机械能守恒定律高三物理复习教案 人教版

高考物理必修专题复习教案机械能及其守恒定律课时安排：2课时教学目标：1．深入理解功和功率的概念，掌握重力做功与重力势能变化的关系，熟练应用动能定理求解有关问题。

2．应用机械能守恒定律解决实际问题，提高分析解决实际问题的能力本讲重点：动能定理，机械能守恒定律及其应用本讲难点：1．动能和动能定理2．机械能守恒定律及其应用一、考纲解读本专题涉及的考点有：功和功率，动能和动能定理，重力做功与重力势能，功能关系、机械能守恒定律及其应用。

《大纲》对本部分考点均为Ⅱ类要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。

功能关系一直都是高考的“重中之重”，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有高考压轴题。

考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。

易与本部分知识发生联系的知识有：牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等，一般过程复杂、难度大、能力要求高。

本考点的知识还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理问题的能力。

所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。

二、命题趋势本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，是高中物理的重点，也是高考考查的热点。

要准确理解功和功率的意义，掌握正功、负功的判断方法；要深刻理解机械能守恒的条件，能够运用功能关系解决有关能量变化的综合题。

三、例题精析【例1】一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳，重心升高h 后，身体伸直并刚好离开地面，速度为v ，在此过程中，A ．地面对他做的功为221mv B ．地面对他做的功为241mv C ．地面对他做的功为mgh mv 221 D ．地面对他做的功为零解析：地面对人作用力的位移为零，所以做功为零。

答案：D。

题后反思：本题考查功的概念。

高考题素有入题容易下手难的美誉，地面对人的作用力到底做功不做功？如果不做功那人的动能哪里来的？高考题就是把对基本规律、概念的考查融入到人们所熟识而又陌生的情境下进行考查的。

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。

《机械能守恒定律》的教学案例[教材分析]高中阶段解决力学问题主要是从两个方面入手：一是运用牛顿运动定律，即从“力”的角度分析；另一个是运用守恒定律，即从“能”的角度分析。

由于牛顿运动定律只适用于宏观、低速的惯性系，而能量的转化与守恒是自然界普遍存在的规律，它不仅适用于宏观低速的物体，而且也适用于微观高速的粒子。

机械能守恒定律作为能量守恒定律的一个特例，它既是解决力学问题的一种有利武器，又是培养学生“转化与守恒”思想的一个重要的教育内容。

因此，学好这一节教学内容将直接影响学生对物理学的学习。

由于教学大纲不要求对弹性势能进行定量的分析，所以关于机械能守恒定律高中学生主要掌握重力做功和弹簧的弹力做功即可。

从能量的转化和守恒角度来说，机械能守恒定律有其重要性，机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例。

从应用的角度机械能守恒定律是从动能定理中得出的，没有机械能守恒定律应用动能定律也能解题，但当问题中只有重力、弹力做功时用机械能守恒定律则非常方便，思路要非常清晰，明朗化。

[教学要求]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.掌握机械能守恒定律的内容。

4.理解机械能守恒定律的适用条件。

5.掌握机械能守恒定律的两种表达式及其意义。

[重点难点]1.机械能守恒定律的内容及其表达式是本节课的重点。

2.机械能守恒定律的适用条件是这节课的难点。

[设计思想]根据本节课的教学内容与学生的实际能力水平，我采用了“情景导入”→“师生互动”→“反馈评价”→“小结巩固”这样一种教学设计模式。

通过一道习题来提出问题，让学生快速进入学习的“情景”；通过教师的积极引导与学生的自主学习这样一种“师生互动”的过程，推导出机械能守恒定理的两种数学表达式；让学生思考与回答这两种表达式的物理涵义，教师在学生“反馈”的基础上进行“评价”；最后通过几道例题、练习题来“巩固”学生对机械能守恒定理的内涵及成立条件的理解。

