《机械能守恒定律复习》教学设计
3. 汽车启动 （1）恒功率启动 P 不变，V 变大，F 变小 （2）恒力启动 （3） 例： 在平直路面上运动的汽车的额定功率为60 kW ，若其总质量为5 t ，在水平路面上所受的阻力为5×103 N。
①求汽车所能达到的最大速度。
②若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？
③若汽车以额定功率启动，则汽车车速v′＝2 m/s 时其加
速度为多大？
（三）活动三：重力做功与重力势能 1. 回顾功率的概念和公式。 （1）重力做功 （2）重力势能 （3）参考平面。 2.公式的应用 例1：在离地面80 m 处无初速度地释放一小球，小球质量为m ＝200 g ，不计空气阻力，g 取10 m/s2，取释放点所在水平面为参考平面。求：
(1)在第2 s 末小球的重力势能。
(2)在第3 s 内重力所做的功和重力势能的变化。
例2：一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力F 作用下从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点，如图所示。则力F 所做的功为( )
A ．mglcos θ
B ．Flsin θ
C ．mgl(1－cos θ)
D ．Fl(1－sin θ)
2. 会应用动能定理公式
3. 做例题，认真听讲解，理解做题思路
4.强化训练
学以致用，讲练结
合，验证课堂效
果，强化公式应用
和理解。
强化训练，多运
用，解释生活现象及解决常见问题
（四）活动四：动能与动能定理
1. 概念：
（1） 动能：因运动而具有的能量
（2） 动能定理：合外力所做的功等于动能的改变量。 2. 应用
例1：如图所示，ABCD 为一竖直平面内的轨道，其中BC 水平，A 点比BC 高出10 m ，BC 长1 m ，AB 和CD 轨道光滑。一质量为1 kg 的物体，从A 点以4 m/s 的速度开始运动，经过BC 后滑到高出C 点10.3 m 的D 点速度为0。求：(取g ＝10 m/s2)
(1)物体与BC 轨道间的动摩擦因数。 (2)物体第5次经过B 点时的速度。 (3)物体最后停止的位置(距B 点多少米)。
（五）机械能守恒定律 1.概念： （1）机械能
（2）机械能守恒定律 （3）机械能守恒的条件 2.应用
例1：如图所示，物体A 的质量为M ，圆环B 的质量为m ，二者通过绕过定滑轮的轻绳连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时定滑轮左侧的绳子水平，长度l ＝4 m ，现从静止释放圆环。不计定滑轮与绳间的摩擦和空气的阻力，g 取10 m /s 2，若圆环下降h ＝3 m 时的速度v ＝5 m/s ，则A 和B 的质量关系为( )
A.M m ＝35
29
B.M m ＝79
C.M m ＝39
25
D.M m ＝1519
例2：如图所示，质量为m 的木块放在光滑的水
机械能守恒定律教案 篇一：机械能守恒定律教案 机械能守恒定律教案 【教学目标】 知识目标：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、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。能力目标：1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 德育目标：通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决 实际问题。 【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机械能是否守恒，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、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 【教学媒体】 电脑多媒体课件 【教学方法】 启发式、诱导式、探究式。 【教学过程】 一、复习提问 通过ppt的事件提出问题 迪斯尼乐园的过山车情景，请问：“一辆滑车在下滑过程中，既然没有什么动力，为什么每次总能如此准确的完成一连串有惊无险的动作呢？” 知识回顾 ①本章中我们学习了哪几种形式的能？它们各是如何定义的？它们的大小各由什么决定？ ②动能定理的内容和表达式是什么？ ③重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系？学生回答： ①本章我们学习了以下几种能：动能、重力势能、弹性势能。 ②动能定理的内容是：物体所受合外力所做的功等于物体动能的改变，即：
W总?112mv2?mv1222 1?mgh2 ③重力所做的功和物体重力势能之间变化的关系为： WG?mgh 重力做正功时，重力势能减少，且减少的重力势能等于重力做的功．相反，重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。 教师总结： ①同学们要注意动能定理中动能的变化量是末动能减去初动能，而重力做功与重力势能改变之间关系式中初位置的重力势能与末位置重力势能的差。 ②引入：动能、重力势能、弹性势能属于力学范畴，统称为机械能，本节课我们就来研究有关机械能的问题。 二、课题引入（情景引入） 根据上海明珠线的车长设计提出问题，为什么如此设计车站？分析动、势能的变化 （分别找二位同学，并注意给学生留出思考的时间） 根据情景分析完成结论： 师：从以上几个问题的分析可以看出，在只有重力做功或弹力做功时，动能和势能相互转化，在变化中有什么规律？猜想一下两者之间存在着什么样的数量关系？如果我们定义（板书）运动中任一时刻，动能和重力势能之和叫物体具有的机械能，那么物体各个时刻的机械能总量又会是什
