新课教学1.重力势能的概念•讲解重力势能的定义：物体由于被举高而具有的能量称为重力势能。

•强调重力势能是地球与物体间相互作用、由于位置关系而具有的能量。

•给出重力势能的表达式：Ep=mgh，解释各符号的含义（m为质量，g为重力加速度，h为相对于参考平面的高度）。

机械能守恒定律知识集结知识元机械能守恒定律知识讲解一、机械能1．内容：物体的动能和势能（包括：重力势能和弹性势能）之和．2．表达式：E＝E k＋E p．3．机械能的理解：（1）机械能是状态量；标量，单位为焦耳；数值有正负（2）相对性：势能具有相对性（须确定零势能参考平面），同时，动能也具有相对性（与所选参考系有关），故机械能具有相对性．二、机械能守恒定律1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变.2、表达式：E k+E p=Ek+Ep.3、适用对象：系统.4、适用条件：只有系统内的重力或弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为0.5、解题的基本步骤：（1）明确所选取的研究对象（物体或系统）（2）分析研究对象的受力情况及各力做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件．（3）恰当地选取参考平面，确定研究对象在研究过程的初、末状态的机械能（包括动能和势能）．（4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解．例题精讲机械能守恒定律例1.下列说法正确的是（）A．物体所受合力不为零，则其速度一定不为零B．物体所受合力不为零，则其速度方向一定发生变化C．合外力对物体做了功，物体的速度一定发生变化D．合外力对物体不做功，物体的机械能一定不变例2.下列说法正确的是（）A．物体处于平衡状态时，机械能一定守恒B．物体的机械能守恒时，一定只受重力作用C．不计空气阻力，小孩沿滑梯匀速滑下过程中机械能守恒D．不计空气阻力，被投掷出的铅球在空中运动过程中机械能守恒例3.关于机械能守恒，下列说法正确的是（）A．做自由落体运动的物体，机械能一定守恒B．人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒C．物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒D．物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动例4.如图所示，一根长为L，重为G的均匀软绳悬于O点，若将其下端向上提起使绳双折，至少要做功（）A．GL B．C．D．例5.如图所示，质量相同的两物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质滑轮两侧，b在水平粗糙桌面上。

教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《机械能守恒定律》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解机械能的概念，掌握机械能守恒定律的内容及条件，能够识别机械能守恒的系统和过程。

2.科学思维：通过案例分析，培养学生运用机械能守恒定律解决物理问题的能力，提升逻辑推理和问题解决能力。

3.科学探究：通过实验或模拟实验，观察机械能转化与守恒的现象，体验科学探究的过程，培养观察、记录、分析数据的能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理学的兴趣，培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神，认识机械能守恒定律在日常生活和工程技术中的应用价值。

教学重点•机械能守恒定律的内容、表达式及条件。

•运用机械能守恒定律解决物理问题。

教学难点•理解机械能守恒的条件，即只有重力或弹力做功时，机械能守恒。

•复杂情境下机械能守恒定律的应用。

教学资源•多媒体课件（含动画演示机械能转化、守恒过程）。

•实验器材（如单摆、滚摆、斜面、小球等，用于演示机械能守恒实验）。

•教材、教辅资料及网络资源。

教学方法•讲授法：系统讲解机械能守恒定律的基本概念、内容和条件。

•演示法：利用实验或多媒体演示，直观展示机械能转化与守恒的现象。

•讨论法：组织学生讨论机械能守恒定律的应用实例，促进思维碰撞。

•探究法：引导学生设计实验方案，探究机械能守恒定律的适用性。

教学过程导入新课•生活实例导入：展示过山车在轨道上运动的视频，提问：“过山车在运动过程中，哪些能量在变化？它们之间有何关系？”引导学生思考能量守恒的思想，引出机械能守恒的概念。

新课教学1.机械能的概念•复习动能、重力势能和弹性势能的概念。

•引入机械能的概念：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

•举例说明不同情况下物体机械能的组成。

2.机械能守恒定律的提出•分析实例（如自由落体、平抛运动、单摆运动等），引导学生观察机械能的变化特点。

•提出疑问：在什么情况下，物体的机械能保持不变？•引出机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。