机械能守恒定律 教案
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教案：机械能守恒定律
一、教材分析
教材的地位、作用及特点：
①在教学中的地位和作用：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。
②在高考中的地位：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，所以在高考中也是必考点——占整个力学部分的30%左右。
③教材的结构特点：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（承前）；从思维方式上看，它符合由特殊到一般，再到特殊的认识规律，并在探究、推理过程中注重培养学生的演绎推理能力，分析归纳能力和探索发现能力，领悟物理规律的研究方法。
教材这样的安排符合新课标指出的：重视物理概念和规律的教学，加强培养学生能力的观点，也符合STS教学模式的特点：“强调学生参与（探究），注重技术（规律）的得到”。
二、学情分析
学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念，对“机械能”并不算陌生，接受起来相对轻松。
通过前几节内容的学习，同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识，在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。
三、教学目标
1、知识与技能
(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。
(3)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。
2、过程与方法
(1)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。
(2)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。
3、情感、态度与价值观
体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度，领悟机械能守恒规律解决问题的优点，形成科学价值观。
四、教学重点和难点
1、教学重点
(1)机械能守恒定律的探究、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。
2、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)能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。
五、教学方法
启发诱导、归纳总结、应用拓展、多媒体辅助教学
六、教学过程
【复习回顾】
1、机械能的概念
2、动能定理与重力势能
【新课导入】
一、机械能
提问：
1、动能的概念？
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、势能的概念？
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。
3、机械能的概念？
物体在某状态时的动能、重力势能和弹性势能的总和叫做物体的机械能。
【生活实例】
随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人类所面临的一项重要任务，右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。
明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？
注意：进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。
二、动能与势能相互转化
1、动能与势能可以相互转化
由上述生活实例可知，动能与势能是可以相互转化的。
注意:让同学们分组合作，自己思考讨论发现，体现学生的主动性。
【生活实例】看图思考 分组思考：
动能和势能之间转换时，物体的机械能有什么特点？
2、动能与重力势能相互转化规律
【设置情景】
如图，一个质量为m 的小球自由下落或做斜抛运动或竖直上抛，经过某高度为h １的A 点时速度为v １，下落到某高度为h2的B 点时速度为v2，试写出小球在A 点时的机械能EA 和在B 点时的机械能EB ，并找出小球在A 、B 时所具有的机械能EA 、EB 之间的数量关系。
注意:
在A 点时：Ep 1=mgh 1+1
2
mv 12 在B 点时：Ep 2
=mgh 2+1
2mv 22
A 到
B 的过程中：12mv 2
2
−1
2
mv 12=mgh 1−mgh 2
综上可得: Ep 1
=Ep 2
结论：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保
持不变。
3、动能与弹性势能的转化
结论：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。
4、动能与势能相互转化规律总结 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，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化
②表达式：
③注意：中间公式中，参考平面一般选择地面。
三、机械能守恒的条件
【看图思考】
在只有重力做功的物体系统内，
物体的动能和重力势能可以相互
转化时，机械能守恒
思考与讨论：
如图所示，物体还受其他力作用
时，机械能还守恒吗？
1、在具体判断机械能是否守恒时，一般从以下两方面考虑：
①对于某个物体，只受重力（弹力）做功；受其它力，而其他力不做功，则该物体的机械能守恒
②对于由两个或两个以上物体(包括弹簧在内组成的系统，如果系统只有重力做功或弹力做功，物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的转移，系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能就守恒。
2、机械能守恒的条件：
只有重力、弹力做功。
3、结论
【课堂小结】
【说一说】
下列实例中哪些情况机械能是守恒的？
注意：请同学们讨论，然后老师提问同学来回答。
老师要耐心的帮助学生理清思路，鼓励学生独立思考。
F 合=0）运动的物体 B.水平抛出的物体（不计空气阻力） C.固定光滑曲面上运动的物体，如图所示
D.物体以0.8g 的加速度竖直向上做匀减速运动 答案：BC
注意：机械能是否守恒与物体的运动状态无关
多提问几个学生，从他们的回答中了解同学们的学习情况，从而帮助他们有效掌握。
【课后作业】
1、课后题 第1题 第3题
2、预习下一节
跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。
抛出的篮球在空中运动（不计阻力）。
用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。
七、板书设计
一、机械能
2、动能与机械能可以相互转化
1、
2、表达式：
三、机械能守恒的条件。