机械能守恒定律 一、知识要点 1．势能 ①重力势能 ②引力势能 ③弹性势能 2．机械能：E = E k + Ep +p E ' 3．机械能守恒定律 ①内容 ②表达式∆E =0，∆E k +∆Ep +∆p E ' =0 E 1=E 2 ③守恒条件：W 其他=0 二、题型设计 题型一、有关重力势能的计算 【例1】如图所示，质量为m 的小球从离桌面H 高处的A 点由静止开始下落，桌面离地面的高度为h 。 （1）若以A 点所在水平面为参考平面，求小球在A 、B 、C 各点的机械能、动能？ （2）若以桌面所在水平面为参考平面，情况又如何？ （3 【例2】学生用书P53，反馈2 【强化训练1】如图，两物体重分别为G 1和G 2，两弹簧 劲度系数分别为 k 1、k 2，弹簧两端与物体和地面相连，用竖直向上的力缓慢向上拉G 2，最后平衡时拉力F =G 1+2G 2，求该过程系统的重力势能增量。 【强化训练2】将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运 动过程中所受的空气阻力恒定，设物体在地面的重力势能为零，请用图像大致画出物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E 与物体离地面高度h 的关系。 题型二、 “单个物体”机械能守恒 【例2】如图所示，登月飞船以速度v 0绕月做圆周运动，已知飞船质量为m =1.2×104 kg ，离月球表面的高度为h =100km 。飞船在A 点突然向前做短时间喷气，喷气的相对速度为u =1.0×104m/s ，喷气后飞船在A 点速度减为v A ，于是飞船将沿新的椭圆轨道运行。为使飞船能在图中B 点着陆（A 、B 连线通过月球中心，即A 、B 点分别是椭圆轨道的远月点和近月点），求喷气时需要消耗多少燃料？已知月球的半径为R =1700km ，月球表面的重力加速度为g =1.7m/s 2（选无限远处为零势能点，物体的重力势能大小为E p =－GMm /R ） 题型三、系统机械能守恒 【例3】如图所示，质量均为m 的小球A 、B 、C ，用两段长均为l 的细绳相连，放于高为h 的水平光滑桌面上，已知l ＞h 。A 球刚跨过桌面边缘下落，若A 、B 下落着地后不再弹起，问：C 球离开桌子边缘时速度多大？ 【强化训练1】如图所示,半径为r ,质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O ,在盘的最右边缘固定一个质量为m 的小球A ,在O 点的正下方离O 点r /2处固定一个质量也为m 的小球B .放开盘让其自由转动,问: (1)当A 球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少? (2)A 球转到最低点时的线速度是多少? (3)在转动过程中半径OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少? 【强化训练2】学生用书P52，例2 A
第3讲机械能守恒定律 机械能守恒定律是高中物理的重要规律，也是高考命题考查的重点之一。高考对机械能守恒定律的考查重点是：连接体问题，与弹簧有关的问题，与实际情境相结合的问题。为了增加试题的综合性，高考命题一般将机械能守恒定律与其它知识相结合在一起，设置新新情境考查。2014年高考安徽卷第15题，新课标全国卷3第15题和第17题，从不同角度，设计不同的物理情境对机械能守恒定律的理解与应用进行考查。预计2015年高考仍会以新颖的情境对机械能守恒定律进行考查。 一、机械能守恒定律 1．机械能：动能和势能统称为机械能，即E＝E k＋E p. 2．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，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变． (2)表达式：. ①从守恒的角度：选取某一平面为零势能面，如果含有弹簧则弹簧处于原长时弹性势能为零，系统末状态的机械能和初状态的机械能相等，即E k2＋E p2＝ E k1＋E p1.（要选零势能参考平面） ②从能量转化的角度：系统的动能和势能发生相互转化时，若系统势能的减少量等于系统动能的增加量，系统机械能守恒，即ΔE p＝－ΔE k. （不用选零势能参考平面） ③从能量转移的角度：系统中有A、B 两个物体(或更多物体)，若A 机械能的减少量等于B 机械能的增加量，系统机械能守恒，即ΔEA减＝ΔEB增．（不用选零势能参考平面） (3)机械能守恒的条件：1只有重力或弹力做功 2受其它力，但其它外力不做功或做功代数和为零 3．利用机械能守恒定律解题的一般思路 (1)选取研究对象——物体或系统 (2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析判断机械能是否守恒 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能 (4)(4)选取方便的机械能守恒定律的方程形式(E k1＋E p1＝E k2＋E p2、ΔE k＝－ ΔE p 或ΔEA＝－ΔEB)进行求解． 二、机械能守恒定律的常见题型 题型一、机械能守恒的条件的理解 例1 下列叙述中正确的是（） A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B. 做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒 C. 外力对物体做功为0 ，物体的机械能一定守恒
《机械能守恒定律复习》教学设计
