第一篇：高一物理 機械能守恒學(xué)案2

高一物理 機械能守恒（學(xué)案）

【學(xué)習(xí)要求】

1、知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。

2、什么情況下動能增加和勢能減少相等？

3、理解機械能守恒定律的內(nèi)容、條件、公式

4、能判定機械能是否守恒，并能列出機械能守恒的方程式。【學(xué)習(xí)過程】

一、知識鏈接：

1、總結(jié)本章中我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能？

2、動能定理的內(nèi)容和表達(dá)式是什么？

3、重力所做的功與物體重力勢能的變化之間有什么關(guān)系？

二、自學(xué)導(dǎo)疑

1、什么叫機械能？如何求機械能的總量？

2、動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化過程中是否存在某種定量關(guān)系？

4、機械能守恒定律的內(nèi)容、條件、公式分別怎么表達(dá)？

例1：下列說法中正確的是（）

A、做勻速直線運動的物體，機械能一定守恒； B、做勻變速直線運動的物體，機械能一定守恒； C、在平衡力作用下運動的物體，機械能一定守恒； D、物體若只有重力做功，機械能一定守恒。練習(xí)1：下列運動能滿足機械能守恒的是：()A、石頭從手中拋出后的運動（不計空氣阻力）B、子彈穿木塊 C、吊車將貨物勻速吊起 D、降落傘在空中勻速下降

例2 兩個質(zhì)量不同的物體A和B，分別從高度相同的光滑斜面和光滑曲面的頂點由靜止下滑到達(dá)底部，下列說法中正確的是()A、下滑過程中重力所做的功相同 B、它們到達(dá)底部時動能相等 C、它們到達(dá)底部時速率相等

D、物體A在最高點時的機械能和它到達(dá)最低點時的機械能相等

例3：（請看課本35頁的例題）解題步驟：

鞏 固 學(xué) 案

1.下列說法中正確的是（）

A、做平拋運動的物體機械能守恒 B、被勻速吊起的集裝箱機械能守恒 C、光滑曲面上自由運動的物體機械能守恒 D、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動 E、雨滴在空中勻速下落

F、做勻速直線運動的物體機械能可能守恒 G、做變速運動的物體機械能可能守恒 H、合外力對物體做功為零時，機械能一定守恒 2.關(guān)于機械能是否守恒，下列敘述中正確的是()A、作勻速直線運動物體的機械能一定守恒 B、作勻變速運動物體的機械能可能守恒 C、外力對物體做功為零時，機械能一定守恒 D、只有重力對物體做功，物體的機械能一定守恒

3.在下列情況中，物體的機械能守恒的是(不計空氣阻力)()A、推出的鉛球在空中運動的過程中 B、沿著光滑斜面勻加速下滑的物體 C、被起重機勻速吊起的物體 D、物體做平拋運動

4.下列關(guān)于物體機械能守恒的說法中，正確的是()A．運動的物體，若受合外力為零，則其機械能一定守恒

B．運動的物體，若受合外力不為零，則其機械能一定不守恒 C．合外力對物體不做功，物體的機械能一定守恒 D．運動的物體，若受合外力不為零，其機械能有可能守恒 5.a、b、c三球自同一高度以相同速率拋出，a球豎直上拋，b球水平拋出，c球豎直下拋．設(shè)三球落地時的速率分別為va、vb、vc，則()A．va＞vb＞vc B．va＝vb＞vc C． va＜vb＜vc D． va＝vb＝vc 6..小球沿光滑斜面自由下滑，求由頂端到達(dá)底面時的速度。斜面高h(yuǎn)=0.5m，長S=1m。

7.在距地面高度為15m的地方，以30m/s得初速度豎直上拋一個物體（不計空氣阻力）問：

（1）在離地面多少米處，其重力勢能等于動能（2）經(jīng)過多長時間，其重力勢能為動能的2倍

（以地面為零勢能參考面，取g=10m/s2）

第二篇：機械能守恒說課稿

《機械能守恒定律》說課稿

我說課的題目是“機械能守恒定律”，選自高一物理必修2的第7章第8節(jié)，下面我對這節(jié)課分六

一、學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)在初中學(xué)習(xí)過有關(guān)機械能的基本概念，對“機械能”并不算陌生，接受起來相對輕松。通過前幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對“機械能”這一概念較初中有了更深認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)機械能守恒定律學(xué)生比較容易理解。

二、教材分析

（一）教材所處的地位和作用

本節(jié)課是本章的重點內(nèi)容，要求學(xué)生能初步掌握機械能守恒定律的內(nèi)容并能用來解決一些簡單問題。機械能守恒條件的判定、機械能守恒定律的應(yīng)用，是教學(xué)的重點。運用機械能守恒定律解答相關(guān)的問題，這一內(nèi)容在整個高中力學(xué)中又起著承前啟后的作用，在物理學(xué)理論和應(yīng)用方面十分重要，不同運動形式的轉(zhuǎn)化和守恒的思想能指引我們揭露自然規(guī)律、取得豐碩成果。但這種思想和有關(guān)的概念、規(guī)律，由于其抽象性強，學(xué)生不易理解與掌握。學(xué)生要真正的掌握和靈活運用還是很困難。

