第一篇：5.8.1機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

全日制高中物理必修②教學(xué)案

第五章

機(jī)械能守恒定律

5.8.1機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

班級(jí)________姓名________學(xué)號(hào)_____

學(xué)習(xí)目標(biāo):

1.加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。

2.掌握應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟，理解應(yīng)用機(jī)械能守恒定律處理問題的優(yōu)點(diǎn)。

3．熟練應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決力學(xué)問題。

學(xué)習(xí)重點(diǎn): 1.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟。

2.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問題。

學(xué)習(xí)難點(diǎn): 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問題。主要內(nèi)容:

一、對(duì)機(jī)械能守恒定律的進(jìn)一步的理解 1．關(guān)于守恒表達(dá)式及其選擇問題

機(jī)械能守恒定律的常用的表達(dá)式有三種形式：

1．E1=E2(E1、E2分別表示系統(tǒng)初、末狀態(tài)時(shí)的總機(jī)械能)（從守恒的角度看）； 2．△Ek=-△Ep(表示系統(tǒng)勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量)（從轉(zhuǎn)化的角度看）； 3．△EA=-△EB(表示系統(tǒng)只有A、B兩物體時(shí)，A增加的機(jī)械能等于B減少的機(jī)械能)（從轉(zhuǎn)移的角度看）。

解題時(shí)究竟選取哪一種表達(dá)形式，應(yīng)根據(jù)題意靈活選取。

需注意的是：

選用1式時(shí)，必須規(guī)定零勢(shì)能參考面，而選用2式和3式時(shí)，可以不規(guī)定零勢(shì)能參考面，但必須分清能量的減少量和增加量。2．機(jī)械能守恒定律解力學(xué)問題的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用范圍

應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題，是從分析狀態(tài)的變化入手，只涉及始末狀態(tài)的能量，而不涉及運(yùn)動(dòng)過程的細(xì)節(jié)，從而簡化步驟。相互作用力可以是恒力也可以是變力。這樣就避免了直接應(yīng)用牛頓第二定律時(shí)所面臨的困難，使問題的解決變得簡便。不僅如此，用機(jī)械能守恒定律解題也開創(chuàng)了使用“守恒量”處理問題的先河。

但應(yīng)看到，機(jī)械能守恒定律的適用條件比較嚴(yán)格，前面提到的判斷守恒的方法，實(shí)際應(yīng)用起來，往往難于把握，所以應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的范闈比較窄小(遠(yuǎn)不如動(dòng)能定理應(yīng)用范隔廣)，一般常用于：

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機(jī)械能守恒定律

①拋體運(yùn)動(dòng)；

②質(zhì)點(diǎn)在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)；

③質(zhì)點(diǎn)沿光滑不動(dòng)的斜面或曲面的運(yùn)動(dòng)。

二、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的步驟

1．根據(jù)題意選取研究對(duì)象；對(duì)象可以是單個(gè)物體（不考慮地球自身機(jī)械能變化）也可以是系統(tǒng)，并明確系統(tǒng)組成。2．對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和做功情況分析，判斷是否滿足機(jī)械能守恒條件。3．選取零勢(shì)能參考平面，明確初末狀態(tài)的機(jī)械能；（初末狀態(tài)的零勢(shì)能面一定要統(tǒng)一。）4．根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程、求解、討論。

5．注意與其他力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用。

【例一】 如圖所示，在光滑水平桌面上有一質(zhì)量為M的小車，小車跟繩一端相連，繩子另一端通過滑輪吊一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼，則當(dāng)砝碼著地的瞬間(小車未離開桌子)小車的速度大小為多大?在這過程中，繩的拉力對(duì)小車所做的功為多少?

【例二】 如圖所示，光滑圓柱被固定在水平平臺(tái)上，質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過圓柱與質(zhì)量為m2的小球相連，最初小球ml，放在平臺(tái)上，兩邊繩豎直，兩球從靜止開始。m1上升m2 下降。當(dāng)ml上升到最高點(diǎn)時(shí)繩子突然斷了，發(fā)現(xiàn)m1恰能做平拋運(yùn)動(dòng)，求m2應(yīng)為多大?

【例三】 如圖所示，在一根長l的細(xì)線上系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)把小球拉到使細(xì)線與水平面成α=30°角時(shí)，輕輕釋放小球。不計(jì)空氣阻力，試求小球落到懸點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力。

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機(jī)械能守恒定律

課堂訓(xùn)練：

1．如圖，通過定滑輪懸掛兩個(gè)質(zhì)量為m1、m2的物體(m1>m2)，不計(jì)繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦等，在m1向下運(yùn)動(dòng)一段距離的過程中，下列說法中正確的是（）

A．m1勢(shì)能的減少量等于m1動(dòng)能的增加量。B．m1勢(shì)能的減少量等于m2勢(shì)能的增加量。C．m1勢(shì)能的減少量等于m2動(dòng)能的增加量。

D．m1勢(shì)能的減少量等于m1 m2兩者動(dòng)能的增加量和m2的勢(shì)能增加量之和。2．如下圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是()A．重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變。B．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變。C．動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變。

D．重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變。

3．下面各例中的物體在運(yùn)動(dòng)中都不計(jì)空氣阻力，判斷哪些情況下機(jī)械能守恒（）A． 繩的上端固定，下端系一個(gè)小球，使小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。B． 在輕質(zhì)木棒的一端固定一個(gè)小球，以木棒中心為軸轉(zhuǎn)動(dòng)木棒，使小球在豎直平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

C． 把一個(gè)彈簧壓縮后用線縛住，把彈簧上端固定，下端系一個(gè)小球。當(dāng)把束縛彈簧的線燒斷后，小球在豎直方向上往返運(yùn)動(dòng)。D．把一個(gè)物體放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤上，由于摩擦力的作用而使物體隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

課后作業(yè)：

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機(jī)械能守恒定律

1．長度可看作不變的兩根輕繩長短不一，它們的上端系在同一水平面上的不同點(diǎn)，下端各拴一個(gè)相同的小球。今將兩球分別提起到其懸繩繃直并水平的位置后無初速地釋放。兩球在到達(dá)各自的最低點(diǎn)時(shí)，彼此相等的物理量有： A．機(jī)械能； B．懸繩對(duì)它們的拉力；