3. 汽车启动 （1）恒功率启动 P 不变，V 变大，F 变小 （2）恒力启动 （3） 例： 在平直路面上运动的汽车的额定功率为60 kW ，若其总质量为5 t ，在水平路面上所受的阻力为5×103 N。 ①求汽车所能达到的最大速度。 ②若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？ ③若汽车以额定功率启动，则汽车车速v′＝2 m/s 时其加 速度为多大？ （三）活动三：重力做功与重力势能 1. 回顾功率的概念和公式。 （1）重力做功 （2）重力势能 （3）参考平面。 2.公式的应用 例1：在离地面80 m 处无初速度地释放一小球，小球质量为m ＝200 g ，不计空气阻力，g 取10 m/s2，取释放点所在水平面为参考平面。求： (1)在第2 s 末小球的重力势能。 (2)在第3 s 内重力所做的功和重力势能的变化。 例2：一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力F 作用下从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点，如图所示。则力F 所做的功为( ) A ．mglcos θ B ．Flsin θ C ．mgl(1－cos θ) D ．Fl(1－sin θ) 2. 会应用动能定理公式 3. 做例题，认真听讲解，理解做题思路 4.强化训练 学以致用，讲练结 合，验证课堂效 果，强化公式应用 和理解。 强化训练，多运 用，解释生活现象及解决常见问题
（四）活动四：动能与动能定理 1. 概念： （1） 动能：因运动而具有的能量 （2） 动能定理：合外力所做的功等于动能的改变量。 2. 应用 例1：如图所示，ABCD 为一竖直平面内的轨道，其中BC 水平，A 点比BC 高出10 m ，BC 长1 m ，AB 和CD 轨道光滑。一质量为1 kg 的物体，从A 点以4 m/s 的速度开始运动，经过BC 后滑到高出C 点10.3 m 的D 点速度为0。求：(取g ＝10 m/s2) (1)物体与BC 轨道间的动摩擦因数。 (2)物体第5次经过B 点时的速度。 (3)物体最后停止的位置(距B 点多少米)。 （五）机械能守恒定律 1.概念： （1）机械能 （2）机械能守恒定律 （3）机械能守恒的条件 2.应用 例1：如图所示，物体A 的质量为M ，圆环B 的质量为m ，二者通过绕过定滑轮的轻绳连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时定滑轮左侧的绳子水平，长度l ＝4 m ，现从静止释放圆环。不计定滑轮与绳间的摩擦和空气的阻力，g 取10 m /s 2，若圆环下降h ＝3 m 时的速度v ＝5 m/s ，则A 和B 的质量关系为( ) A.M m ＝35 29 B.M m ＝79 C.M m ＝39 25 D.M m ＝1519 例2：如图所示，质量为m 的木块放在光滑的水
【作业表单2:单元学习主题设计及检验提示单】单元学习主题《机械能守恒定律》习题课教学设计 设计意图说明 1在已经学习有关机械能概念和机械能守恒定律的基础上，进一步掌握利用机械能守恒的条件来判断机械能是否守恒，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。 3•机械能守恒定律的应用是本节教学的重点内容，重点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。 4.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；冋时进一步明确，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。 学习单元的课时框架 （一）思维导图 f机械能｛（輩力势能｛动能和势能可以相互转化 憫%性势j 机械能守恒定律』（内容 1机械能守恒定律〈崔达式｛②△晞或却"E砍咖 条件：只有虫力或弹力做功 1应用机械能守恒定律解题的步骤（二）机械能守恒定律的应用 提出问题：学习机械能守恒定律，要能应用它分析、解决问题。下面我们通过具体问题的分析来学习机械能守恒定律的应用。在具体问题分析过程中，一方面要学习应用机械能守恒定律解决问题的方法，另一方面通过问题分析加深对机械能守恒定律的理解与认识。 1机械能是否守恒的判断 【例1 如图1所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（）
A. 甲图中，物体 A 将弹簧压缩的过程中，物体 A 的机械能守恒 B. 乙图中，物体B 沿斜面匀速下滑，物体 B 的机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时， A 加速下落，B 加速上升过程中，A 、B 组成的系 统机械能守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时， 小球的机械 能守恒 【练习1】如图5所示，一轻质弹簧固定于 0点，另一端系 一小球，将小球从与0点在同一水平面且弹簧保持原长的 A 点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力 •在小球 由A 点摆向最低点B 的过程中（ ） A.小球的重力势能减少 B.小球的重力势能增大 C.小球的机械能不变 D.小球的机械能减少 【规律总结】 1•从做功角度判断 首先确定研究对象是单个物体（其实是单个物体与地球组成的系统 ）还是 系统• （1） 单个物体：除重力（或弹簧类弹力）外无其他力做功（或其他力对这个物体做功 之和为零），则物体的机械能守恒• （2） 系统：外力中除重力（或弹簧类弹力）外无其他力做功，内力做功之和为零， 则系统的机械能守恒• 2•从能量转化角度判断 系统内只有动能、重力势能、弹性势能的相互转化，无其他形式能量的 转化，系统机械能守恒• 2、应用机械能守恒定律解决综合问题 【例2】在z 巨离地面20m 高处以15m/s 的初速度水平抛出一小球， 不计空气 阻力，取g=10m/s 2 ,求小球落地速度大小。 引导学生思考分析，提出问题： （1）前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平她运动，现在能否 应用机 械能守恒定律解决这类问题？ （2）小球抛出后至落地之前的运动过程中， 是否满足机械能守恒的条件？ 如何应用机械能守恒定律解决问题？ 归纳学生分析的结果，明确： （1 ）小球下落过程中，只有重力对小球做功，满足机械能守恒条件， A f f l . L % Ey