機械能守恒定律的探究建立在前面所學(xué)知識的基礎(chǔ)上，教材上通過多個具體實例，先猜測動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，引出對機械能守恒定律及守恒條件的探究，聯(lián)系重力勢能和重力做功及彈性勢能與彈力做功的關(guān)系的學(xué)習(xí)，由定性分析到定量計算，逐步深入，最后

得出結(jié)論，并通過應(yīng)用使學(xué)生領(lǐng)會定律在解決實際問題時的優(yōu)越性。在教學(xué)設(shè)計時，力圖通過生活實例和物理實驗，展示相關(guān)情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引出對機械能守恒定律的探究，體現(xiàn)從“生活走向物理”的理念，通過建立物理模型，由淺入深進(jìn)行探究，讓學(xué)生領(lǐng)會科學(xué)的研究方法，并通過規(guī)律應(yīng)用鞏固知識，體會物理規(guī)律對生活實踐的作用。

（二）教學(xué)目標(biāo)的確定依據(jù)

根據(jù)教材特點（注重思想性、探究性、邏輯性、方法性和哲理性）和學(xué)生的特點以及高中新課程的總目標(biāo)（進(jìn)一步提高科學(xué)素養(yǎng)，滿足全體學(xué)生終身發(fā)展需求）和理念（探究性、主體性、發(fā)展性、和諧性）和三維教學(xué)目標(biāo)（知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀）的要求特制定教學(xué)目標(biāo)。

（三）教學(xué)目標(biāo)

1．知識與技能

（1）知道什么是機械能。

（2）知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。

（3）理解機械能守恒定律的內(nèi)容。

（4）掌握機械能守恒的條件。

（5）學(xué)會在具體問題中，能判定機械能是否守恒，并能列出機械能守恒的方程式。

（6）初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象，分析問題的方法，提高運用所學(xué)知識綜合分析、解決問題的能力。

2．過程與方法

（1）學(xué)會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒；

（2）初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。

3．情感、態(tài)度與價值觀

（1）培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，并利用已有知識探索學(xué)習(xí)新知識的能力。

（2）通過教學(xué)過程中各個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，如：觀察、實驗等，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（3）通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點，理解和運用自然規(guī)律，并用來解決實際問題。

（四）教學(xué)重難點

1．教學(xué)重點

（1）掌握機械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程，理解機械能守恒定律的內(nèi)容。

（2）在具體的問題中能判定機械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

2．教學(xué)難點

（1）從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機械能守恒的條件。（2）能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機械能是否守恒，能正確分析物體系統(tǒng)所具有的機械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能。

3．突破重難點的方法

采用情景→問題→分析與活動→總結(jié)的教學(xué)設(shè)計模式，以老師指導(dǎo)下的學(xué)生活動為主。通過這樣一個設(shè)計過程，學(xué)生理解機械能守恒定律的條件容易多了，整個難點的克服過程通過這樣四個環(huán)節(jié)的設(shè)計，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。這種運用歸納法的思想，從一個個典型的物理情景中總結(jié)出科學(xué)的結(jié)論，可以大大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在隨后的課堂練習(xí)和課外作業(yè)中，學(xué)生對守恒條件的認(rèn)識和理解很準(zhǔn)確到位，提高課堂教學(xué)的效果。

三、設(shè)計思想

授課時采用視頻引入的方式，易于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。其后以自由落體運動為例，通過學(xué)生的觀察，分兩步得出機械能守恒定律，第一步是要學(xué)生理解動能與勢能間可以相互轉(zhuǎn)化；第二步是說明在轉(zhuǎn)化過程中機械能的總量守恒。接著采用列舉實例，具體情況具體分析的方法，得出機械能守恒的條件。使學(xué)生能應(yīng)用機械能守恒定律解決一些簡單問題，并在應(yīng)用過程中能鞏固、加深對定律的理解。從感性上認(rèn)識機械能守恒定律。對于本節(jié)課的難點內(nèi)容，即機械能守恒條件的判定，通過由易到難、由簡到繁，由只受重力到還受其它力，引導(dǎo)學(xué)生歸納在只有重力做功的情況下，機械能守恒。由特殊到一般的認(rèn)識過程，符合人類對新事物的認(rèn)知規(guī)律，比較容易讓人接受。從而引導(dǎo)學(xué)生突破了本節(jié)課的重點和難點內(nèi)容。對于本節(jié)難點的突破，采用了層層深入的研究機械能守恒的條件，將難點分解為一個個小臺階，很輕松的走到很高的高度，破解本節(jié)的難點內(nèi)容。

四、教學(xué)方法

我的教學(xué)法設(shè)計主要也是依據(jù)教學(xué)理論及構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論進(jìn)行設(shè)計的，具體方法如下：

1．觀察演示實驗中動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化，體驗在轉(zhuǎn)化過程中動能與勢能的總量保持不變。

2．通過觀察演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生得出機械能守恒。

3．采用師生共同演繹推導(dǎo)的方法，明確機械能守恒定律數(shù)學(xué)表達(dá)式的來龍去脈。

4．采用列舉實例，具體情況具體分析的方法，得出機械能守恒的條件。

主要采用了講授法、討論法、歸納法相結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué)方法。通過師生一起探索得出物理規(guī)律及適用條件，充分調(diào)動學(xué)生積極性，充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的教學(xué)原則。

五、學(xué)法指導(dǎo)

