第一篇：《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計

《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)設(shè)計

本節(jié)教材分析：通過前面幾節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道了重力做功會引起重力勢能的變化，彈簧的彈力做功會使彈性勢能發(fā)生變化，合外力的功將引起動能的變化。使學(xué)生對于曾經(jīng)在初中階段學(xué)過的一些定性東西逐漸找到了定量方面的聯(lián)系，對功能的認(rèn)識也加深了，也萌發(fā)繼續(xù)探究下去的興趣。那么，在動能、重力勢能和彈性勢能都參與轉(zhuǎn)化的過程中，情況又將如何呢？從知識發(fā)展的線索來看，本節(jié)內(nèi)容，既是對前幾節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的總結(jié)，也是對能量守恒定律的鋪墊。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對功是能量變化的量度會更加深刻的理解，也是從不同角度處理理學(xué)問題提過良好的途徑。本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生不難掌握機(jī)械能守恒的表達(dá)式和運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求解比較簡單的問題，但對具體問題中機(jī)械能守恒條件是否滿足的判斷還有一定難度，因此，機(jī)械能守恒定律條件的理解是本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)。

一、教學(xué)目標(biāo)

知識與技能

1．知道什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。

2．會正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件。

3．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。過程與方法

1.學(xué)會在具體的問題中判定物體的機(jī)械能是否守恒。

2．初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。情感、態(tài)度與價值觀

1.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，并用來解決實際問題。

2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決具體問題。

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)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。教學(xué)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)所具有機(jī)械能。

三、教學(xué)方法

問題串教學(xué)、探究、講授、討論、練習(xí)。

四、教學(xué)準(zhǔn)備

電腦、投影儀、細(xì)線、小球，帶標(biāo)尺的鐵架臺、彈簧振子。

五、教學(xué)過程

[新課導(dǎo)入]

問題1：前面我們學(xué)習(xí)了那些能量？

問題2：這些能量概念是什么？表達(dá)式是什么？

（學(xué)生回答并且舉例說明，教師根據(jù)學(xué)生回答情況給予引導(dǎo)）問題3：動能、重力勢能和彈性勢能的變化是什么力做功決定呢？（讓學(xué)生進(jìn)一步加深理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度）問題4：我們已學(xué)習(xí)了重力勢能、彈性勢能、動能．這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)化的過程中，他們的總量是否發(fā)生變化?這節(jié)課我們就來探究這方面的問題． [新課教學(xué)]

一、動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化

師：現(xiàn)在大家看這樣幾個例子，分析各個物體在運(yùn)動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況．

(課件展示教材上的實例，包括自由下落的物體、沿光滑斜面向下運(yùn)動的物體、豎直上拋的物體等等，這些物體最好是具體的實物，以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，減小問題的抽象性)

師：我們先來看自由落體運(yùn)動的物體，自由落體運(yùn)動是一種最簡單的加速運(yùn)動，在這個運(yùn)動過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是怎樣的?

生：在自由落體運(yùn)動中，物體在下落的過程中速度不斷增大，動能是增加的；而隨著高度的減小，物體的重力勢能是減少的．

師：在豎直上拋運(yùn)動的過程中，能量的轉(zhuǎn)化情況又是怎樣的?

生：豎直上拋運(yùn)動可以分成兩個階段，一個是上升過程的減速階段，一個是下落過程的加速階段，下落過程的加速階段能量的變化過程和自由落體運(yùn)動中能量的轉(zhuǎn)化過程是一樣的，動能增加，重力勢能減少，因為這個階段的運(yùn)動實質(zhì)上就是自由落體運(yùn)動．在上升過程中，物體的動能減少，重力勢能增加．

師：物體沿光滑斜面上滑，在運(yùn)動過程中受到幾個力，有幾個力做功，做功的情況又是怎么樣的?

生：在物體沿光滑的斜面上滑時，物體受到兩個力的作用，其中包括物體受到的重力和斜面對它的支持力，這兩個力中重力對物體做負(fù)功，支持力的方向始終和物體運(yùn)動方向垂直，所以支持力不做功．

師：在豎直上拋過程中能量的轉(zhuǎn)化情況是怎樣的?