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。 篇五：教具篇五 演示物体在运动中动能与势能相互转化。
高三复习课《机械能守恒定律》教学设计 一．教学目标 1．掌握重力势能、弹性势能的概念，并能计算； 2．掌握机械能守恒的条件，会判断物体的机械能是否守恒； 3．掌握机械能守恒定律的三种表达形式，理解其物理意义，并能熟练应用； 二．教学重点 机械能守恒的判断和运用机械能守恒定律解决问题。 三．教学难点 运用机械能守恒定律解决问题。 四．教学方法 问题引导、教师启发，学生讨论、交流。 五．教学过程 （一）重力做功与重力势能的关系 1.重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关. (2)重力做功不引起物体机械能的变化. 2.重力势能 (1)表达式：E p ＝mgh . (2)重力势能的特点 重力势能是物体和地球所共有的，重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化与参考平面的选取无关. 3.重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能减小；重力对物体做负功，重力势能增大； (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量.即W G ＝－(E p2－E p1)＝－ΔE p . （二）弹性势能 1.定义：发生弹性形变的物体之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能. 2.弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加.即W ＝－ΔE p . （三）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：mgh 1＋12m v 12＝mgh 2＋12 m v 22. 3.机械能守恒的条件 (1)系统只受重力或弹簧弹力的作用，不受其他外力. (2)系统除受重力或弹簧弹力作用外，还受其他内力和外力，但这些力对系统不做功. (3)系统内除重力或弹簧弹力做功外，还有其他内力和外力做功，但这些力做功的代数和为
《第七章 机械能守恒定律》导学案 一、功 1、功的概念: 一个物体受到 的作用，并在 上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是 转化的量度。 2、做功的两个必要因素：（1） （2） ； 3、功的计算公式： （1）F 必须为 力；L 是相对 的位移；是 的夹角 （2）当 = 时，W = 。例如：线吊小球做圆周运动时，线的拉力不做功； 当 < 时，力对物体做 功，也说成物体克服这个力做了功（取正值） （3）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. （4）发生相对滑动的两物体之间，一对滑动摩擦力做的总功:W=- fd （d 是两物体间的相对路程），且Q= fd （摩擦生热） 4、功是 量（标量、矢量），是 量（状态量、过程量） 5、求合力做功： （1）先求合力，然后求总功，即W 总=F 合L cosθ（θ为合力与位移方向的夹角） （2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即 W 总 =W 1+W 2+W 3+------- 【例1】如图所示，用力拉一质量为m 的物体，使它沿水平匀速移动距离s ，若物体和地面间的摩擦因数为μ，则此力对物体做的功为（ ） A ．μmgs B ．μmgs/（cosα+μsinα） C ．μmgs/（cosα-μsinα） D ．μmgscosα/（cosα+μsinα） 二、功率： 1、概念: 跟完成功所用 的比值，表示力(或物体)做功的 。 2、公式：P= （平均功率） P= （平均功率或瞬时功率） 【例2】如图所示,木块m 沿固定的光滑斜面从静止开始下滑，当下降h 高度时,重力的瞬时功率是（ D ）
【例3】以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体。物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（） A、700W B、400 W C、500W D、300W 3、机车起动的两种理想模式（画v-t图像） 分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的公式是和 （1）机车以恒定功率启动时： （2）机车以恒定加速度启动时： 【例4】m=2ⅹ103kg的汽车发动机额定功率80kw，若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为4ⅹ103N，那么（） A、汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s B、汽车以额定功率启动，当汽车的速度为5m/s时，加速度为6m/s2 C、汽车以2m/s2的加速度做匀加速运动后，第2秒末发动机实际功率为32kW D．汽车做C中匀加速运动所能维持的时间为5s 三、重力势能 1定义：物体由于而具有的能，叫做重力势能。 2公式：E = ( h：物体距面的竖直高度) P 物体在参考平面的上方，h取值；物体在参考平面的下方，h取值。 3、重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它初、末位置的有关，而跟物体运动的无关。 )与重力势能变化( E P )的关系：W G = 4、重力做功(W G （1）物体的高度下降时，重力做功，重力势能，减少的重力势能