C．線速度： D．動(dòng)量。

2．物體以60焦的初動(dòng)能，從A點(diǎn)出發(fā)作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在它上升到某一高度時(shí)，動(dòng)能損失了30焦，而機(jī)械能損失了10焦，則該物體在落回到A點(diǎn)的動(dòng)能為：(空氣阻力大小恒定)A．50焦； B．40焦； C．30焦；D．20焦

3．如圖為豎直平面內(nèi)的一個(gè)光滑圓環(huán)，A、B為其水平方向的直徑，P、Q兩球同時(shí)以同樣大小的初速從A處出發(fā)沿環(huán)的內(nèi)側(cè)始終不脫離環(huán)運(yùn)動(dòng)到B，則()A．P先到 B。B．Q先到B。

C．同時(shí)到B。D．若兩球質(zhì)量相同，同時(shí)到B。

4．如圖所示，一個(gè)粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體，在管口右端蓋 板A密閉，兩液面的高度差為h，U形管內(nèi)液柱的總長度為4h。現(xiàn)拿去蓋 板，液體開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右側(cè)液面下降的速度為()A．1111gh B．gh C．gh D．gh 24685．如圖所示，軌道的ABC的AB段是半徑R=0．8米的光滑的1／4圓弧形軌道，BC段為粗糙水平面，物體從A靜止開始下滑，在平面上運(yùn)動(dòng)了1．6米后停下，則物體通過B點(diǎn)時(shí)的速率為__________米／秒，物體與平面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=___________。

6．某人在1O米高的平臺(tái)上以lO米／秒的初速度斜向上拋出一個(gè)質(zhì)量為O．5千克的物體，物體著地時(shí)的速度為15米／秒，那么這個(gè)人在把物體拋出時(shí)做的功等于_________焦，物體在運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力做的功等于________焦。

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機(jī)械能守恒定律

7．光滑的水平地面上靜放著一木塊，一個(gè)以一定水平速度飛來的子彈射入木塊內(nèi)d米深而相對(duì)木塊靜止下來，在子彈打擊木塊的過程中，木塊被帶動(dòng)了s米，設(shè)子彈與木塊的平均摩擦力為f，則在子彈打擊木塊的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能為_________，木塊獲得的機(jī)械能為 ________,子彈減少的機(jī)械能為________。

8.打樁機(jī)重錘的質(zhì)量為250kg，把它提升到離地面的高度為l0m處由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力求：

（1）重錘下落4m時(shí)的動(dòng)能。

(2)重錘下落到多高處，重錘的動(dòng)能和勢(shì)能相等?(3)重錘落到地面時(shí)的動(dòng)能和機(jī)械能(g取10m/s)9．一根長l的輕桿，一端固定，桿的中點(diǎn)和另一端裝有質(zhì)量分別為4m和m的小球。當(dāng)桿從水平位置靜止釋放下落到豎直時(shí)（如圖）桿端質(zhì)量為m的球的速度多大?

10．如圖所示，有一條長為l的均勻金屬鏈條，一半長度在光滑斜面上。斜面傾角為θ，另一半長度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動(dòng)，求鏈條剛好全部滑出斜面時(shí)的速度是多大?

11．一根細(xì)繩長l，上端固定在o點(diǎn)，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，如圖所示。在o點(diǎn)的正下方o′處有一個(gè)細(xì)長的釘子。拉起小球，使細(xì)繩呈水平。從靜止釋放讓小球向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后，小球能在豎直平面內(nèi)繞釘子作圓周運(yùn)動(dòng)，求o′到o點(diǎn)的距離h應(yīng)滿足什么條件？

12．如圖所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直圓面的光滑水平固定軸0，在盤的最右邊緣固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A在o點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)r/2處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B，放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問：

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機(jī)械能守恒定律

(1)當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球的重力勢(shì)能之和減小了多少?(2)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少?(3)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少?

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第二篇：機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用教案

機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1．在物理知識(shí)方面要求．(1)掌握機(jī)械能守恒定律的條件；(2)理解機(jī)械能守恒定律的物理含義．

2．明確運(yùn)用機(jī)械能守恒定律處理問題的優(yōu)點(diǎn)，注意訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用本定律解決問題的思路，以培養(yǎng)學(xué)生正確分析物理問題的習(xí)慣．

3．滲透物理學(xué)方法的教育，強(qiáng)調(diào)用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點(diǎn)分析處理問題的重要性．

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．機(jī)械能守恒定律是力學(xué)知識(shí)中的一條重要規(guī)律．是一個(gè)重點(diǎn)知識(shí)．特別是定律的適用條件、物理意義以及具體應(yīng)用都作為較高要求．

2．機(jī)械能守恒定律的適用條件的理解以及應(yīng)用，對(duì)多數(shù)學(xué)生來說，雖經(jīng)過一個(gè)階段的學(xué)習(xí)，仍常常是把握不夠，出現(xiàn)各式各樣的錯(cuò)誤．這也說明此項(xiàng)正是教學(xué)難點(diǎn)所在．

三、教具

投影片若干，投影幻燈，彩筆，細(xì)繩，小球，帶有兩個(gè)小球的細(xì)桿，定滑輪，物塊m、M，細(xì)繩．

四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

(一)復(fù)習(xí)引入新課 1．提出問題(投影片)．(1)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容．(2)機(jī)械能守恒定律的條件．

2．根據(jù)學(xué)生的回答，進(jìn)行評(píng)價(jià)和歸納總結(jié)，說明(1)機(jī)械能守恒定律的物理含義．(2)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析解決物理問題的基本思路與方法．(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì) 1．實(shí)例及其分析．

問題1 投影片和實(shí)驗(yàn)演示．如圖1所示．一根長L的細(xì)繩，固定在O點(diǎn)，繩另一端系一條質(zhì)量為m的小球．起初將小球拉至水平于A點(diǎn)．求小球從A點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)的速度．

分析及解答：小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)過程中，不計(jì)空氣阻力，只受重力和繩的拉力．由于繩的拉力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，對(duì)小球不做功．可見只有重力對(duì)小球做功，因此滿足機(jī)械能守恒定律的條件．選取小球在最低點(diǎn)C時(shí)重力勢(shì)能為零．根據(jù)機(jī)械能守恒定律，可列出方程：