生：在豎直上拋過程中，先是物體的動能減少，重力勢能增加，然后是重力勢能減少，動能增加．

師：我們下面再看這樣一個例子：

(演示：如圖5．8—1，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺等做實驗．把一個小球用細(xì)線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點(diǎn)，然后放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化．

我們看到，小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，如圖5．8—1甲．如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到C點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時，也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度，如圖5．8—1乙)

師：在這個小實驗中，小球的受力情況如何?各個力的做功情況如何?這個小實驗說明了什么問題?能否找到一個守恒量？

生：小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用．拉力和速度方向總垂直，對小球不做功，只有重力對小球能做功．

實驗證明，小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化．在擺動過程中，小球總能回到原來的高度．可見，重力勢能和動能的總和不變． 師：上面幾個例子都是說明動能和重力勢能之間的相互轉(zhuǎn)化，那么動能和另外一個勢能——彈性勢能之間的關(guān)系又是什么呢?我們看下面一個演示實驗．

(實驗演示，如圖5．8—2，水平方向的彈簧振于．用彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化)

師：在這個小實驗中，小球的受力情況如何?各個力的做功情況如何?這個小實驗說明了什么?(學(xué)生觀察演示實驗，思考問題，選出代表發(fā)表見解)生1：小球在往復(fù)運(yùn)動過程中，豎直方向上受重力和桿的支持力作用，水平方向上受彈力作用．重力、支持力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有彈簧的彈力對小球能做功．

生2：實驗證明，小球在往復(fù)運(yùn)動過程中彈性勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化．小球在往復(fù)運(yùn)動過程中總能回到原來的位置，可見，彈性勢能和動能的總和應(yīng)該不變．

師：動能和重力勢能的總和或者動能和彈性勢能的總和叫做什么能量? 生：動能和重力勢能和彈性勢能的總和叫做機(jī)械能．

師：上述幾個例子中，系統(tǒng)的機(jī)械能的變化情況是怎樣的? 生：雖然動能不斷地變化，勢能也不斷地變化，它們的變化應(yīng)該存在一個規(guī)律，即總的機(jī)械能是不變的．

二、機(jī)械能守恒定律

師：我們來看這樣一個問題：

(課件展示課本76頁圖7．8—3的問題，學(xué)生自主推導(dǎo)結(jié)論，老師巡視指導(dǎo)，及時解決學(xué)生可能遇到的困難．投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，和其他學(xué)生一起點(diǎn)評)物體沿光滑曲面滑下，只有重力對物體做功．用我們學(xué)過的動能定理以及重力的功和重力勢能的關(guān)系，推導(dǎo)出物體在A處的機(jī)械能和B處的機(jī)械能相等．

師：這個問題應(yīng)該怎樣解決，結(jié)論是什么? 生：推導(dǎo)的結(jié)果為：Ek2 +EP2 =Ek1 + EP1，即E1= E2． 師：這個結(jié)論用文字?jǐn)⑹鰬?yīng)該是什么? 生：動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變． 師：這個結(jié)論的前提是什么? 生：這個結(jié)論的前提是在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)．

師：除了這樣一個條件之外，在只有彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能不變．

師(得出結(jié)論)：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律．

（課件展示出讓學(xué)生判斷各個實例中機(jī)械能是否守恒。學(xué)生練習(xí)，并讓學(xué)生主動解釋教師適時給予引導(dǎo)，給出正確的評價）(投影展示課本76—77頁例題，學(xué)生嘗試獨(dú)立解決這個問題，在解決問題中體會用機(jī)械能守恒定律解決問題的一般步驟)把一個小球用細(xì)線懸掛起來，就成為一個擺，擺長為L，最大傾角為θ．小球到達(dá)最底端的速度是多大? 師：這個問題應(yīng)該怎樣分析? 生：和剛才舉的例子一樣，小球在擺動過程中受到重力和細(xì)線的拉力．細(xì)線的拉力與小球的運(yùn)動方向垂直，不做功，所以整個過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒．小球在最高點(diǎn)只有重力勢能，沒有動能，計算小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的重力勢能的差值，根據(jù)機(jī)械能守恒定律就能得到它在最低點(diǎn)的動能，從而計算出在最低點(diǎn)的速度．

師：具體的解答過程是什么?