最新人教版高中物理必修2第七章《实验：验证机械能守恒定 律》示范教案 9实验：验证机械能守恒定律 整体设计 通过上一节的学习，学生对机械能守恒定律及其守恒条件有了明确的认识．本节安排在学习了机械能守恒定律之后，使学生不仅从理论上了解机械能守恒定律，而且通过实际观测从感性上增加了认识，深化学生对机械能守恒定律的理解．在这一实验之前学生多次使用过打点计时器，对处理纸带的方法并不陌生，实验操作也比较容易，所以要求学生认真看书，完成实验．课文中重点介绍了瞬时速度测量的另一种方法，要求学生明白道理．在前面的实验中，测速度时都是用两点间的平均速度代表其中点的瞬时速度，本节证明了“做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于与它相邻的两点间的平均速度”．前面没有使用这种方法，目的是使学生更多地通过实验认识瞬时速度，同时也是为了避免盲目追求精确度的倾向．本节实验采用了不给步骤给思路，同时进行难点提示的教法．给教师在课堂操控上很大的自由空间，应指导学生根据课本的思路，设计相应的探究方法，设计方案，完成实验．在实际教学中应该要求学生写好实验报告，教师一定要评阅或组织学生相互交流．学生自己写实验报告是实验能力的一个方面．尤其是对实验结果可靠性的评估，要求学生不但会动手，更要会动脑． 教学目标 一、知识与技能 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．正确推导重物自由下落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、过程与方法
1．学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题． 三、情感、态度与价值观 通过机械能守恒的教学，使学生树立科学观念，正确理解和运用自然规律，并用来解决实际问题． 教学重点 1．掌握机械能守恒定律的理论推证和实验验证过程． 3．掌握机械能守恒的条件． 4．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出机械能定律的数学表达式． 教学难点 1．如何让学生从事例中感受和猜想物体的机械能转化遵循什么规律． 2．在实验验证中如何处理纸带，数据如何处理．教学方法情景创设法、分析推证法、探究与交流讨论法． 教具准备 多媒体 教学过程 导入新课情景导入视频 回顾：动能和重力势能的概念．提问：什么是机械能？情景创设(视频)：瀑布、跳高 请同学们根据提供的情景，描述它们的动能、重力势能是如何变化和转化的？『生』水从高处下落：水的重力势能转化为动能．跳高：运动员向上跳高的过程中，动能减小，重力势能增加；减小的动能转化为增加的重力势能．向下则反之． 通过以上事例的分析，你猜想减小的重力势能与增加的动能之间的关系是怎样的？学生猜想： 现在就通过探究来验证我们的猜想是否正确！提问：要探究一个物理问题可以从几方面来探究？理论分析 下面以最简单的例子从理论分析和实验探究两方面来研究机械能的转化与守恒问题．先从理论分析来研究重锤自由下落过程中机械能
高中物理必修二第六章《万有引力与航天》全章教学设计汇总 一、《追寻守恒量---能量》教学设计 二、《功》第一课时教学设计 三、《功》第二课时教学设计 四、《功率》第一课时教学设计 五、《功率》第二课时教学设计 六、《重力势能》第一课时教学设计 七、《重力势能》第二课时教学设计 八、《探究弹性势能的表达式》教学设计 九、《实验：探究功与速度变化的关系》第一课时教学设计 十、《实验：探究功与速度变化的关系》第二课时教学设计十一、《动能和动能定理》第一课时教学设计 十二、《动能和动能定理》第二课时教学设计 十三、《机械能守恒定律》教学设计 十四、《实验：验证机械能守恒定律》第一课时教学设计 十五、《实验：验证机械能守恒定律》第二课时教学设计 十六、《能量守恒定律与能源》教学设计
守恒的普遍性难点 一、高中物理必修二第七章第一节《追寻守恒量---能量》教学设计 课题7.1追寻守恒量-----能量课型新授课 1、理解动能、势能及能量的概念与意义。 教学 目标 2、了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系。 3、通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识． 重点理解动能、势能，体会能量转化和 在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。 教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳 教学内容个案调整 教师主导活动 一、自主导学： 引入：德国物理学家诺贝尔物理学奖获得者劳厄曾说过： 物理学的任务是发现普遍的自然规律，因为这样的规律的最 简单的形式之一表现为某种物理量的不变性，所以对于守恒量 学生主体活动的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向。既然如【自学指导 教此，这节课我们就共同学习“追寻守恒量”一节。 二、自主探究：【学法指1】： 教师 （一）：能量的概念导】指导学生阅 学过程问题１：在伽利略的理想实验中，小球从光滑的斜面Ａ上从 高为h 1 处由静止滚下，滚上另一光滑的斜面Ｂ，速度变为零 时的高度为h ２ ，h 1 和h ２ 的大小关系怎样？如果减小斜面的倾 角呢？你发现有一种什么样的 启发性的事实？这一事实说明 了什么？ （二)：势能、动能的概念 问题２：小球从斜面A的某一高度由静止滚下，并运动到斜 面B的同一高度，在这个过程中小球的速度和高度是如何变化 的？ 读课本 阅读课本P55-P56页 P55-P56页内内容，完成 容完成下面的所提的问题 问题 【自学指导总结归纳： 2】： 引导势能：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学生阅读教 材，出示提动能：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿纲，思考问问题３：在“伽利略斜面实验”中小球能量是怎样转化的？ 思考与讨论：如果不采用能量的概念，用我们以前的语言能 题