教師展出投影片后，適當(dāng)講述，然后提出問題．

問題2 出示投影片和演示實(shí)驗(yàn)．在上例中，將小球自水平稍向下移，使細(xì)繩與水平方向成θ角，如圖2所示．求小球從A點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)C的速度．

分析及解答：仍照問題1，可得結(jié)果

問題3 出示投影片和演示實(shí)驗(yàn)．現(xiàn)將問題1中的小球自水平稍向上移，使細(xì)繩與水平方向成θ角．如圖3所示．求小球從A點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)C的速度．

分析及解答：仿照問題1和問題2的分析．

小球由A點(diǎn)沿圓弧AC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，只有重力做功，滿足機(jī)械能守恒．取小球在最低點(diǎn)C時(shí)的重力勢(shì)能為零．

根據(jù)機(jī)械能守恒定律，可列出方程：

2．提出問題．

比較問題

1、問題2與問題3的分析過程和結(jié)果．可能會(huì)出現(xiàn)什么問題．

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題3的物理過程作細(xì)節(jié)性分析．起初，小球在A點(diǎn)，繩未拉緊，只受重力作用做自由落體運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)，繩被拉緊，改做

進(jìn)一步分析：小球做自由落體運(yùn)動(dòng)和做圓周運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)過程，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，而不是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能都守恒，因此原分析解答不合理．

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析：小球的運(yùn)動(dòng)過程可分為三個(gè)階段．(1)小球從A點(diǎn)的自由下落至剛到B點(diǎn)的過程；

(2)在到達(dá)B點(diǎn)時(shí)繩被拉緊，這是一個(gè)瞬時(shí)的改變運(yùn)動(dòng)形式的過程；(3)在B點(diǎn)狀態(tài)變化后，開始做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)．

通過進(jìn)一步討論，相互啟迪，使學(xué)生從直覺思維和理論思維的結(jié)合上認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)．前后兩個(gè)過程機(jī)械能分別是守恒的，而中間的瞬時(shí)變化過程中由于繩被拉緊，vB在沿繩方向的分速度改變?yōu)榱?，即繩的拉力對(duì)小球做負(fù)功，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能并不守恒．因此，對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的全過程不能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律．

正確解答過程如下：(指定一個(gè)學(xué)生在黑板上做，其余學(xué)生在座位上做，最后師生共同討論裁定．)小球的運(yùn)動(dòng)有三個(gè)過程(見圖4)：

(1)從A到B，小球只受重力作用，做自由落體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒．到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，懸線轉(zhuǎn)過2θ°角，小球下落高度為2Lsinθ，取B點(diǎn)重力勢(shì)能為零．根據(jù)機(jī)械能守恒定律

(2)小球到達(dá)B點(diǎn)，繩突然被拉緊，在這瞬間由于繩的拉力作用，小球沿繩方向的分速度vB∥減為零，垂直繩的分速度vB⊥不變，即

(3)小球由B到C受繩的拉力和重力作用，做初速度為vB⊥的圓周運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，有：

聯(lián)立①、②、③式可解得vC．

教師對(duì)問題1、2、3的分析及解答過程，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)．進(jìn)一步提出問題． 問題4 出示投影片和演示實(shí)驗(yàn)．

如圖5所示，在一根長為L的輕桿上的B點(diǎn)和末端C各固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，桿可以在豎直面上繞定點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將桿拉到水平位置

與摩擦均不計(jì))．

解法(一)：取在C點(diǎn)的小球?yàn)檠芯繉?duì)象．在桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，只有重力對(duì)它做功，故機(jī)械能守恒．有：

解法(二)：取在B點(diǎn)的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，在桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，只有重力對(duì)它做功，故機(jī)械能守恒：

由于固定在桿上B、C點(diǎn)的小球做圓周運(yùn)動(dòng)具有相同的角速度，則vB∶vC=rB∶rC=2∶3，現(xiàn)比較解法(一)與解法(二)可知，兩法的結(jié)果并不相同． 提出問題：

兩個(gè)結(jié)果不同，問題出現(xiàn)在何處呢？

學(xué)生討論，提出癥結(jié)所在．教師歸納總結(jié)，運(yùn)用機(jī)械能守恒定律，應(yīng)注意研究對(duì)象(系統(tǒng))的選取和定律守恒的的條件．在本例題中出現(xiàn)的問題是，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但是，系統(tǒng)的某一部分(或研究對(duì)象)的機(jī)械能并不守恒．因而出現(xiàn)了錯(cuò)誤的結(jié)果．

師生共同歸納，總結(jié)解決問題的具體辦法．

由于兩小球、輕桿和地球組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中，勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，且只有系統(tǒng)內(nèi)兩小球的重力做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒．選桿在水平位置時(shí)為零勢(shì)能點(diǎn)．

則有 E1=0．

而 E1=E2，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)以上解法的合理性，并進(jìn)一步提出問題，對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解還可有以下表述：

①物體系在任意態(tài)的總機(jī)械能等于其初態(tài)的總機(jī)械能． ②物體系勢(shì)能的減小(或增加)等于其動(dòng)能的增加(或減小)．

③物體系中一部分物體機(jī)械能的減小等于另一部分物體機(jī)械能的增加．

請(qǐng)同學(xué)分成三組，每組各用一種表述，重解本例題．共同分析比較其異同，這樣會(huì)更有助于對(duì)機(jī)械能守恒定律的深化．為此，給出下例，并結(jié)合牛頓第二律的運(yùn)用，會(huì)對(duì)整個(gè)物理過程的認(rèn)識(shí)更加深刻．

已知，小物體自光滑球面頂點(diǎn)從靜止開始下滑．求小物體開始脫離球面時(shí)α=？如圖6所示．

先仔細(xì)研究過程．從運(yùn)動(dòng)學(xué)方面，物體先做圓周運(yùn)動(dòng)，脫離球面后做拋體運(yùn)動(dòng)．在動(dòng)力學(xué)方面，物體在球面上時(shí)受重力mg和支承力N，根據(jù)牛頓第二定律