師：通過這個題目的解答，你能夠得到什么啟發(fā)呢? 生1：機(jī)械能守恒定律不涉及運(yùn)動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律方便．

生2：用機(jī)械能守恒定律解題，必須明確初末狀態(tài)機(jī)械能，要分析機(jī)械能守恒的條件． 師：下面大家總結(jié)一下用機(jī)械能守恒定律解決問題的一般步驟．

(投影學(xué)生總結(jié)的用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟，組織學(xué)生討論完善這個問題，形成共同的看法)(參考解題步驟)生：可以分為以下幾步進(jìn)行： 1．選取研究對象——系統(tǒng)或物體．

2．根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程．進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒． 3．恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初末狀態(tài)時的機(jī)械能． 4．根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解．

師：它和動能定理解題的相同點(diǎn)是什么呢? 生：這兩個定理都可以解決變力做功問題和運(yùn)動軌跡是曲線的問題．它們都關(guān)心物體初末狀態(tài)的物理量．

師：用動能定理和機(jī)械能守恒定律解題的不同點(diǎn)是什么? 生：機(jī)械能守恒定律需要先判斷機(jī)械能是不是守恒，而應(yīng)用動能定理時要求要比機(jī)械能守恒定律條件要寬松得多．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題首先要規(guī)定零勢能面，而用動能定理解決問題則不需要這一步．

師：剛才同學(xué)們分析得都很好，機(jī)械能守恒定律是一個非常重要的定律，大家一定要熟練掌握它．

實例探究：如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一段四分之一圓弧軌道，半徑OA在水平方向，一個質(zhì)量為m的小球從頂端A點(diǎn)由靜止開始下滑，不計摩擦，求小球到達(dá)軌道底端B點(diǎn)時小球?qū)壍缐毫Φ拇笮槎嗌伲? [課堂小結(jié)]

（讓學(xué)生根據(jù)聽課效果給出總結(jié)，教師點(diǎn)評指正。）

[板書設(shè)計]

機(jī)械能守恒定律

1、內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。

Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

2、表達(dá)式： E1=E

21122mv?mgh?mv221?mgh1 22

3、適用條件：只有重力做功或彈力做功

注：此處彈力高中階段特指彈簧類彈力

六、教學(xué)后記

繼動能定理以后，我們緊接著又開始學(xué)習(xí)用能量方法解決問題的另外一個重要的知識點(diǎn)，在這一節(jié)的教學(xué)中，首先讓學(xué)生能夠從各種不同的例子中體會能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能內(nèi)部的動能和重力勢能以及彈性勢能之間當(dāng)然可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的條件是相應(yīng)的重力做功或者彈力做功．在教學(xué)中可以利用例題讓學(xué)生自己總結(jié)用機(jī)械能守恒定律解決問題的一般步驟，由于是學(xué)生自己推導(dǎo)出來的，所以記憶當(dāng)然深刻．在教學(xué)中對學(xué)有余力的同學(xué)可以安排較難的題目供他們選擇，也可以讓他們分別用動能定理和機(jī)械能守恒定律解決同樣一個問題，以便比較這兩種方法的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)．

第二篇：“機(jī)械能守恒定律”教學(xué)設(shè)計

“機(jī)械能守恒定律”教學(xué)設(shè)計

貴陽三十七中：盧深

教學(xué)目標(biāo)：

1、知識與技能

⑴通過實驗認(rèn)識動、勢能的相互轉(zhuǎn)化現(xiàn)象

⑵利用動能定律研究動、勢能相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系

⑶理解機(jī)械能守恒定律，會判斷何時使用它并進(jìn)行簡單的運(yùn)用

2、過程與方法

⑴通過實驗觀察單擺的運(yùn)動情況，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和語言表達(dá)能力

⑵采用分組討論，探究如何利用動能定理研究動、勢能相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，及機(jī)械能守恒定律應(yīng)用條件，培養(yǎng)學(xué)生思維能力和動手動腦能力

3、情感態(tài)度與價值觀

培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣 重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：理解機(jī)械能守恒定律，知道它的適用條件 難點(diǎn)：利用動能定理推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律 設(shè)計思路：