本节从要求学生理解动能和势能之间的转化及在转化的过程中机械能总量守恒两个方面入手讲解，重点突出怎样判断转化过程中机械能是否守恒。

高三物理教案：《机械能守恒定律》教学设计第一节追寻守恒量1、费因曼的开场白2、前人关于运动的思辨——追寻守恒量地上物体运动的变慢——天体运动的永恒——运动守恒的思想萌芽——笛卡尔的上帝假设——查找合适的描述运动多少的物理量3、近代物理关于运动多少描述的追寻（1）伽利略双斜面试验的隐含的事实（2）笛卡尔碰撞试验：第一个合适的描述运动的物理量——mv （3）莱布尼兹对竖直抛体运动的分析：活力与死力及其转化和守恒，mv2，对伽利略试验的说明（4）惠更斯碰撞试验的发觉：mv守恒，mv、mv2均守恒（弹性碰撞）4、追寻守恒量——动量mv、能量、角动量、宇称等5、能量及其改变的量度（1）试验探究：基于守恒思想，分析试验，进而得出能量的表达式以及能量转化与守恒的结果【例1】自由落体运动：v2=2gh，v2与2gh的相互转化与守恒【例2】碰撞试验——质量大的、质量小的两个小球，以相同速度碰撞同一个小球：能量与质量有关；对自由落体运动的反思：mv2与2mgh的相互转化与守恒，活力mv2、死力2mgh（2）理论分析：分析一系列守恒现象中，与能量转化相关的现象，从而找到能量改变的量度，进而找到能量的量度【例】科里奥利的思索6、各种能量及其之间的转化与守恒其次节功与功率（一）1、科里奥利的思索[来源:Z+xx+]（1）换一个角度思索问题：力对空间的积累——能量改变2、功的概念（1）功的定义①功是能量改变（转移转化）的量度[来源:学+科+网]②定义式：W=△E*单位（2）功的打算因素①两个打算因素：力，物体在力的方向上的位移②打算式：W=Flcos3、对W=Flcos的理解（1）F——恒力（2）l——"力挺直作用在其上时'、"力挺直作用在其上的物体'、"对地的'位移【例】踢球、杠杆与动滑轮、滑块滑板运动（引体向上、原地蹲立、跑步等）第三节功与功率（二）1、做功有快慢之别【例】[来源:]2、功率（1）定义：描述做功的快慢（2）定义式：P=W/△t（3）理解：①实质是描述的能量改变的快慢：P=W/△t=△E/△t②平均功率与瞬时功率3、功率的打算式：P=Fvcos（1）推导：（2）理解：P=FvF=Fvv【例】分解实例4、功率与生活：（1）额定功率与实际功率，（2）机车的功率与牵引力、速率的关系第四节动能与动能定理1、描述运动的合适物理量的追寻，与科里奥利、拉格朗日的判决2、动能（1）定义式：*单位（2）理解：状态量、标量、相对性3、动能定理：W总=△Ek（1）理解1：总功为正，动能增加（其他能量的削减）；总功为负，动能削减（其他能量的增加）（2）理解2：一个过程，两个状态3、动能定理的应用第五节势能与势能定理（一）——重力势能1、历史的回顾：死力、潜能、位能与势能2、重力势能表达式的探究一：能量守恒与EpG=mgh【例】自由落体运动、沿斜面的自由下滑运动3、重力势能表达式的探究二：功能关系（1）重力做功与重力势能：WG=mg△h=mgh1-mgh2（2）重力做功的特点与重力势能①重力做功与路径无关——保守力②势能概念与保守力做功4、重力势能：EpG=mgh（1）相对性与改变的肯定性（2）系统性第六节势能与势能定理（二）——弹性势能1、弹性势能概念的提出——弹性现象中动能的改变2、弹性势能的表达式（1）猜想：影响弹性势能大小的因素——形变量、劲度系数、质量、长度等（2）弹性势能表达式的探究（一）：试验探究——基于能量守恒（动能和弹性势能的相互转化）（3）弹性势能表达式的探究（二）：理论探究——基于功能关系①弹簧弹力做功的计算：复习——变力功的计算方法②弹力做功的特点：与路径无关——保守力③弹力做功与弹性势能3、保守力与势能定理（1）保守力①力的大小与方向，由相互作用的物体间的相对位置打算②力做功与详细路径无关（2）势能定理①每一种保守力都对应一种势能②势能定理：WF=－△Ep第七节机械能定理与机械能守恒定律（一）1、机械能及其改变【例1】守恒的情形（只涉及动能、势能的相互转化），只有重力（弹簧弹力）做功【例2】不守恒的情形（其他形式的能量参加转化），有除重力之外其他的力做功2、机械能定理（功能原理）（1）推导（2）理解：①重力做功的作用——使机械能内几种形式之间相互转化②除重力之外其他的力做功的作用——使其他形式的能量与机械能相互转化3、机械能守恒定律（1）第一种表述：一个系统内各个物体的运动状态在改变过程中，假如只涉及到机械能内几种能量形式之间的相互转化或系统内几个物体间机械能相互转移，则这个系统机械能守恒。

人教版高中物-理必修二7.8机械能守恒定律教案一、教学目标➢知道机械能的各种形式，能够分析动能与势能之间的相互转化；➢能够根据动能定理和重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒；➢会根据机械能守恒的条件判断机械能守恒，能运用机械能守恒定律；➢能从能量转化的角度理解机械能守恒的条件，领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。

教具准备投影仪、多媒体课件二、教学过程一、机械能定义：物体的动能和势能之和称为物体的机械能，用符号E表示。

机械能包括：动能、重力势能、弹性势能。

表达式：E=EK+EP二、动能与势能的相互转化动能和重力势能可以相互转化动能和弹性势能可以相互转化通过重力或弹簧弹力做功, 机械能可以从一种形式转化成另一种形式.三、机械能守恒定律1. 内容：在只有重力、(弹簧)弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。

2. 条件：系统内只有重力、(弹簧)弹力做功，其它力不做功(或其它力做功代数和为零)。

机械能守恒条件的进一步理解1. 从系统的内、外力做功的角度看,只有重力、（弹簧）弹力做功，具体表现为三种情况：(1)只受重力、（弹簧）弹力。

(2)还受其它力，但其它力不做功。

(3)其它力做功，但做功的代数和为零。

2. 从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无机械能与其它形式能量（如内能）之间的转化。

3. 数学表达式：四、机械能守恒定律解题应用机械能守恒定律解题正确选取研究对象和研究过程，明确初、末状态的动能和势能，是解决问题的关键。

巩固训练1．桌面距地面高为h ，质量为m 的小球从桌面边缘上方且距桌面高为H 处自由下落，不计空气阻力，假设桌面处于零势能位置，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 )【答案】：B【解析】：小球下落过程中，只有重力做功，机械能守恒，因为选取桌面为参考平面，所以22112211221122:(:)K P K P mv mgh mv mgh E E E E +=++=+即意义前后状态机械能不变2112:(:)K K P P K PE E E E E E -=-∆=-∆即意义势能的减少量等于动能的增加量开始时机械能为mgH ，小球落地前瞬间的机械能仍为mgH ，故选B 正确。