物體下滑過程中其速度v和α均隨之增加，故N逐步減小直到開始脫離球面時(shí)N減到零．兩個(gè)物體即將離開而尚未完全離開的條件是N=0．

解：視小物體與地球組成一系統(tǒng)．過程自小物體離開頂點(diǎn)至即將脫離球面為止．球面彈性支承力N為外力，與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直不做功；內(nèi)力僅有重力并做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒．以下可按兩種方式考慮．

(1)以球面頂點(diǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)，系統(tǒng)初機(jī)械能為零，末機(jī)械能為

機(jī)械能守恒要求

兩種考慮得同樣結(jié)果．

〔注〕(1)本題是易于用機(jī)械能守恒定律求解的典型題，又涉及兩物體從緊密接觸到彼此脫離的動(dòng)力學(xué)條件，故作詳細(xì)分析．

(2)解題前將過程分析清楚很重要，如本題指出，物體沿球面運(yùn)動(dòng)時(shí)，N減小變?yōu)榱愣撾x球面．若過程分析不清將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤．

為加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解，還可補(bǔ)充下例．投影片．

一根細(xì)繩不可伸長，通過定滑輪，兩端系有質(zhì)量為M和m的小球，且M＞m，開始時(shí)用手握住M，使系統(tǒng)處于圖7所示狀態(tài)．求：當(dāng)M由靜止釋放下落h高時(shí)的速度．(h遠(yuǎn)小于半繩長，繩與滑輪質(zhì)量及各種摩擦均不計(jì))

解：兩小球和地球等組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒．有：

提問：如果M下降h剛好觸地，那么m上升的總高度是多少？組織學(xué)生限用機(jī)械能守恒定律解答．

解法一：M觸地，m做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒．有：

解法二：M觸地，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則M機(jī)械能的減小等于m機(jī)械能的增加．即有：

教師針對(duì)兩例小結(jié)：對(duì)一個(gè)問題，從不同的角度運(yùn)用機(jī)械能守恒定律．體現(xiàn)了思維的多向性．我們?cè)诮忸}時(shí)，應(yīng)該像解本題這樣先進(jìn)行發(fā)散思維，尋求問題的多種解法，再進(jìn)行集中思維，篩選出最佳解題方案．

2．歸納總結(jié)．

引導(dǎo)學(xué)生，結(jié)合前述實(shí)例分析、歸納總結(jié)出運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問題的基本思路與方法．

(1)確定研究對(duì)象(由哪些物體組成的物體系)；(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析．

(3)分析各個(gè)階段諸力做功情況，滿足機(jī)械能守恒定律的成立條件，才能依據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程；

(4)幾個(gè)物體組成的物體系機(jī)械能守恒時(shí)，其中每個(gè)物體的機(jī)械能不一定守恒，因?yàn)樗鼈冎g有相互作用，在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，一定要從整體考慮．

(5)要重視對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過程的分析，明確運(yùn)動(dòng)過程中有無機(jī)械能和其他形式能量的轉(zhuǎn)換，對(duì)有能量形式轉(zhuǎn)換的部分不能應(yīng)用機(jī)械能守恒定律．

為進(jìn)一步討論機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，請(qǐng)師生共同分析討論如下問題．(見投影片)7

如圖8所示，質(zhì)量為m和M的物塊A和B用不可伸長的輕繩連接，A放在傾角為α的固定斜面上，而B能沿桿在豎直方向上滑動(dòng)，桿和滑輪中心間的距離為L，求當(dāng)B由靜止開始下落h時(shí)的速度多大？(輪、繩質(zhì)量及各種摩擦均不計(jì))(指定兩個(gè)學(xué)生在黑板上做題，其余學(xué)生在座位上做，最后師生共同審定．)分析及解答如下：

設(shè)B下降h時(shí)速度為v1，此時(shí)A上升的速度為v2，沿斜面上升距離為s．

選A、B和地球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由于系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，其重力勢(shì)能的減小，等于其動(dòng)能的增加，即有：

由于B下落，使桿與滑輪之間的一段繩子既沿其自身方向運(yùn)動(dòng)，又繞滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)，故v1可分解為圖9所示的兩個(gè)分速度．由圖9知：

由幾何關(guān)系知：

綜合上述幾式，聯(lián)立可解得v1． 教師歸納總結(jié)．

五、教學(xué)說明

1．精選例題．

作為機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用復(fù)習(xí)課，應(yīng)在原有基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高分析問題和解決問題的能力．為此，精選一些具有啟發(fā)性和探討性的問題作為實(shí)例是十分必要的．

例如，兩道錯(cuò)例，是課本例題的引伸和拓展，基本上滿足了上述要求，這對(duì)于深化學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒和機(jī)械能守恒定律的理解，防止學(xué)生可能發(fā)生的錯(cuò)誤，大有裨益．這種對(duì)問題的改造過程，也就是從再現(xiàn)思維到創(chuàng)造思維的飛躍過程．它在深化對(duì)知識(shí)的理解和發(fā)展思維能力方面比做一道題本身要深刻得多．

2．教學(xué)方法．

注重引導(dǎo)、指導(dǎo)、評(píng)價(jià)、發(fā)展有效結(jié)合．

(1)教師提供材料，引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題．例如，在錯(cuò)誤例題中發(fā)現(xiàn)兩種結(jié)果不同．(2)針對(duì)不同結(jié)果，教師啟發(fā)學(xué)生找出問題的癥結(jié)，指導(dǎo)學(xué)生共同探求解決方案．(3)在分析解答過程中，學(xué)生運(yùn)用不同角度處理同一問題，教師及時(shí)作出評(píng)價(jià)．在實(shí)際教學(xué)中，對(duì)教學(xué)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，教師都要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)．這一方面是實(shí)事求是地肯定他們的成績，讓他們享受成功的喜悅，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣；另一方面也是從思維方法上幫助他們總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)，提高認(rèn)識(shí)，促進(jìn)他們更有效地學(xué)習(xí)．

(4)在教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)中，教師通過運(yùn)用各種方法和手段，來培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的各種能力，這在每個(gè)環(huán)節(jié)中，都有所體現(xiàn)．