“機(jī)械能守恒定律”在力學(xué)中占用很重要的地位，它是歷年來考察的重點(diǎn)，學(xué)會此定律后，學(xué)生在處理恒力或變力的運(yùn)動學(xué)問題上，又多了一個更好更簡單的方法。具體設(shè)計如下：在本節(jié)課上注意與初中教材的聯(lián)系，因而適當(dāng)復(fù)習(xí)初中學(xué)過的內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上定量的展開。利用演示實驗給學(xué)生一個感性的印象，通過動手探究及實驗觀察，讓學(xué)生共同討論，得出何時使用機(jī)械能守恒定律，并引導(dǎo)學(xué)生將知識運(yùn)用于變力和曲線運(yùn)動的具體問題中，注意擴(kuò)展知識，把知識講活，從而達(dá)到預(yù)定的三維教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)方法：

講授 實驗 討論 探究 學(xué)習(xí)方法： 自主 探究 教學(xué)儀器：

動勢能轉(zhuǎn)化演示儀、小鋼珠、鐵架臺、線、紙板、泡沫球 教學(xué)過程：

一、新課引入 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

實驗1：演示動、勢能轉(zhuǎn)化

師：觀察小鋼珠的運(yùn)動情況，講講動勢能的變化

生：向上運(yùn)動時，速度越來越小，動能越來越??；離地越來越高，勢能增加，動能轉(zhuǎn)化為勢能

說明：此內(nèi)容及實驗在初中階段學(xué)生已學(xué)過，因而不需花很多時間，只是喚起學(xué)生的記憶，為下面內(nèi)容打基礎(chǔ)。

那動勢能相互轉(zhuǎn)化有何特點(diǎn)？有何關(guān)系呢？ 板書：7-6 機(jī)械能守恒定律

二、新課教學(xué)

在初中知道

板書

1、動能、重力勢能、彈性勢能統(tǒng)稱機(jī)械能E=EP+EK 實驗2：用線將小鋼球懸掛固定于鐵架臺上，鐵架臺上在固定畫了平行線的線板

將小鋼球拉到A點(diǎn)，然后放開 說明小鋼球放開時應(yīng)平行于紙板，否則它將做圓錐擺 問題：實驗觀察到什么？

生：小球開始擺動，小球下降速度越來越快，而上升速度越來越慢

師：能量是如何轉(zhuǎn)化呢？

生：下降時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；上升時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

師：還有什么現(xiàn)象？若小球從A開始

生：到A的那一側(cè)，與A同高

師：若在擺球擺動時，擺長改變又如何？ 實驗3：用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線 生：與剛才現(xiàn)象一樣

師：有誰能用語言描述一下剛才的實驗現(xiàn)象？

生：小球拉高到A，放手開始擺動過程中動勢能相互轉(zhuǎn)化，且小球會擺動到與A同高

師：回答的很好。實驗給我們感覺是從某高度擺動又會回到另一側(cè)同高度，始末的重力勢能似乎一樣？。。。暫時不急回答?，F(xiàn)在來復(fù)習(xí)動能定理，何為動能定理？

生：物體合力做功的結(jié)果使物體動能增加 板書：W=△EK

在使用動能定理師，應(yīng)先對物體受力分析，進(jìn)而分析它在力的方向上是否發(fā)生位置改變，判斷力是否做功，然后只需找到初末速度既可。

說明：對于學(xué)習(xí)差的同學(xué)進(jìn)行動能定理使用的提醒是很必要的。課件：某質(zhì)量為m的物體自由下落。經(jīng)過高度h1的A點(diǎn)時速度為V1,下落到高度為h2的B點(diǎn)時速度為V2.。請用動能定理推導(dǎo)A、B點(diǎn)機(jī)械能的關(guān)系。

學(xué)生分組討論（5分鐘后）教師將學(xué)生每組代表的推導(dǎo)過程放在實物投影上進(jìn)行投影討論

設(shè)計意圖在于:⑴提高學(xué)生分析問題的探索能力

⑵通過討論可增強(qiáng)學(xué)生之間的合作意識，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力，同時也可提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主動性。討論結(jié)果：在自由落體運(yùn)動中，A、B的機(jī)械能相同 師：在剛才單擺試驗中，單擺受幾個力？若不計空氣阻力

生：重力、拉力

師：這兩個力都做功嗎？

生：在從A點(diǎn)到最低點(diǎn)時，重力做功，而拉力不做功 師：那單擺從A到C，它們同高度，說明什么？ 生：同高度說明A、C兩點(diǎn)重力勢能相同