根據(jù)我設(shè)計的教法及科學(xué)的構(gòu)建主義學(xué)法觀點：“學(xué)習(xí)不是接受現(xiàn)成的知識信息，而是基于原有經(jīng)驗的轉(zhuǎn)變；學(xué)習(xí)不是個體構(gòu)建的過程，也是社會構(gòu)建的過程?！睂W(xué)生應(yīng)當(dāng)采取這樣學(xué)習(xí)方法：在具體的物理情景及老師的引導(dǎo)下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，體現(xiàn)由物講理的基本方法。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在具體的物理情景中學(xué)會思考與分析，演繹推理、歸納與總結(jié)。在物理情景中去思考我們的問題，分析它的特點，用我們已掌握的知識進(jìn)行探究式的演繹推理，最后去歸納總結(jié)新的物理規(guī)律?？傊瑢W(xué)生要學(xué)會學(xué)習(xí)知識的來龍去脈，這是最重要的學(xué)習(xí)方法。為適應(yīng)高一學(xué)生的認(rèn)識和思維發(fā)展水平，根據(jù)新課內(nèi)容要求，創(chuàng)設(shè)“自由落體、平拋、沿斜面下滑”三個物理情境作為鋪墊，由易到難，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐-認(rèn)識-再實踐-再認(rèn)識，完成認(rèn)識上的飛躍。通過設(shè)疑，啟發(fā)學(xué)生思考，在歸納機械能守恒定律的使用條件時，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，鼓勵學(xué)生提出自己的觀點，并能加以評價，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及對物理學(xué)習(xí)的自信心。

六、教學(xué)過程和設(shè)計意圖

（一）引入新課

（創(chuàng)設(shè)情境）用多媒體展示下述物理情景：A．運動員投出鉛球；B．彈簧的一端接在氣墊導(dǎo)軌的一端，另一端和滑塊相連，讓滑塊在水平的軌道上做往復(fù)運動。

（設(shè)計意圖：為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且為本節(jié)課結(jié)束時的反饋埋下伏筆。同時為下面的實驗研究奠定基礎(chǔ)。）

（二）進(jìn)行新課

1．動能和勢能的轉(zhuǎn)化

（演示實驗）依次演示自由落體、豎直上拋、滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運動中動能、勢能的變化情況。

（學(xué)生觀察）觀察、體驗到高度大時速度小，速度小時高度大，進(jìn)而得到重力勢能大時動能小，勢能小時動能大。在引導(dǎo)學(xué)生分析物體運動狀態(tài)變化過程中得出重力勢能增大（減小）的過程就是動能減少（增大）的過程。

（提出問題）通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動能勢能的轉(zhuǎn)化過程中，動能和勢能的和有什么變化呢？

2．探究規(guī)律找出機械能不變的條件

2．1 只受重力做功作用分析

現(xiàn)以自由落體為例（展示物理模型），引導(dǎo)學(xué)生自主探究。

設(shè)一質(zhì)量為m的物體在自由下落過程中，經(jīng)過離地高度為h1（任選的）A點時速度為V1，下落到離地高度為h2（任選的）的B點時的速度為V2。由學(xué)生用學(xué)習(xí)過的知識（牛頓定律或動能定理），分析下落過程中A、B兩位置的機械能之間的數(shù)量關(guān)系。

物體從A運動到B，WG=mv22-mv12=EK2-EK1

再由重力做功與重力勢能的關(guān)系有：

WG=mgh1-mgh2= EP1-EP2

得到：EK2-EK1= EP1-EP2

①

移項后，得：EP1 +EK1= EP2 +EK2

②

即EA=EB

上述結(jié)論是在運動過程只受重力作用的時候得到的，是否具有普遍意義呢？作為課后作業(yè)，請同學(xué)們課后進(jìn)一步分析物體做平拋和豎直上拋運動時的情況。

如果物體是沿光滑斜面下滑，上述結(jié)論成立嗎？

2．2 只有彈力做功分析

提出問題：勢能包括重力勢能和彈性勢能，只有彈力做功時，機械能也守恒嗎？

（多媒體展示）氣墊導(dǎo)軌上的水平彈簧振子，觀察振動過程。

由學(xué)生分析振動過程的能量轉(zhuǎn)化和實驗結(jié)論，結(jié)合前面已經(jīng)探究過的彈力做功與彈性勢能的關(guān)系，類比重力做功，進(jìn)行定性分析。

引導(dǎo)學(xué)生分析守恒條件，歸納結(jié)論（注意要加深對條件的理解）

1．物體只受重力，不受其他力，如自由落體運動。

2．除重力外，物體受其他力，但其他力不做功。

3．除重力外，物體受其他力，其他力做功，但其他力對物體所做的總功為零。

結(jié)論（課件展示）：如果沒有摩擦和空氣等介質(zhì)阻力，則勢能與動能相互轉(zhuǎn)化時，勢能（動能）減少的量等于動能（勢能）增加的量，機械能的總量不變，即機械能守恒。

如果有摩擦或介質(zhì)阻力，則勢能（動能）減少的量大于動能（勢能）增加的量，也就是機械能的總量有損失、不守恒。

規(guī)律應(yīng)用

3．1 典型例題

例1 在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一小球，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，求小球落地速度大小。引導(dǎo)學(xué)生思考分析，提出問題：