第三篇：機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒定律的比較及應(yīng)用

機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒定律的比較及應(yīng)用

湖南省祁東縣育賢中學(xué) 張安國

高中物理力學(xué)中涉及兩個(gè)守恒定律，即動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，掌握這兩個(gè)守恒定律，對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解能更進(jìn)一步。這兩個(gè)定律表示的是機(jī)械運(yùn)動(dòng)不同本質(zhì)的規(guī)律，有相似和相異之處。

一、相似之處

1．兩個(gè)定律都是用“守恒量”來表示自然界的變化規(guī)律，研究對(duì)象均為物體系，運(yùn)用“守恒量”表示物體系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化規(guī)律是物理研究的重要方法。

2．兩個(gè)守恒定律均是在一定條件下才能成立，他們都是用運(yùn)動(dòng)的初、末兩個(gè)狀態(tài)的守恒量相等來表示物體系的規(guī)律特征，因此他們的表達(dá)式是相似的，并且均有多種形式。

3．運(yùn)用守恒定律解題要注意其整體性（不是其中一個(gè)物體）、相對(duì)性（表達(dá)式中的速度和其他有關(guān)物理量必須對(duì)應(yīng)同一個(gè)參考系）、同時(shí)性（物體系內(nèi)各物體的動(dòng)量和機(jī)械能都是對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻的）、階段性（滿足條件的各個(gè)過程的始末量均守恒）。列方程時(shí)，只需考慮運(yùn)動(dòng)的初狀態(tài)和末狀態(tài)，不必考慮中間過程細(xì)節(jié)。

4．兩個(gè)定律都可用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，用理論論證。動(dòng)量守恒定律是將動(dòng)量定理應(yīng)用于相互作用的物體，在不受外力的條件下可推導(dǎo)出來；機(jī)械能守恒定律是將動(dòng)能定理應(yīng)用于物體系（物體和地球組成系統(tǒng)），在只有重力做功的條件下可推導(dǎo)出來。

二、相異之處

1．守恒量不同。動(dòng)量守恒定律的守恒量是動(dòng)量，機(jī)械能守恒定律的守恒量是機(jī)械能。因此他們所表征的守恒規(guī)律是有本質(zhì)區(qū)別的。動(dòng)量守恒時(shí)，機(jī)械能可能守恒，也可能不守恒，反之亦然。

2．守恒條件不同。動(dòng)量守恒定律的適用條件是系統(tǒng)不受外力（或系統(tǒng)在某一方向不受外力）；或系統(tǒng)所受的合外力為零；或系統(tǒng)所受的合外力遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的內(nèi)力。機(jī)械能守恒定律適用的條件是只有重力做功；或只有重力做功，其他力不做功；或雖除重力的功外，還有其他力做功，但這些力做功的代數(shù)和為零。

3．表達(dá)式不同。動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是一個(gè)矢量式，不論是，還是，或者

均是矢量式。對(duì)于在同一直線上運(yùn)動(dòng)的物體系，只要規(guī)定正方向，動(dòng)量守恒定律可表示為標(biāo)量式；對(duì)于不在同一直線上運(yùn)動(dòng)的物體，可進(jìn)行正交分解后，列出兩個(gè)標(biāo)量式表示動(dòng)量守恒。在高中階段，動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用只限于一維的情況。機(jī)械守恒定律的表達(dá)式為標(biāo)量式，一般可表示為，或者來研究）。

例1 下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說法中，正確的是 A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒 B．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能不可能守恒

C．如果物體不受摩擦力和介質(zhì)阻力的作用，其機(jī)械能一定守恒 D．如果物體只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)換，其機(jī)械能一定守恒

分析與解 本題是單純判斷四種情形下物體的機(jī)械能是否守恒，這要求我們能正確把握，或者

（將系統(tǒng)分成a，b兩部分機(jī)械能守恒的條件。機(jī)械能是否守恒，取決于是否有重力以外的力做功，很明顯，從A，B，C三個(gè)選項(xiàng)中，我們并不能肯定除重力外其他力的做功情況，也就不能肯定在這三種情形下物體的機(jī)械能是否守恒，故不能選擇選項(xiàng)A，B，C。若物體只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)換，很顯然物體的機(jī)械能是守恒的，故應(yīng)選擇選項(xiàng)D。

點(diǎn)評(píng) 判斷物體的機(jī)械能是否守恒，關(guān)鍵要抓住守恒的條件，不能僅憑物體做什么運(yùn)動(dòng)，或不受什么力來判斷。

例2 在質(zhì)量為M的小車中掛有一個(gè)單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車（和擺球一起）以恒定的速度V沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞（如圖1所示），碰撞的時(shí)間極短，在此碰撞過程中，下列可能發(fā)生的情況是

A．小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足

B．?dāng)[球的速度不變，小車和木塊的速度分別變?yōu)関1，v2，滿足C．?dāng)[球的速度不變，小車和木塊的速度均變?yōu)関，滿足D．小車和擺球的速度均變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足

分析與解 本題的四個(gè)選項(xiàng)是單純涉及動(dòng)量守恒定律的問題，本題的關(guān)鍵詞是小車“沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)”，木塊也置于光滑水平面上，所以系統(tǒng)在水平方向不受外力，碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。另一個(gè)關(guān)鍵詞是“碰撞時(shí)間極短”，因此，小車和木塊碰撞時(shí)，小車和木塊間的作用力只能使小車和木塊的動(dòng)量發(fā)生變化，而不能使擺球的動(dòng)量發(fā)生變化。因此，列方程時(shí)，只需列出小車與木塊動(dòng)量守恒的表達(dá)式，考慮到小車和木塊碰撞后可能分離，故有；也可能粘合運(yùn)動(dòng)，則有

。故應(yīng)選擇選項(xiàng)B，C。

討論 如將本題改為：在質(zhì)量為M的小車中掛有一個(gè)單擺，擺球的質(zhì)量為m0，擺球偏離豎直位置θ角，小車和單擺一起以恒定的速度V沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)，然后釋放擺球，與靜止放在車廂內(nèi)擺線懸掛點(diǎn)正下方的質(zhì)量為m的木塊發(fā)生正撞（如圖2所示），且碰撞時(shí)間極短，那么在擺球和木塊碰撞前的瞬間，如設(shè)擺球相對(duì)于地面的速度為v，小車相對(duì)于地面速度為v’則對(duì)系統(tǒng)能否列出