師：那在A點(diǎn)和C點(diǎn)單擺是否有速度？有動能？

生：無

師：那你得到何結(jié)論？

生：在單擺試驗中，A、C兩點(diǎn)機(jī)械能相同 實驗4：用泡沫替代鋼球重做單擺實驗 生：不能回到同高度，且迅速停下 師：為什么？ 生：因有空氣阻力

師：此時空氣阻力還能忽略嗎？ 生：不能

師：正是由于在現(xiàn)實生活中阻力不能忽略，因而鐘擺會停下來，但在物理題目中往往忽略不計阻力。通過剛才的鋼球單擺實驗和你們的推導(dǎo)，請你們講講它們有何共同之處? 學(xué)生討論

生：它們都只有重力做功，且機(jī)械能相等

不僅重力勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化，彈性勢能和動能也可以相互轉(zhuǎn)化。通過研究發(fā)現(xiàn)，若只有彈力做功，機(jī)械能也相等

板書：在只有重力、彈力做功的情況下，物體的動、勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，此為機(jī)械能受恒定律。

課件：練習(xí)：在下列例子中，那些情況機(jī)械能守恒？ ⑴跳傘員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落 ⑵拋出的標(biāo)槍在空中運(yùn)動

⑶拉著一個物體沿光滑斜面勻速上升

⑷用細(xì)繩栓著一小球，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動

⑸在光滑水平面上運(yùn)動的小球碰到一個彈簧，壓縮后，又被彈回 學(xué)生討論并解答

課件：以10m/s的速度將質(zhì)量為m的物體豎直向上拋出，若空氣阻力忽略，g=10m/s2,則物體上升的最大高度是多少？ 用ppt演示解題步驟

三、課堂小結(jié) 課后反思：

本節(jié)課是按照新課標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計的，將課堂還于學(xué)生。教師在教學(xué)設(shè)計中遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，從實驗著手，使學(xué)生對物理規(guī)律的建立和理解有一個從感性到理性，從定性到定量的過程，從而使學(xué)生對物理規(guī)律學(xué)習(xí)并不感到陌生，而通過學(xué)生自己動手進(jìn)行推導(dǎo)、討論的形式，讓學(xué)生體會探究的樂趣。通過實物投影的方式，使學(xué)生不僅認(rèn)識到自己犯的錯誤，而且加深了印象，這樣使學(xué)生能夠積極地參與問題的分析、討論、交流和體驗，從被動接受知識的習(xí)慣中解脫出來，在自主的氛圍中理解掌握知識，發(fā)展提升能力。但由于學(xué)生參差不齊，因而在課堂上一定要進(jìn)行動能定律的復(fù)習(xí)和靈活處理。

第三篇：機(jī)械能守恒定律 教學(xué)設(shè)計

機(jī)械能守恒定律

教學(xué)內(nèi)容：功，動能定理，勢能，機(jī)械能守恒定律

教學(xué)目的：掌握功的概念，會計算變力做的功。掌握保守力做功的特點(diǎn)和勢能概念，并了解勢能曲線概念。掌握質(zhì)點(diǎn)的動能定理及功能原理，機(jī)械能守恒，并能掌握運(yùn)用守恒定律解決問題的思路和方法。

教學(xué)安排：課前20分鐘以討論形式展開布置給同學(xué)們自學(xué)的內(nèi)容。本講安排約50分鐘。（即一個學(xué)時）

教學(xué)媒體：電子教案 本講重點(diǎn)：

? 重點(diǎn)之一：掌握功的概念，會計算變力的功。

? 重點(diǎn)之二：如何運(yùn)用功能原理和機(jī)械能守恒解決問題。? 重點(diǎn)之三：掌握勢能的概念 ? 難點(diǎn)之一：一對力做功的特點(diǎn)

? 難點(diǎn)之二：機(jī)械能守恒的條件的滿足與參考系有關(guān)。

教學(xué)方法：

一 引入

1).提問討論，讓同學(xué)比較高中的知識與新知識。更深刻理解變力作功的特點(diǎn)。

2).以討論形式展開教學(xué)，活潑課堂啟發(fā)同學(xué)。因為這是大學(xué)物理開篇的幾堂課，要讓同學(xué)積極加入思維活動，以便后繼課的展開。