（1）前面學(xué)習(xí)過應(yīng)用運動合成與分解的方法處理平拋運動，現(xiàn)在能否應(yīng)用機械能守恒定律解決這類問題？

（2）小球拋出后至落地之前的運動過程中，是否滿足機械能守恒的條件？如何應(yīng)用機械能守恒定律解決問題？

歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：

（1）小球下落過程中，只有重力對小球做功，滿足機械能守恒條件，可以用機械能守恒定律求解；

（2）應(yīng)用機械能守恒定律時，應(yīng)明確所選取的運動過程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機械能。

例題求解過程：

取地面為參考平面，拋出時小球具有的重力勢能Ep0＝mgh，動能為EK0=mv02．。落地時，小球的重力勢能為0，動能為EK2=mv 2。

根據(jù)機械能守恒定律，有E1=E2，即mgh+mv02=mv 2

落地時小球的速度大小為

提出問題：請考慮用機械能守恒定律解決問題與用運動合成解決問題的差異是什么？

從以上解答可看出，應(yīng)用機械能守恒定律解題簡潔便利，顯示出很大的優(yōu)越性，不僅適合于直線運動，也適合做曲線運動的物體，分析以上解題過程，還可歸納出應(yīng)用機械能守恒定律解題的基本步驟：

1．根據(jù)題意，選取研究對象（物體或相互作用的物體系）。

2．分析研究對象在運動過程中所受各力的做功情況，判斷是否符合機械能守恒的條件。

3．若符合定律成立的條件，先要選取合適的零勢能的參考平面，確定研究對象在運動過程的初、末狀態(tài)的機械能值。

4．根據(jù)機械能守恒定律列方程，并代入數(shù)值求解。

例2 跳傘運動員從高空下落時，在他張傘后，所受的空氣阻力等于運動員和傘的總重力時，運動員具有的機械能：（）

A．動能、勢能和總機械能都不變

B．重力勢能減少，動能增加，總機械能不變 C．重力勢能減少，動能不變，總機械能減少

D．重力勢能不變，動能為零，總機械能不變。

答案：C。此題將能量問題與運動和力聯(lián)系在一起，同時又考察學(xué)生機械能概念，有些同學(xué)認(rèn)為物體受平衡力，應(yīng)靜止在高空，分析運動過程出現(xiàn)錯誤，有些同學(xué)認(rèn)為機械能總量總是不變的，而沒有認(rèn)真分析此題具體過程。

3．2 課堂練習(xí)

①（課件展示）請同學(xué)們判斷以下情形中，物體的機械能是否守恒？

A．下落的小球受到空氣阻力的作用

B．物體以一定初速度在粗糙的水平面上滑動

C．一物體勻速上升

D．物體沿光滑斜面自由下滑

②（課件展示）物體在光滑水平面上的振動flash動畫。提出問題：請同學(xué)們分析與彈簧連接的物體往復(fù)運動中機械能是否守恒？若不守恒，此時誰的機械能守恒？

③（課件展示）質(zhì)量為m的物體，由高度為h，傾角為?光滑斜面頂端滑下。求：物體滑到斜面底端時速度大小？

（教給學(xué)生提供規(guī)范的解答過程，為今后學(xué)生的規(guī)范解答做出示范。也可以讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的成功感，從而提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性。）

（三）課堂總結(jié)

本課學(xué)習(xí)，我們通過演示實驗歸納總結(jié)了動能和勢能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，了解了只有重力做功或只有彈簧彈力做功的情況下，物體的機械能總量不變，通過簡單的實例分析、加深對機械能守恒定律的理解。

（四）教學(xué)效果評估

機械能守恒定律是本章教學(xué)的重點內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點之一。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到，物體重力勢能大小與所選取的參考平面（零勢面）有關(guān)；而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關(guān)的。在討論物體系統(tǒng)的機械能時，應(yīng)先確定參考平面。

第三篇：2011高考物理總復(fù)習(xí)教案 機械能 機械能守恒

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2011高考物理總復(fù)習(xí)教案 機械能 機械能守恒

復(fù)習(xí)要點

1、理解功的概念、掌握功的計算公式。

2、掌握功率的概念、理解功率的含義。

3、掌握動能、重力勢能、彈性勢能等概念及其物理意義。

4、掌握動能定理，并能運用動能定理分析與解決相關(guān)的力學(xué)問題。

5、掌握機械能守恒定律、理解機械能守恒的條件，并能運用機械能守恒定律分析與解決相關(guān)的力學(xué)問題。

二、難點剖析

1、功的四個基本問題。

涉及到功的概念的基本問題，往往會從如下四個方面提出。

（1）做功與否的判斷問題：物體受到力的作用，并在力的方向上通過一段位移，我們就說這個力對物體做了功。由此看來，做工功與否的判斷，關(guān)鍵看功的兩個必要因素，第一是力；第二是力的方向上的位移。而所謂的“力的方向上的位移”可作如下理解：當(dāng)位移平行于力，則位移就是力的方向上的位的位移；當(dāng)位移垂直于力，則位移垂直于力，則位移就不是力的方向上的位移；當(dāng)位移與力既不垂直又不平行于力，則可對位移進(jìn)行正交分解，其平行于力的方向上的分位移仍被稱為力的方向上的位移。