？為什么？若擺球和木塊碰撞后，擺球和木塊分離，他們相對(duì)地面的速度分別為v1，v2，則對(duì)系統(tǒng)能否列出

？

顯然，擺球在從靜止開始擺動(dòng)至和木塊碰撞前的瞬間，系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，且木塊和車廂相對(duì)靜止，他們的速度相同，故有程中，因時(shí)間極短，車廂速度不可能改變。因此，有或者。

.碰撞過，點(diǎn)評(píng) 原題的四個(gè)選項(xiàng)均滿足動(dòng)量守恒，但是要對(duì)這個(gè)物理現(xiàn)象做出正確判斷，還需綜合考慮題設(shè)條件及各種因素，不能用一種情況掩蓋另一種情況，條件不同，結(jié)論就不同，原題不考慮擺球的動(dòng)量變化，后面的題不考慮小車的動(dòng)量變化，均因情境相異所致。

例3 沖擊擺的裝置是一個(gè)用細(xì)線懸掛著的砂箱，其質(zhì)量為從一粒質(zhì)量為m的彈丸以水平速度v擊中砂箱，彈丸陷入箱內(nèi)，使砂箱擺至某一高度，設(shè)最大偏角為θ（如圖3所示）。利用這個(gè)裝置便可測(cè)出彈丸的速度。試描述其物理過程并列出彈丸速度的表達(dá)式。（設(shè)擺長為L）

分析與解 用沖擊擺測(cè)彈丸的速度涉及動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒。

彈丸射入砂箱的過程中，由于時(shí)間極短，砂箱無明顯的位移，所以，該過程中系統(tǒng)（彈丸和沙箱）在水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律，得

彈丸射入砂箱后，一起向右擺動(dòng)，線的拉力不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒。由機(jī)械能守恒定律，得

由上述兩式，可得

點(diǎn)評(píng) 動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒并不是在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中都體現(xiàn)。在彈丸射入砂箱的瞬間，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，但由于彈丸要克服砂的阻力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒；在箱與彈丸擺動(dòng)的過程中，機(jī)械能守恒，但外力（擺線的拉力和重力）的沖量不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，這是本題求解時(shí)得到的啟示。另外，分析物理過程中系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒、機(jī)械能是否守恒，關(guān)鍵在于此過程是否滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的條件，有時(shí)還需將總過程分為若干分過程。

例4 如圖4所示，質(zhì)量為M，內(nèi)壁光滑的半圓槽放在光滑的水平面上，其左側(cè)緊靠臺(tái)階，槽的半徑為R。今從槽左側(cè)A點(diǎn)的正上方D點(diǎn)自由釋放一個(gè)質(zhì)量為m的小球，球恰從A點(diǎn)進(jìn)入槽的內(nèi)壁軌道。為使小球沿槽的內(nèi)壁恰好運(yùn)動(dòng)到右端B點(diǎn)，試求D點(diǎn)至A點(diǎn)的高度。

分析與解設(shè)D點(diǎn)至A點(diǎn)的高度為h，則小球從D點(diǎn)處開始運(yùn)動(dòng)至B端的過程可分為三個(gè)階段：

第一階段小球從D點(diǎn)自由下落至A點(diǎn)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，得；

第二階段小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到半圓槽的最低點(diǎn)O1。由于受臺(tái)階的作用，半圓槽仍保持靜止，僅重力做功，機(jī)械能守恒，可得；

第三階段小球從O1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球和槽有共同的速度vB，對(duì)槽和小球系統(tǒng)而言，只有重力做功，可得；

。在此階段，系統(tǒng)在水平方向不受外力，水平方向上動(dòng)量守恒，故有聯(lián)立以上四式解得。

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的條件分析運(yùn)動(dòng)過程是解題的切入點(diǎn)也是落腳點(diǎn)。分析是否滿足守恒條件，要定性分析運(yùn)動(dòng)過程，若用守恒定律列方程，僅用到運(yùn)動(dòng)過程的始、末兩個(gè)狀態(tài)。

第四篇：《機(jī)械能守恒定律》說課稿

《機(jī)械能守恒定律》說課稿

尊敬的各位專家，下午好！

我說課的主題是“機(jī)械能守恒定律”。下面我對(duì)這節(jié)課分五個(gè)方面進(jìn)行說明：教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過程、板書設(shè)計(jì)。

一、教材分析

《機(jī)械能守恒定律》是人教版高中新教材必修2第七章第8節(jié)，本節(jié)內(nèi)容從理論推導(dǎo)過程中，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理的進(jìn)一步理解；從思維方式上看，它符合由特殊到一般，再到特殊的認(rèn)識(shí)規(guī)律，并在探究、推理過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的演繹推理能力，分析歸納能力和探索發(fā)現(xiàn)能力，領(lǐng)悟物理規(guī)律的研究方法。機(jī)械能守恒定律屬物理規(guī)律教學(xué)，是對(duì)功能關(guān)系的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，是學(xué)生理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的鋪墊，為今后學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒、電荷守恒打下基礎(chǔ)。它結(jié)合動(dòng)量守恒定律是解決力學(xué)綜合題的核心，而這類問題又常伴隨著較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程和受力特點(diǎn)是充分考查學(xué)生抽象思維能力、分析能力、應(yīng)用能力的關(guān)鍵點(diǎn)，所以在高考中也是必考點(diǎn)——占整個(gè)力學(xué)部分的30%左右。根據(jù)新課標(biāo)要求通過本節(jié)課教學(xué)要實(shí)現(xiàn)如下教學(xué)目標(biāo)。

二、學(xué)情分析

學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過有關(guān)機(jī)械能的基本概念，在前幾節(jié)功、重力勢(shì)能、動(dòng)能和動(dòng)能定理等內(nèi)容的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，機(jī)械能守恒定律的建立已經(jīng)“水到渠成”。學(xué)生可根據(jù)已學(xué)知識(shí)在適當(dāng)引導(dǎo)下自行推證機(jī)械能守恒的表達(dá)式，機(jī)械能守恒定律較牛頓運(yùn)動(dòng)定律更為簡便，學(xué)生易掌握和運(yùn)用。