二 教學(xué)內(nèi)容的展開及對重點(diǎn)的處理

本講以討論形式展開，引入各種概念定理，要求同學(xué)抓注重點(diǎn)。此中矢量仍是一個重點(diǎn)并難點(diǎn)。為此一般以范例教學(xué)，加強(qiáng)互動來展開教學(xué)。本講仍然從討論的對象是質(zhì)點(diǎn)過渡到質(zhì)點(diǎn)系。要求同學(xué)對這三講的內(nèi)容作比較分析，對以質(zhì)點(diǎn)系為研究對象如何研究系統(tǒng)的性質(zhì)有深刻的理解。

對勢能內(nèi)容的處理要注意幾個同學(xué)容易忽略的問題（在電子教案中有體現(xiàn)）。另外對勢能曲線的講授可以在有課時的情況下作一些補(bǔ)充。在講授中注意啟發(fā)，（見電子教案）三 對難點(diǎn)的處理

對難點(diǎn)之一的處理：先以子彈穿墻為例說明一對力作功不為零的情形。引出一對力作功的問題。在講授中對學(xué)生強(qiáng)調(diào)現(xiàn)在所討論的問題是針對以質(zhì)點(diǎn)系為研究對象。

對難點(diǎn)之二的處理：一般擬放在習(xí)題課中講授。在總結(jié)各守恒條件時可以以運(yùn)動車廂的彈簧為例說明機(jī)械能守恒的條件滿足與參考系有關(guān)。四 布置作業(yè)

讓同學(xué)對三個守恒定律的應(yīng)用作總結(jié)。培養(yǎng)同學(xué)解決問題的能力。

《課堂講授》流程圖

第四篇：教學(xué)設(shè)計 7.8 機(jī)械能守恒定律

7.8 機(jī)械能守恒定律

新課教學(xué)

一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化

前面我們學(xué)習(xí)了動能、勢能和機(jī)械能的知識.在初中學(xué)習(xí)時我們就了解到，在一定條件下，物體的動能與勢能(包括重力勢能和彈性勢能)可以相互轉(zhuǎn)化，動能與勢能相互轉(zhuǎn)化的例子在生活中非常多，請同學(xué)們舉出生活中的例子來說明動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化.參考:1.從樹上掉下的蘋果（勢能向動能轉(zhuǎn)化）； 2.自行車猛蹬幾下自由沖上斜坡（動能向勢能轉(zhuǎn)化）； 3.拉弓射箭（勢能向動能轉(zhuǎn)化）

4.運(yùn)動會上撐竿跳高運(yùn)動員在跳起的過程中（人的動能轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢能,后桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的重力勢能）.……

實驗演示：依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動中動能、勢能的變化情況，即轉(zhuǎn)化過程中物理量的具體變化.通過觀察演示實驗，學(xué)生回答物體運(yùn)動中動能、勢能變化情況.教師小結(jié)：物體運(yùn)動過程中，隨著動能的增大，物體的勢能減?。环粗?，隨著動能的減小，物體的勢能增大.學(xué)生通過實例感受、實驗演示，切實感受到機(jī)械能的兩種形式（動能與勢能）之間可以相互轉(zhuǎn)化.而且，轉(zhuǎn)化過程中有力做功.重力做功：動能←→重力勢能 彈力做功：動能←→彈性勢能.二、機(jī)械能守恒定律

問題：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關(guān)系呢？上述各運(yùn)動過程中，物體的機(jī)械能是否變化呢？

引導(dǎo)學(xué)生通過具體的實例進(jìn)行理論推導(dǎo)分析.先考慮只有重力對物體做功的理想情況.設(shè)物體自由下落過程中經(jīng)過高度h1的A點(diǎn)速度v1，高度h2的B點(diǎn)時速度為v2，由同學(xué)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(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。A點(diǎn)到B點(diǎn)，WG=11mv22-mv12= Ek2-Ek1 22由重力做功和重力勢能變化的關(guān)系有 WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2 得到Ek2-Ek1=Ep1-Ep2① 移項后，得Ep1+Ek1=Ep2+Ek2 ② 即E1=E2

引導(dǎo)學(xué)生討論式①的含義是什么？式②的含義又是什么？

在表達(dá)式①中左邊是物體動能的增加量，右邊是物體重力勢能減少量，該表達(dá)式說明：物體在下落過程中，重力做了多少正功，物體的重力勢能就減小多少，同時物體的動能就增加多少。在表達(dá)式②中，左邊是物體在末位置時的機(jī)械能，右邊是物體在初位置時的機(jī)械能，該式表示：動能和勢能之和即總的機(jī)械能保持不變。⑵只有重力做功分析