（2）做功多少的計算問題：做功多少的計算可直接應(yīng)用功的公式。

W=FS cosα

公式中F是做功的力；S是F所作用的物體發(fā)生的位移；而α則是F與S間的夾角。至于變力做功的計算，通?？梢岳霉δ荜P(guān)系通過能量變化的計算來了解變力的功。

（3）做功快慢的描述問題：做功快慢程度引入功率來描述，其定義式為：

P=W/t 功率的計算有時還可利用形如

P=Fv（4）做功意義的理解問題：做功意味著能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化，做多少功，相應(yīng)就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化。

2、動能和動能定理

網(wǎng)絡(luò)文檔便捷服務(wù)、腳本、軟件定制，提供各類文檔批量下載、上傳、處理、腳本和軟件定制。另有百度積分財富值贈送，相關(guān)營銷工具以及論文代查代檢服務(wù)http://shop63695479.taobao.com（1）動能概念的理解：物體由于運動而具有的能叫動能，其表達(dá)式為：

Ek?12mv

2和動能一樣，動能也是用以描述機械運動的狀態(tài)量。只是動量是從機械運動出發(fā)量化機械運動的狀態(tài)動量確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運動多久；動能則是從機械運動與其它運動的關(guān)系出發(fā)量化機械運動的狀態(tài)，動能確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運動多遠(yuǎn)。

（2）動能定理：外力所做的總功等物體動能的變化量。動能定理實際上是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上對空間累積而得：在牛頓第二定律

F= ma

兩端同乘以合外力方向上的位移要，即可得

W合?Fs?mas?12mv2?212mv1

2和動量定理相似，動能定理也建立起過程量（功）與狀態(tài)量（動能）變化間的關(guān)系，利用這一關(guān)系，也可以通過比較狀態(tài)達(dá)到了解過程之目的。

3、重力做功的特點與重力勢能。

（1）重力做功的特點：重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置的豎直高度差有關(guān)，當(dāng)重力為mg的物體從A點運動到B點，無論走過怎樣的路徑，只要A、B兩點間豎直高度差為h，重力所做的功均為

Wmg?mgh

（2）重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。其表達(dá)式為：

EPG?mgh

其中h為物體所在處相對于所選取的零勢面的豎直高度，而零勢面的選取可以是任意的，一般是取地面為重力勢能的零勢面。

由于零勢面的選取可以是任意的，所以一個物體在某一狀態(tài)下所具有的重力勢能的值將隨零勢面的選取而決定，但物體經(jīng)歷的某一上過程中重力的勢能的變化卻與零勢面的選取無關(guān)。

（3）重力做功與重勢能變化間的關(guān)系：重力做的功總等于重力勢能的減少量，即

Wmb???EPG?mgh1?mgh2

4、機械能守恒定律。

網(wǎng)絡(luò)文檔便捷服務(wù)、腳本、軟件定制，提供各類文檔批量下載、上傳、處理、腳本和軟件定制。另有百度積分財富值贈送，相關(guān)營銷工具以及論文代查代檢服務(wù)http://shop63695479.taobao.com（1）機械能：動能和勢能的總和稱機械能。而勢能中除了重力勢能外還有彈性勢能。所謂彈性勢能批量的是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。

（2）機械能守恒守律：只有重力做功時，動能和重力勢能間相互轉(zhuǎn)換，但機械能的總量保持不變，這就是所謂的機械能守恒定律；只有彈力做功時，動能和彈性勢能間相互轉(zhuǎn)換，機械能的總量也保持不變，這也叫機械能守恒定律。

（3）機械能守恒的條件：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，則系統(tǒng)的機械能總量將保持不變。

三、典型例題。

例1．如圖12-1所示，恒定的拉力大小F=8N，方向與水平線夾θ=60°角，拉著繩頭

使物體沿水平面移動d =2m的過程中，拉力做了多少功？

分析：常會有同學(xué)做這樣的分析與計算：力的大小為S= d =2m，力與位移的方向間夾角為60°，所以：

W?Fscos??Fdcos??8J

(圖12-1)其實，這樣的計算是錯誤的。

解答：如圖12-2所示，隨著物體沿水平面前進(jìn)d =2m，繩頭從A點被拉到B點，由此可見：拉F所作用的物體（繩頭）的位移S可由幾何關(guān)系求得為

S?zdcos30??23m

而力F與位移S間的夾角為

d?30?

所以，這過程中拉F作用于繩頭所做的功為

(圖12-2)W?Fscos??8?23?32J?24J

例2．質(zhì)量為 m=1kg的物體以v0=10m/s的速度水平拋出，空氣阻力不計，取g=10m/s2,則在第1s內(nèi)重力做功為________________J；第1s內(nèi)重力做功的平均功率為__________W；第1s末重力做功的瞬時功率為____________W；第1s內(nèi)物體增加的動能為____________J；第1s內(nèi)物體減少的重力勢能____________J。

分析：此道題考察了功、功率、動能、重力勢能等概念以及與上述概念相關(guān)的動能定 網(wǎng)絡(luò)文檔便捷服務(wù)、腳本、軟件定制，提供各類文檔批量下載、上傳、處理、腳本和軟件定制。另有百度積分財富值贈送，相關(guān)營銷工具以及論文代查代檢服務(wù)http://shop63695479.taobao.com 理，機械能守恒定律等規(guī)律。