三、教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)上述教材結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分析，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、心理特征，制定如下教學(xué)目標(biāo)：

1、知識(shí)與技能

1）知道什么是機(jī)械能；

2）知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化； 3）理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容； 4）掌握機(jī)械能守恒的條件；

5）學(xué)會(huì)在具體問題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式； 6）初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象，分析問題的方法，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析、解決問題的能力。

2、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

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

2）通過教學(xué)過程中各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，如：觀察、實(shí)驗(yàn)等，充分調(diào)動(dòng)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(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來解決實(shí)際問題。

3、過程與方法：

1）學(xué)會(huì)在具體的問題中判定物體的機(jī)械能是否守恒。

2）初步掌握運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化和守恒來解釋物理現(xiàn)象及分析問題的方法。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

本著課程標(biāo)準(zhǔn)，在吃透教材、了解學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我確立了如下的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。

重點(diǎn)：

1）掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容； 2）在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

難點(diǎn)：

1）從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件；

2）能正確判斷研究對(duì)象在所經(jīng)歷的過程中機(jī)械能是否守恒，能正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢(shì)能。

四、教學(xué)方法

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(dòng)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。采用情景→問題→分析與活動(dòng)→總結(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，以老師指導(dǎo)下的學(xué)生活動(dòng)為主。通過這樣一個(gè)設(shè)計(jì)過程，學(xué)生理解機(jī)械能守恒定律的條件容易多了，整個(gè)難點(diǎn)的克服過程通過這樣四個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。這種運(yùn)用歸納法的思想，從一個(gè)個(gè)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(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。在隨后的課堂練習(xí)和課外作業(yè)中，學(xué)生對(duì)守恒條件的認(rèn)識(shí)和理解很準(zhǔn)確到位，提高課堂教學(xué)的效果。

五、教學(xué)過程（引入新課）

用多媒體展示下述物理情景：A．運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。（激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且為本節(jié)課結(jié)束時(shí)的反饋埋下伏筆。為下面的實(shí)驗(yàn)研究奠定基礎(chǔ)）

1．動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

（演示實(shí)驗(yàn)）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(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。

【提問】通過上述分析，我們得到動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動(dòng)能勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過程中，動(dòng)能和勢(shì)能的和有什么變化呢？

2．探究規(guī)律找出機(jī)械能不變的條件 1）只受重力做功作用分析

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(diǎn)時(shí)速度為V1，下落到離地高度為h2（任選的）的B點(diǎn)時(shí)的速度為V2。由學(xué)生用學(xué)習(xí)過的知識(shí)（牛頓定律或動(dòng)能定理），分析下落過程中A、B兩位置的機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。

物體從A運(yùn)動(dòng)到B，WG=1/2(mv22)-1/2(mv12)=EK2-EK1 再由重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系有： WG=mgh1-mgh2= EP1-EP2 得到：EK2-EK1= EP1-EP2 移項(xiàng)后，得：EP1 +EK1= EP2 +EK2 即EA=EB 【引申】如果物體是沿光滑斜面下滑，上述結(jié)論成立嗎？ 2）只有彈力做功分析

氣墊導(dǎo)軌上的水平彈簧振子，觀察振動(dòng)過程。

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

歸納結(jié)論 ① 物體只受重力，不受其他力，如自由落體運(yùn)動(dòng)；

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(duì)物體所做的總功為零。

3）結(jié)論：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，這就叫機(jī)械能守恒定律。

3、能力訓(xùn)練

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(jì)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(yùn)動(dòng)合成與分解的方法處理平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在能否應(yīng)用機(jī)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(yùn)動(dòng)過程中，是否滿足機(jī)械能守恒的條件？如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題？

提出問題：請(qǐng)考慮用機(jī)械能守恒定律解決問題與用運(yùn)動(dòng)合成解決問題的差異是什么？

4、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟：

1）根據(jù)題意，選取研究對(duì)象（物體或相互作用的物體系）。

2）分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程中所受各力的做功情況，判斷是否符合機(jī)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(shì)能的參考平面，確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程的初、末狀態(tài)的機(jī)械能值。

4）根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，并代入數(shù)值求解。

5、總結(jié)歸納

本課學(xué)習(xí)，我們通過演示實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)了動(dòng)能和勢(shì)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(jī)械能總量不變，通過簡單的實(shí)例分析、加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。

【作業(yè)】書面完成課本78頁“問題與練習(xí)”中3、4題。

六、板書設(shè)計(jì)

機(jī)械能守恒定律定理

一、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

二、機(jī)械能不變的條件

1、只受重力做功作用

2、只有彈力做功

三、機(jī)械能守恒定律

1、機(jī)械能守恒

2、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟

3、例題：分析

我的說課結(jié)束，敬請(qǐng)各位專家多提寶貴意見。謝謝！

第五篇：《機(jī)械能守恒定律》說課稿

《機(jī)械能守恒定律》說課稿

各位評(píng)委老師上（下）午好！我是物理10號(hào)，我今天說課的題目是《機(jī)械能守恒定律》，下面我將從說教材，說教法與學(xué)法，說教學(xué)過程，說板書設(shè)計(jì)四個(gè)方面進(jìn)行說課。

一、說教材

《機(jī)械能守恒定律》是人教版高中物理必修2第七章第8節(jié)的內(nèi)容，機(jī)械能守恒定律屬于物理規(guī)律教學(xué)，是對(duì)功能關(guān)系的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，是學(xué)生理解能量轉(zhuǎn)化與守恒的鋪墊，為今后學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒、電荷守恒打下基礎(chǔ)。它結(jié)合動(dòng)量守恒定律是解決力學(xué)綜合題的核心，而這類問題又常伴隨著較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程和受力特點(diǎn)是充分考查學(xué)生抽象思維能力、分析能力、應(yīng)用能力的關(guān)鍵點(diǎn)。

因此，根據(jù)新課標(biāo)要求，通過本節(jié)課教學(xué)要實(shí)現(xiàn)以下教學(xué)目標(biāo)：

1、知識(shí)與技能目標(biāo)：知道什么是機(jī)械能；知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化；理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；掌握機(jī)械能守恒的方程式；初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象，分析問題的方法，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜分析、解決問題的能力。