《机械能守恒定律》教学设计 陕西省安康市宁陕县宁陕中学教师周华 【教材分析】 机械能守恒定律这一节的内容与本章的各节内容有紧密的逻辑关系，是全章知识链中重要的一环．机械能守恒定律的探究既建立在前面所学知识的基础上，又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况，教材开始通过自由落体运动实验,联系第一节中追寻守恒量．通过多个具体实例,先猜测动能和势能的相互转化的关系,引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究，联系重力势能和重力做功关系的学习，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会机械能守恒定律在解决实际问题时的优越性。在教学设计时，要根据教材内在的逻辑关系和学生认知的发展规律来设计教学活动的基本流程，力求达到最优化的组合. 本设计力图通过生活实例和物理实验,展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究,体现从“生活走向物理”的理念，通过建立物理模型,由浅入深进行探究，让学生领会科学的研究方法，并通过规律应用巩固知识,体会物理规律对生活实践的作用. 【教学目标】 （一）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. （二)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。 （三）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，形成科学的价值观。 【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。
机械能守恒定律的教学设计 作者：钱根娣 来源：《中国教育技术装备》2011年第36期 1 教材分析 物理课程是工科各专业的一门专业基础课。通过本课程的学习，学生在掌握基本物理规律的基础上，熟悉物理知识在实际生产生活中的应用，了解物理知识在后续专业课程的作用。在苏州大学出版社出版的五年制高等职业《物理》（第一册）中，第5章第五节“机械能守恒定律”的探究建立在前面所学知识的基础上，而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。教材通过多个具体实例，说明势能和动能，先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。 2 学生分析 学生在初中已经了解动能和势能的概念，动能和势能可以相互转化。通过本章前面几节的学习，学生加深对动能和势能的概念理解，知道重力做功与重力势能的关系，并会运用动能定理解决简单的问题。但中职学生物理水平普遍不高，学习物理的能力不强，本设计力图通过生活实例和物理实验，展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究，体现从“生活走向物理”的理念，通过建立物理模型，由浅入深进行探究，让学生领会科学的研究方法，并通过规律应用巩固知识，体会物理规律对生活实践的作用。 3 教学目标 3.1 知识与技能 1）通过演示实验，让学生知道物体的动能和势能可以相互转化。2）通过对物体做自由落体的例子分析、推导，得出物体做自由落体的机械能守恒；并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。 3.2 过程与方法 1）通过学习机械能守恒定律的推导过程，学会研究物理的科学方法。2）通过对机械能守恒定律的理解，学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；学会运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。 3.3 情感、态度与价值观
“机械能守恒定律”教学设计 整体设计思路： 首先，通过两个演示实验导入新课，引发学生思考动能与势能的转化过程；进而教师总结过渡，引出“机械能守恒定律”的学习，最后通过练习巩固和学生
一、新课引入 以综艺节目——《加油向未来》的一段视频来引入，撒贝宁坐在摆球中被拉到距离地面8m高的空中，张腾跃则坐在和摆球完全对称的位置上。在摆球完成摆动的过程中，两人在8m的高空尝试击掌。 师：小撒坐在大摆球中能否与张腾跃在空中
击掌成功，以及为什么，学完本节课，同学们自然可以知晓答案。 【§7.8 机械能守恒定律】（板书） 二、新课教学 【一、动能与势能的相互转化】（板书） 演示实验1：如下图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等进行实验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆到另一侧时，也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 师：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？ 实验证明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。【重力势能−−−→←相互转化 动能】（板书） 演示实验2：如图，水平方向的弹簧振子。
拉动弹簧振子，使之在水平方向做往复运动。 师：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？ 实验证明，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化。小球在往复运动过程中总能回到原来的高度。【弹性势能−−−→←相互转化 动能】（板书） 师：从上面的讨论可以看到，重力势能、弹性势能与动能之间具有密切的联系，我们把它们统称为机械能。【机械能：势能与动能的总和】（板书） 师：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变？下面我们就来定量讨论这个问题。 【二、机械能守恒定律】（板书） 师：教材图7.8－3 物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在A 处的机械能和B 处的机械能相等。 师：物体在某一时刻处在位置A ，假设这时它的动能是1K E ，重力势能是1P E ，总机械能是多少？ 师：经过一段时间后，物理运动到B 位置，这时它的动能是2k E ，重力势能是2p E ，这时候的总机