解答：重力做的功等于重力與物體沿重力方向（豎直方向）上位移的乘積，而第1s內(nèi)物體沿豎直方向的位移為

h?所以有：

W?mgh?50J 由平均功率的定義得

p?Wt?50W 12gt?5m 2瞬時功率一般計算可用力與力的方向上的瞬時速度的相乘而得，第1s末物體沿重力方向上的速度為

vy?gt?10m/s

所以有

P?mgvy?100W

考慮到平拋運動過程中只有重力做功，于是由動能定理得

?Ek?W?50J

又由于只有重力做功其機械能守恒，增加的動能應(yīng)與減少的重力勢能相等。于是又可直接得

??EPG?????50J

此例應(yīng)依次填充：50；50；100；50；50。

例3：質(zhì)量4t的機車，發(fā)動機的最大輸出功率為100kW，運動阻力恒為2?10N，試求；

（1）當(dāng)機車由靜止開始以0.5m/s2的加速度沿水平軌道做勻加速直線運動的過程中，能達(dá)到的最大速度和達(dá)到該最大速度所需的時間。

（2）若機車保持額定功率不變行駛，能達(dá)到的最大速度以及速度為10m/s時機車的加速度。

分析：注意到機車勻加速運動所能達(dá)到的最大速度Vm和機車在運動形式不加制約時所能達(dá)到的最大速度?m一般是不同的。

3網(wǎng)絡(luò)文檔便捷服務(wù)、腳本、軟件定制，提供各類文檔批量下載、上傳、處理、腳本和軟件定制。另有百度積分財富值贈送，相關(guān)營銷工具以及論文代查代檢服務(wù)http://shop63695479.taobao.com 解答：（1）機車做勻加速直線運動時，有

F-f = ma

P=FVm

Vm=at 由此可解得

Vm=25m/s

t=50s（2）機車行駛時運動形式不加限制而機車輸出功率保持額定功不變時則可在大小等于阻力牽引力作用下做勻速直線運動，此時又有

Fmin?f?0

P?FminumP?F'vF'?f?ma'

由此又可解得

um?50m/sa'?4m/s2 例4：如圖12-3所示，小滑塊從斜面頂點A由靜止滑至水平部分C點而停止。已知斜面高為h，滑塊運動的整個水平距離為s設(shè)斜面和水平部分與小滑塊的動摩擦因數(shù)相同，求此動摩擦因數(shù)?

分析：可以運動動能定理分析求解：

解答：取物體為研究對象，考察人A處靜止釋放下直至到C點處于

(圖12-3)靜止的過程，運動動能定理有。

? mgh??mgcoshsin???mg(s?hctg?)?0

由此即可求得

??hs

(圖12-4)例5：如圖12-4所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角??30?，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪。一柔軟的細(xì)線跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連結(jié)，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m。開始時將B按在地面上不動，然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升.物塊 網(wǎng)絡(luò)文檔便捷服務(wù)、腳本、軟件定制，提供各類文檔批量下載、上傳、處理、腳本和軟件定制。另有百度積分財富值贈送，相關(guān)營銷工具以及論文代查代檢服務(wù)http://shop63695479.taobao.com A與斜面間無摩擦.設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑s距離后,細(xì)線突然斷了.求物塊B上升的最大高度H.分析：可以運用機械能守恒定律分析求解

解答：取A與B構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對象，考察以剛放手起直到強剛斷的過程，這過程中系統(tǒng)的機械能守恒。有

124mv2?12mv2?mgs?4mgs.sin30?

再取B為研究對象，考察從強剛斷直到B升至最高點的過程，這過程中B的機械能守恒，又有

12mv2?mgh

而B所上升的最大高度為

H= h +s 由此即得

H=1.2s

第四篇：2011高考物理總復(fù)習(xí)教案 機械能 機械能守恒

2011高考物理總復(fù)習(xí)教案 機械能 機械能守恒

復(fù)習(xí)要點

1、理解功的概念、掌握功的計算公式。

2、掌握功率的概念、理解功率的含義。

3、掌握動能、重力勢能、彈性勢能等概念及其物理意義。

4、掌握動能定理，并能運用動能定理分析與解決相關(guān)的力學(xué)問題。

5、掌握機械能守恒定律、理解機械能守恒的條件，并能運用機械能守恒定律分析與解決相關(guān)的力學(xué)問題。

二、難點剖析

1、功的四個基本問題。

涉及到功的概念的基本問題，往往會從如下四個方面提出。

（1）做功與否的判斷問題：物體受到力的作用，并在力的方向上通過一段位移，我們就說這個力對物體做了功。由此看來，做工功與否的判斷，關(guān)鍵看功的兩個必要因素，第一是力；第二是力的方向上的位移。而所謂的“力的方向上的位移”可作如下理解：當(dāng)位移平行于力，則位移就是力的方向上的位的位移；當(dāng)位移垂直于力，則位移垂直于力，則位移就不是力的方向上的位移；當(dāng)位移與力既不垂直又不平行于力，則可對位移進(jìn)行正交分解，其平行于力的方向上的分位移仍被稱為力的方向上的位移。

（2）做功多少的計算問題：做功多少的計算可直接應(yīng)用功的公式。

W=FS cosα

公式中F是做功的力；S是F所作用的物體發(fā)生的位移；而α則是F與S間的夾角。至于變力做功的計算，通?？梢岳霉δ荜P(guān)系通過能量變化的計算來了解變力的功。