上述結(jié)論是在運(yùn)動過程只受重力作用的時候得到的，如果物體是沿光滑斜面下滑，上述 結(jié)論成立嗎？（由同學(xué)推導(dǎo)，分析）

沿光滑斜面下滑過程中，斜面的彈力不做功，由動能定理分析，通過重力做功，使重力 勢能轉(zhuǎn)化為動能，總的機(jī)械能保持不變。

如果物體沿光滑曲面滑下，怎么分析？

由學(xué)生通過重力勢能的分析中將曲面看成無數(shù)個小斜面的處理方法，得出結(jié)論。小結(jié)：在只有重力做功的情形下，不論物體做直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動，總的機(jī)械能保持

不變。

進(jìn)一步分析實驗2，擺球擺動過程受重力與細(xì)線拉力，兩拉力方向始終與運(yùn)動方向垂直，不 做功，則上式推導(dǎo)過程及結(jié)論都相同。⑶分析守恒條件

分析討論：泡沫球?qū)嶒灪秃诎鍍A斜后球不能擺到等高處的原因。

泡沫球受到的阻力不能忽略，前面的推導(dǎo)過程中W=WG+Wf，Ep1+Ek1≠Ep2+Ek2，從能量轉(zhuǎn)化角度看，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，所以機(jī)械能將不斷減少。通過實驗和理論推導(dǎo)的證明：只有重力做功時，物體系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)械能守恒。（此處應(yīng)說明：重力勢能是物體和地球組成的系統(tǒng)具有的）⑷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(jī)械能與守恒嗎？ 實驗4：氣墊導(dǎo)軌上的水平彈簧振子，觀察振動過程。

由同學(xué)討論振動過程的能量轉(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)行分析。WF= Ek2-Ek1

又WF= Ep1-Ep2=Ek2-Ek1 則Ep1+Ek1=Ep2+Ek2

結(jié)論：只有彈力做功時，系統(tǒng)機(jī)械能守恒 ⑸系統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈力做功分析

實驗5：豎直彈簧振子的振動，觀察現(xiàn)象，作出分析。共同分析，得出結(jié)論（板書）： ⑹分析守恒條件，歸納結(jié)論

在只有重力和彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變 ⑺引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)論，加深理解：

“在只有重力和彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)”是機(jī)械能守恒的條件 “而總的機(jī)械能保持不變”是結(jié)論

“動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化”是系統(tǒng)內(nèi)重力或彈力做功的結(jié)果。從能量轉(zhuǎn)化角度看，機(jī)械能守恒定律是普遍的能量守恒定律的一種特殊情況。

條件：系統(tǒng)內(nèi)只有重力（或彈力）做功。公式：Ep1+Ek1=Ep2+Ek2（E1=E2）（板書）⑻共同分析書本中的思考與討論：

一小球在真空中下落，有一質(zhì)量相同的小球在粘滯性較大的液體中勻速下落，它們都 因高度為h1的地方下落到h2的地方，在兩種情況下，重力所做的功相等嗎？重力勢能各轉(zhuǎn)化為什么形式的能？機(jī)械能守恒嗎？ 課堂小結(jié)

1.在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的機(jī)械能總量不變.2.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象;(2)對研究對象進(jìn)行正確的受力分析;(3)判斷各個力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件;(4)視解題方便選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時的機(jī)械能;(5)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解.布置作業(yè)

1.教材“問題與練習(xí)”第1、3、4題.2.觀察記錄生活中其他的物理情景，判斷其是否符合機(jī)械能守恒定律.板書設(shè)計 機(jī)械能守恒定律

一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化 重力做功：動能←→重力勢能 彈力做功：動能←→彈性勢能

二、機(jī)械能守恒定律

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變.三、機(jī)械能守恒定律的條件

1.只受重力（彈力），不受其他力.如自由落體的物體.2.除重力（彈力）以外還有其他力，但其他力都不做功.如做單擺運(yùn)動的物體.活動與探究

課題：從能量的角度探究機(jī)械能守恒定律的條件

目的：進(jìn)行課堂拓展，讓學(xué)生自主設(shè)置情景，自主探究，重溫機(jī)械能守恒定律條件發(fā)現(xiàn)的過程，加深對課本內(nèi)容的理解.方法：指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)置情景，從能量的角度判斷機(jī)械能守恒.