7.8机械能守恒定律教案 一、教案背景 1．面向学生：高中 2．学科：物理 3．课时：1课时 4．学生课前准备：①复习动能和势能的相关知识；②预习新课 二、教学课题 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 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、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 三、教材分析 《机械能守恒定律》是人教版高中物理必修二第七章《机械能》第八节的教学内容，主要学习机械能守恒定律，掌握机械能守恒的条件，本节内容是本章的主要内容，占有重要地位。 教学重点: 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件 2、能正确判断研究对象在所经历过程中机械能是否守恒 教学准备： 1．教师的教学准备：多媒体课件制作课前预习学案课内探究学案课后延伸拓展学案 2．教具准备：投影仪、细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子 3．学生的学习准备：预习并填写学案 四、教学方法 探究、讲授、交流讨论、练习
五、教学过程 (一) 预习检查、总结疑惑 检查落实学生的预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性 （二）导入新课 教师利用事先准备好的演示器材，请同学配合，指导他们完成一个小游戏，让同学们认真观察并思考游戏里面的科学道理。 器材：细线、小钢球、铁架台 实验：拉开用细线悬挂的小球，以“勇敢”学生的鼻尖为初始位置释放，观察该同学的反应，小球能否碰到该同学的鼻子呢？ 教师活动：前面我们学习了动能、势能和机械能的知识，并了解到在一定条件下，物体的动能与势能可以相互转化，动能与势能相互转化的例子在生活中很多，请同学们举出生活中的例子来说明动能与势能的相互转化。（三）、进行新课 一.动能与势能的相互转化 1.机械能 1）概念：物体的动能、势能的总和，即E＝E K ＋E P 1）机械能是标量，具有相对性（需要设定势能参考平面） 3）机械能之间可以相互转化 2．观看视频资料：荡秋千、翻滚过山车、撑杆跳高、瀑布等视频资料，让学生深刻感受各种多彩的动能与势能发生相互转化的过程。
一、势能 相互作用物体的相对位置有关的能量叫做势能，势能包括_______________势能和势能. 1.重力势能 (1)概念：物体由于_______________ 而具有的能. (2)大小：Ep= ____________ . (3)相对性：重力势能的大小和正负与____________________ 的选取有关，在其之上的为______ 值，在其之下的为 ______ 值. (4)系统性：垂力势能是____________ 与__________ 所组成的这个“—”所共 有的. (5)重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关. (6)重力做功与重力势能变化的关系重力对物体做的功_____________ 物体重力势能的减少量，即WG=—(Ep2—EpV)= ____________________ . 2.弹性势能 (1)概念：物体由于发生____________________ 而具有的能. (2)大小：弹簧的弹性势能的大小与弹簧的_____________ 及 有关. (3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做___________ ,弹性势能减小，弹力 做负功，弹性势能___________ ・ 二、机械能及其守恒定律 1.机械能：动能和势能统称为机械能，即E=Ek+Ep. 2.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。 (3) _________________________________________________ 机械能守恒的条件：_____________________________________________________ 重点难点突破 一、机械能是否守恒的判断 1、物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化。如自由落体运动、抛体运动等。 2、只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化。如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说, 机械能守恒。 3、物体既受重力，乂受弹力，但只有重力和弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化。如自由下落的物体落到竖肓的弹簧上，和弹簧相互作用的 过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒。 4、除受重力(或弹力)夕卜，还受其他力，但其他里不做功，或其它力做功代数和