（3）做功快慢的描述問題：做功快慢程度引入功率來描述，其定義式為：

P=W/t 功率的計算有時還可利用形如

P=Fv（4）做功意義的理解問題：做功意味著能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化，做多少功，相應(yīng)就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化。

2、動能和動能定理

本卷第1頁（共6頁）（1）動能概念的理解：物體由于運動而具有的能叫動能，其表達(dá)式為：

Ek?12mv

2和動能一樣，動能也是用以描述機械運動的狀態(tài)量。只是動量是從機械運動出發(fā)量化機械運動的狀態(tài)動量確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運動多久；動能則是從機械運動與其它運動的關(guān)系出發(fā)量化機械運動的狀態(tài)，動能確定的物體決定著它克服一定的阻力還能運動多遠(yuǎn)。

（2）動能定理：外力所做的總功等物體動能的變化量。動能定理實際上是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上對空間累積而得：在牛頓第二定律

F= ma

兩端同乘以合外力方向上的位移要，即可得

W合?Fs?mas?12mv2?212mv1

2和動量定理相似，動能定理也建立起過程量（功）與狀態(tài)量（動能）變化間的關(guān)系，利用這一關(guān)系，也可以通過比較狀態(tài)達(dá)到了解過程之目的。

3、重力做功的特點與重力勢能。

（1）重力做功的特點：重力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置的豎直高度差有關(guān)，當(dāng)重力為mg的物體從A點運動到B點，無論走過怎樣的路徑，只要A、B兩點間豎直高度差為h，重力所做的功均為

Wmg?mgh

（2）重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。其表達(dá)式為：

EPG?mgh

其中h為物體所在處相對于所選取的零勢面的豎直高度，而零勢面的選取可以是任意的，一般是取地面為重力勢能的零勢面。

由于零勢面的選取可以是任意的，所以一個物體在某一狀態(tài)下所具有的重力勢能的值將隨零勢面的選取而決定，但物體經(jīng)歷的某一上過程中重力的勢能的變化卻與零勢面的選取無關(guān)。

（3）重力做功與重勢能變化間的關(guān)系：重力做的功總等于重力勢能的減少量，即

Wmb???EPG?mgh1?mgh2

4、機械能守恒定律。

本卷第2頁（共6頁）（1）機械能：動能和勢能的總和稱機械能。而勢能中除了重力勢能外還有彈性勢能。所謂彈性勢能批量的是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。

（2）機械能守恒守律：只有重力做功時，動能和重力勢能間相互轉(zhuǎn)換，但機械能的總量保持不變，這就是所謂的機械能守恒定律；只有彈力做功時，動能和彈性勢能間相互轉(zhuǎn)換，機械能的總量也保持不變，這也叫機械能守恒定律。

（3）機械能守恒的條件：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，則系統(tǒng)的機械能總量將保持不變。

三、典型例題。

例1．如圖12-1所示，恒定的拉力大小F=8N，方向與水平線夾θ=60°角，拉著繩頭

使物體沿水平面移動d =2m的過程中，拉力做了多少功？

分析：常會有同學(xué)做這樣的分析與計算：力的大小為S= d =2m，力與位移的方向間夾角為60°，所以：

W?Fscos??Fdcos??8J

(圖12-1)其實，這樣的計算是錯誤的。

解答：如圖12-2所示，隨著物體沿水平面前進(jìn)d =2m，繩頭從A點被拉到B點，由此可見：拉F所作用的物體（繩頭）的位移S可由幾何關(guān)系求得為

S?zdcos30??23m

而力F與位移S間的夾角為

d?30?

所以，這過程中拉F作用于繩頭所做的功為

(圖12-2)W?Fscos??8?23?32J?24J

例2．質(zhì)量為 m=1kg的物體以v0=10m/s的速度水平拋出，空氣阻力不計，取g=10m/s2,則在第1s內(nèi)重力做功為________________J；第1s內(nèi)重力做功的平均功率為__________W；第1s末重力做功的瞬時功率為____________W；第1s內(nèi)物體增加的動能為____________J；第1s內(nèi)物體減少的重力勢能____________J。

分析：此道題考察了功、功率、動能、重力勢能等概念以及與上述概念相關(guān)的動能定

本卷第3頁（共6頁）理，機械能守恒定律等規(guī)律。

解答：重力做的功等于重力與物體沿重力方向（豎直方向）上位移的乘積，而第1s內(nèi)物體沿豎直方向的位移為

h?所以有：

W?mgh?50J 由平均功率的定義得

p?Wt?50W 12gt?5m 2瞬時功率一般計算可用力與力的方向上的瞬時速度的相乘而得，第1s末物體沿重力方向上的速度為

vy?gt?10m/s

所以有

P?mgvy?100W

考慮到平拋運動過程中只有重力做功，于是由動能定理得

?Ek?W?50J

又由于只有重力做功其機械能守恒，增加的動能應(yīng)與減少的重力勢能相等。于是又可直接得

??EPG?????50J

此例應(yīng)依次填充：50；50；100；50；50。

例3：質(zhì)量4t的機車，發(fā)動機的最大輸出功率為100kW，運動阻力恒為2?10N，試求；

（1）當(dāng)機車由靜止開始以0.5m/s2的加速度沿水平軌道做勻加速直線運動的過程中，能達(dá)到的最大速度和達(dá)到該最大速度所需的時間。

（2）若機車保持額定功率不變行駛，能達(dá)到的最大速度以及速度為10m/s時機車的加速度。

分析：注意到機車勻加速運動所能達(dá)到的最大速度Vm和機車在運動形式不加制約時所能達(dá)到的最大速度?m一般是不同的。

本卷第4頁（共6頁）

3解答：（1）機車做勻加速直線運動時，有

F-f = ma

P=FVm

Vm=at 由此可解得

Vm=25m/s

t=50s（2）機車行駛時運動形式不加限制而機車輸出功率保持額定功不變時則可在大小等于阻力牽引力作用下做勻速直線運動，此時又有

Fmin?f?0

P?FminumP?F'vF'?f?ma'