2、情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，并利用已有知識(shí)探索學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力；通過教學(xué)過程中各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，如：觀察、實(shí)驗(yàn)等，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)、理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來解決實(shí)際問題。

3、本著課程標(biāo)準(zhǔn)，在吃透教材，了解學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上確定教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)如下：重點(diǎn)，掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；在具體的問題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式；難點(diǎn)，從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件；能正確判斷研究對(duì)象在所盡力的過程中機(jī)械能是否守恒，能正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢(shì)能。

二、說教法和學(xué)法

1、教學(xué)手段的選用

多媒體演示和自備實(shí)驗(yàn)器材，其作用有：將物理情境、規(guī)律的推理過程、機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和機(jī)械能守恒定律知識(shí)方法結(jié)構(gòu)，形象、直觀地展示出來，幫助學(xué)生思考、分析、推理、理解和領(lǐng)悟；

2、教法：教師指導(dǎo)與學(xué)生探究相結(jié)合。師生共同演繹推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律數(shù)學(xué)表達(dá)式的來龍去脈。具體采用了講授法、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)律及使用條件，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，體現(xiàn)出“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)原則；

3、學(xué)法：為適應(yīng)高一學(xué)生的認(rèn)識(shí)和思維發(fā)展水平，根據(jù)新課內(nèi)容要求，展示物理情境，以此作為鋪墊，通過設(shè)疑，引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生思考。在歸納機(jī)械能守恒定律的使用條件時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)，并能加以評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)物理的自信心。

三、說教學(xué)過程

1、導(dǎo)入新課：

用多媒體展示運(yùn)動(dòng)員投出鉛球和氣墊導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑塊兩個(gè)物理過程，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為下面的實(shí)驗(yàn)研究奠定基礎(chǔ)；

2、進(jìn)行新課：

A、動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

演示實(shí)驗(yàn)，依次演示自由落體、豎直上拋、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。

通過實(shí)驗(yàn)的演示，學(xué)生觀察、體驗(yàn)到，高度大時(shí)速度小，速度小時(shí)高度大，進(jìn)而得到重力勢(shì)能大時(shí)動(dòng)能小，勢(shì)能小時(shí)動(dòng)能大。在引導(dǎo)學(xué)生分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化過程中得出重力勢(shì)能增大（減小）的過程就是動(dòng)能減?。ㄔ龃螅┑倪^程。

通過上述分析，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考動(dòng)能和勢(shì)能的和有什么變化。B、探究規(guī)律找出機(jī)械能不變的條件 有意識(shí)的通過實(shí)驗(yàn)的演示（如彈簧振子，在沒有氣源的情況下出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與有氣源是的差別），讓學(xué)生明白機(jī)械能守恒是有條件的，只有在受重力和彈力的時(shí)候，機(jī)械能才是守恒的，一旦有其它力參與做功就會(huì)發(fā)生機(jī)械能與其他形式的能量轉(zhuǎn)化。

a只受重力做功作用分析

現(xiàn)在以自由落體為例，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。

Eg：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（任一點(diǎn)）的A點(diǎn)時(shí)速度為V1，下落到離地h2（任一點(diǎn)）的B點(diǎn)時(shí)速度為V2。

引導(dǎo)學(xué)生由學(xué)習(xí)過的知識(shí)（牛頓定律或者動(dòng)量定理）分析下落過程中A、B兩位置的機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系，得到重力做的功與動(dòng)能的變化相等；再根據(jù)重力做的功與重力勢(shì)能的變化也是相等，從而得出在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化等于重力勢(shì)能的變化，通過移項(xiàng)可以發(fā)現(xiàn)等號(hào)兩邊分別是A和B點(diǎn)處的機(jī)械能，說明只受重力做功時(shí)，機(jī)械能是不變的。

得出結(jié)論后，布置學(xué)生課后自主進(jìn)行平拋和豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況，以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)該結(jié)論的普遍意義。

b只受彈力做功分析

提問：勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，只有彈力做功時(shí)，機(jī)械能也守恒嗎？ 多媒體展示氣墊導(dǎo)軌上的水平彈簧振子，讓學(xué)生觀察振動(dòng)過程。有學(xué)生分析振動(dòng)過程的能量轉(zhuǎn)化和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，結(jié)合前面已經(jīng)探究過的彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系，類比重力做功，進(jìn)行定性分析。

引導(dǎo)學(xué)生分析守恒的條件，歸納結(jié)論：物體只受重力或彈力，不受其它力；除重力和彈力外，物體還受其它力，但其它力不做功；除重力和彈力外，物體還受其它力，其它力做功，但其它力做的總功為零。

用課件展示出總結(jié)：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，這就叫機(jī)械能守恒定律。

c課堂練習(xí)

課件展示關(guān)于機(jī)械能守恒的判斷題，讓學(xué)生判斷各種情境中的機(jī)械能是否守恒，從而加深學(xué)生對(duì)新課的印象。

3、課堂總結(jié)

本課學(xué)習(xí)，通過演示實(shí)驗(yàn)、歸納總結(jié)了動(dòng)能和勢(shì)能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化；了解了只有重力或者彈力做功的情況下，物體的機(jī)械能總量不變；通過簡單的例子，鞏固了新課的知識(shí)。

4、布置課外作業(yè)

練習(xí)題1,2

四、說板書設(shè)計(jì)

該板書采用的是重點(diǎn)式，力圖將授課內(nèi)容清晰的展現(xiàn)在學(xué)生面前，突出了本課的重難點(diǎn)，以便于學(xué)生理解和記憶。

機(jī)械能守恒定律

一、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

二、機(jī)械能不變的條件

1、物體只受重力或彈力，不受其它力；

2、除重力和彈力外，物體還受其它力，但其它力不做功；

3、除重力和彈力外，物體還受其它力，其它力做功，但其它力做的總功為零。

以上就是我從說教材，說教法與學(xué)法，說教學(xué)過程，說板書設(shè)計(jì)四個(gè)方面進(jìn)行的說課，我的說課到此結(jié)束，謝謝評(píng)委老師！