第七章 机械能守恒定律复习学案 本章通过对功能关系的讨论，完成对能量概念的深入认识。本章是高中阶段物理学习的基础内容之一，它既是力学问题的基础和综合，也是学习其它物理学知识的重要基础。动能定理和机械能守恒定律都是从做功和能量转化的角度来研究物体在力的作用下运动状态的改变，学习本章要学会运用以上规律解决实际问题。 一、功 1、做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移。 2、功的定义式：W=F l （l 为力的方向上的位移）。 3、恒力功的计算：W=Fl cos α(力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。) 4、功是标量，只有大小，没有方向。正功和负功不表示功的大小，只是表示是动力做功还是阻力做功。一个力对物体做负功，经常说成物体克服这个力做功（取绝对值）。例如，竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了-6J 的功，可以说成球克服重力做了6J 的功。说了“克服”，就不能再说做了负功。 5、合外力的功的求法： 方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos 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。 例1、在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜上的拉力，第二次是斜下的推力，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相等，位移大小也相等，则： A ．力F 对物体做的功相等，合力对物体做的总功也相等； B ．力F 对物体做的功相等，合力对物体做的总功不相等； C. 力F 对物体做的功不相等，合力对物体做的总功相等； D. 力F 对物体做的功不相等，合力对物体做的总功也不相等。 例2、下面列举的哪几种情况下力所做的功是零（ ） A ．卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功 B ．平抛运动中，重力对物体做的功 C ．举重运动员，举着杠铃在头的上方停留10s ，运动员对杠铃做的功 D ．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功 二、功率 功率是描述做功快慢的物理量。 ⑴功率的定义式：t W P = ，所求出的功率是时间t 内的平均功率。 ⑵功率的计算式：P =Fv cos α，其中α是力与速度间的夹角。该公式有两种用法：①求某一时刻的瞬时功率。这时F 是该时刻的作用力大小，v 为瞬时速度，对应的P 为F 在该时刻的瞬时功率；②当v 为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）内F 必须为恒力，对应的P 为F 在该段时间内的平均功率。 ⑶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 例3、物体A 、B 质量相同，A 放在光滑的水平面上，B 放在粗糙的水平面上，在相同的力F 作用下，由静止开始都通过了相同的位移s .那么：（ ） A.力F 对A 做功较多，做功的平均功率也较大 B.力F 对B 做功较多，做功的平均功率也较大 C.力F 对A 、B 做的功和做功的平均功率都相等 D.力F 对A 、B 做功相等，但对A 做功的平均功率较大 例4、质量m=5t 的汽车从静止出发，以a=1m ／s 2的加速度沿水平直路作匀加速运动，汽车所受的阻力等于车重的0.06倍，求汽车的牵引力在10s 内的平均功率和10s 末的瞬时功率．取g=10m ／s 2． 三、重力势能 1、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。 2、重力势能E P =mgh （1）式中h 应为物体重心相对于选取的参考面的高度。因此在计算重力势能时，应该明确选取零势面。 （2）重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。 （3）选取不同的零势面，物体的势能值是不同的，但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。 （4）重力势能是地球与物体这一系统所共有的，不是物体单独所有的，通常说某物体的重力势能是多少，只是一种简化的说法。 3、重力做功与重力势能变化的关系 p E W ∆-= （1）物体的高度下降时，重力做正功，重力势能减少，重力势能减少的量等于重力所做的功； （2）物体的高度增加时，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。 （3）重力势能变化只与重力做功有关，与其他力做功无关。 例5、重力做功与重力势能变化的关系正确的是( ) A 重力做功不为零，重力势能一定变化 B 重力做正功，重力势能增加 C 重力做正功，重力势能减少 D 克服重力做功，重力势能增加 例6、空中某点，将三个相同小球以相同的速率v 分别水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，下列说法正确的是( ) A.重力做功相同 B.重力的平均功率相同 C.竖直下抛的小球的重力平均功率最大 D.落地时重力的瞬时功率相同 四、弹性势能 如图所示，弹簧左端固定，右端连一物体，O 点为弹簧的原长处。 当物体由O 点向右移动的过程中，弹簧被拉长，弹力对物体做负功，弹性 势能增加；当物体由O 点向左移动的过程中，弹簧被压缩，弹力对物体做负功，弹簧弹性势能增加，且p E W ∆-=。 当物体由A 点向O 点移动的过程中，弹簧的压缩量减小，弹力对物体做正功，弹性势能减小；当物体由A ′点向O 点移动的过程中，弹簧的伸长量减小，弹力做正功，弹性势能减小，且p E W ∆-=。 总之，当弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能减小，弹性势能变成其它形式的能；当弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能增大，其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似。