由此又可解得

um?50m/sa'?4m/s2 例4：如圖12-3所示，小滑塊從斜面頂點A由靜止滑至水平部分C點而停止。已知斜面高為h，滑塊運動的整個水平距離為s設(shè)斜面和水平部分與小滑塊的動摩擦因數(shù)相同，求此動摩擦因數(shù)?

分析：可以運動動能定理分析求解：

解答：取物體為研究對象，考察人A處靜止釋放下直至到C點處于

(圖12-3)靜止的過程，運動動能定理有。

? mgh??mgcoshsin???mg(s?hctg?)?0

由此即可求得

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(圖12-4)例5：如圖12-4所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角??30?，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪。一柔軟的細(xì)線跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連結(jié)，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m。開始時將B按在地面上不動，然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升.物塊

本卷第5頁（共6頁）A與斜面間無摩擦.設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑s距離后,細(xì)線突然斷了.求物塊B上升的最大高度H.分析：可以運用機械能守恒定律分析求解

解答：取A與B構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對象，考察以剛放手起直到強剛斷的過程，這過程中系統(tǒng)的機械能守恒。有

124mv2?12mv2?mgs?4mgs.sin30?

再取B為研究對象，考察從強剛斷直到B升至最高點的過程，這過程中B的機械能守恒，又有

12mv2?mgh

而B所上升的最大高度為

H= h +s 由此即得

H=1.2s

本卷第6頁（共6頁）

第五篇：機械能(學(xué)案)

教科版

初中物理

學(xué)案

第一節(jié)機械能

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、理解動能、重力勢能的初步概念，知道什么是彈性勢能。

2、知道動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能大小與質(zhì)量和高度有關(guān)；知道彈性勢能的大小與彈性形變有關(guān)；知道機械能的概念。

3、結(jié)合定義尋找日常生活中各種形式能量的例子,初步具備從能量角度分析物理問題的方法。

二、知識清單

1、物體能夠做功，我們就說它具有_______。

2、物體由于_______而具有的能量叫動能，動能的大小與物體的_______和_______有關(guān)。

3、________________________叫重力勢能。重力勢能的大小跟_________和________有關(guān)。

4、________________________叫彈性勢能。彈性勢能大小主要和物體的____________有關(guān)。

5、通常把重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為_________。把________能和________能統(tǒng)稱為機械能。

三、典型例題

1、如圖所示，小朋友沿著滑梯勻速下滑的過程中下列說法中正確的是（忽略空氣阻力）（）A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C．他的重力勢能減小，動能不變，機械能不變 D．他的重力勢能減小，動能增大，機械能不變

2、如圖是火箭發(fā)射升空時的情景，以下說法正確的是（）A．火箭上升過程中動能不變，重力勢能增大，機械能增大

B．火箭升空利用了力的作用是相互的C．火箭升空時受到平衡力的作用

D．火箭升空時受到慣性力的作用

四、課堂練習(xí)

1、下列物體具有哪種形式的機械能:在平直軌道上行駛的火車具有______能,拉開的弓具有________能,高舉的重錘具有________能.2、探究動能的大小跟什么因素有關(guān)的實驗中,讓鋼球從斜面上滾下,打到一個小木塊上觀察木塊被推得遠(yuǎn)近.(1)讓同一鋼球從不同高度滾下時,原來的位置越高,滾到斜面下端時_______越大,把木塊推得越______,表示鋼球_______越大.(2)讓質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下,鋼球質(zhì)量越大,讓木塊推得越______,表示鋼球的______能越大.(3)這個實驗得出的結(jié)論是:質(zhì)量相同時,物體的速度越大,動能越______;速度相同時,物體的質(zhì)量越大,動能越______.3、關(guān)于動能,下列說法中正確的是()A 運動的物體一定只具有動能;B 火車的動能一定比汽車的動能大 C 速度越大的物體,動能越大 D 物體由于運動而具有的能量叫動能

4、當(dāng)跳傘運動員勻速下降時()A 動能增加,重力勢能減小 B 動能增加,機械能不變 C 動能增加,機械能減小 D 動能不變,機械能減小

5、飛機在高空沿水平方向勻速行駛,同時空投救災(zāi)物資,空投過程中飛機的()A 動能增加,重力勢能不變 B 動能不變,重力勢能不變 C 動能、重力勢能都增加 D 動能、重力勢能都減小

6、老鷹和小燕子在空中飛行時,如果它們的動能相等,則()A 老鷹飛得快 B 小燕子飛得快

C 老鷹和小燕子飛得一樣快 D 無法判斷