第五篇：機(jī)械能守恒定律的教學(xué)設(shè)計

機(jī)械能守恒定律的教學(xué)設(shè)計

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

1．知道什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化；

2．會正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件；

3．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。

二、過程與方法

1．學(xué)會在具體的問題中判定物體的機(jī)械能是否守恒；

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

三、情感、態(tài)度與價值觀

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，并用來解決實際問題?！窘虒W(xué)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?！窘虒W(xué)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能。

【教學(xué)方法】

演繹推導(dǎo)法、分析歸納法、交流討論法?！窘叹摺?/p>

細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺?！窘虒W(xué)過程】

一、引入新課

教師活動：我們已學(xué)習(xí)了重力勢能、彈性勢能、動能。這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)化的過程中，他們的總量是否發(fā)生變化？這節(jié)課我們就來探究這方面的問題。

二、進(jìn)行新課

1．動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化

二、進(jìn)行新課

1．動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化

演示實驗：如圖所示，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺等做實驗。把一個小球用細(xì)線懸掛起來，把小球拉到一定高度的小球可以擺到跟點(diǎn)等高的點(diǎn)，然后放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化。我們看到，點(diǎn)，如圖甲。如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到高度，如圖乙。

點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時，也能達(dá)到跟點(diǎn)相同的問題：這個小實驗中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況如何？這個小實驗說明了什么？ 學(xué)生：觀察演示實驗，思考問題，選出代表發(fā)表見解。

小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有重力對小球能做功。

實驗結(jié)論：小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動過程中，小球總能回到原來的高度。可見，重力勢能和動能的總和，即機(jī)械能應(yīng)該保持不變。

教師：通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就來定量討論這個問題。

2．機(jī)械能守恒定律

物體沿光滑曲面滑下，只有重力對物體做功。用我們學(xué)過的動能定理以及重力的功和重力勢能的關(guān)系，推導(dǎo)出物體在處的機(jī)械能和

處的機(jī)械能相等。

教師：為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律。讓學(xué)生親歷知識的獲得過程。

學(xué)生：獨(dú)立推導(dǎo)。

教師：巡視指導(dǎo)，及時解決學(xué)生可能遇到的困難。推導(dǎo)的結(jié)果為：，即。

可見：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。同樣可以證明：在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變。

結(jié)論：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變。這就是機(jī)械能守恒定律。

3．例題與練習(xí)

例題：把一個小球用細(xì)線懸掛起來，就成為一個擺，如圖，擺長為，最大擺角為動到最低位置時的速度是多大？

學(xué)生：學(xué)生在實物投影儀上講解自己的解答，并相互討論；

教師：幫助學(xué)生總結(jié)用機(jī)械能守恒定律解題的要點(diǎn)、步驟，體會應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)越性。總結(jié)：

1．機(jī)械能守恒定律不涉及運(yùn)動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律方便；

2．用機(jī)械能守恒定律解題，必須明確初末狀態(tài)機(jī)械能，要分析機(jī)械能守恒的條件。，小球運(yùn)練習(xí)一：如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動，圖C中的木塊向上運(yùn)動。在這四個圖所示的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒的是（）

解析：機(jī)械能守恒的條件是：物體只受重力或彈力的作用，或者還受其它力作用，但其它力不做功，那么在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，物體的機(jī)械能守恒。依照此條件分析，ABD三項均錯。答案：C。

練習(xí)二：長為L的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長度的1/4垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多大？

解析：鏈條下滑時，因桌面光滑，沒有摩擦力做功。整根鏈條總的機(jī)械能守恒，可用機(jī)械能守恒定律求解。設(shè)整根鏈條質(zhì)量為，則單位長度質(zhì)量（質(zhì)量線密度）為，設(shè)桌面重力勢能為零，由機(jī)械能守恒定律得：

解得

4．課下作業(yè)：完成 25“問題與練習(xí)”中4．5題。5．教學(xué)體會

機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例，要使學(xué)生對定律的得出、含義、適用條件有一個明確的認(rèn)識，這是能夠用該定律解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)。

本節(jié)知識點(diǎn)包括：機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)；機(jī)械能守恒定律的含義和適用條件。

機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能；

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能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)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(jī)械能時，應(yīng)先確定參考平面。

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。