高中物理新课标人教版必修2优秀教案：7.8机械能守恒定律
新教材人教版高中物理必修第二册 第八章 机械能守恒定律 优秀教案教学设计
第八章机械能守恒定律8.1功与功率 ................................................................................................................... - 1 - 8.2重力势能 ................................................................................................................. - 11 - 8.3动能和动能定理...................................................................................................... - 20 - 8.4机械能守恒定律...................................................................................................... - 29 - 8.5实验：验证机械能守恒定律.................................................................................. - 40 -8.1功与功率教学过程一．导入新课：起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一致，则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积。
更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。
这时应当怎样计算功呢？【教师引导】回忆初中学过的功的计算公式和做功条件（1）表达式W=FS。
（2）做功条件：力和物体在力的方向上发生的位移，两者缺一不可。
讲授新课：（1）功【教师引导】当力F的方向与运动方向成某一角度时，如图，可以把力F分解为两个分力：与位移方向一致的分力1F，与位移方向垂直的分力2F。
人教高中物理 必修二 7.8 《机械能守恒定律》教学设计
《机械能守恒定律》教学设计本节教材分析：通过前面几节内容的学习||，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化||，弹簧的弹力做功会使弹性势能发生变化||，合外力的功将引起动能的变化||。
使学生对于曾经在初中阶段学过的一些定性东西逐渐找到了定量方面的联系||，对功能的认识也加深了||，也萌发继续探究下去的兴趣||。
那么||，在动能、重力势能和弹性势能都参与转化的过程中||，情况又将如何呢？从知识发展的线索来看||，本节内容||，既是对前几节内容学习的总结||，也是对能量守恒定律的铺垫||。
通过本节内容的学习||，学生对功是能量变化的量度会更加深刻的理解||，也是从不同角度处理理学问题提过良好的途径||。
本节内容是本章的重点内容||。
通过学习||，学生不难掌握机械能守恒的表达式和运用机械能守恒定律求解比较简单的问题||，但对具体问题中机械能守恒条件是否满足的判断还有一定难度||，因此||，机械能守恒定律条件的理解是本节内容的难点||。
一、教学目标知识与技能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．会正确推导物体在光滑曲面上运动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||。
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||。
情感、态度与价值观1. 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||。
2．应用机械能守恒定律解决具体问题||。
二、教学重点、难点教学重点1．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程||，理解机械能守恒定律的内容||。
2．在具体的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||。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案：追寻守恒量
第七章机械能守恒定律本章设计在具备了运用牛顿运动定律和运动学知识来解决力学识题的基础上,物理问题的研究开始由力的看法向能的看法发展和深入引入功和能(动能、势能 )等重要物理量和动能定理、机械能守恒定律等重要规律.在应用时 ,不单省略了对物理过程的剖析和运算,并且从更高的角度驾御物理情形 ,为我们解决力学识题开拓了新的门路.守恒关系是自然界中十分重要的关系,经过“找寻守恒量”的学习 ,增强学生对守恒关系的认识 ,并把这类思想浸透在能量学习的全过程 .在教课中 ,经过“功和能”的学习 ,培育学生的科学思路和研究方法 ,增强学生的逻辑思想能力 .在研究弹性势能的实验中 ,启示学生经过自主研究 ,变未知为已知 .鼓舞学生检查自己四周常有的各样机械 ,认识其功率 ,商讨功率的影响要素 ,加深对功率这一常有看法的认识、理解 .本章的要点是正确理解功和能的看法和掌握功能关系.所以 ,逐渐加深理解功和能的看法以及功能关系是学习本章的基本线索.本章的难点是变力的功,以及动能定理和机械能守恒定律的正确应用.在学习功的看法时 ,要注意划分物体的位移和力的方向上的位移.学习动能定理和机械能守恒定律时,要抓住功能关系这一主线 ,从中领会功与能的转变与转移 .全章共 10 节,建议用 12课时 .各节课时建议安排以下：1找寻守恒量1课时2功1课时3功率2课时4重力势能1课时5研究弹性势能的表达式1课时6实验 :研究功与速度变化的关系1课时7动能和动能定理2课时8机械能守恒定律1课时9实验 :考证机械能守恒定律1课时10能量守恒定律与能源1课时1找寻守恒量整体设计功和能量转变的关系不单为解决力学识题开拓了一条新的重要门路,同时它也是剖析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依照.可是学生在能量看法的成立上没有看法基础,所以教材在第一节建立找寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清楚的认识.教材从有名物理学家的理论出发 ,展现伽利略的斜面实验,逐渐指引能量的看法成立.既而利用生活中的实例,给出势能和动能的看法 .教材详细说了然引入能量看法的必需性.在实质教课中,逐渐浸透物理学家研究待认识问题的方法:想法找出所研究现象能否存在物理量守恒的状况, 一旦发现某种物理量守恒, 就第一用以整理过去的经验和知识并总结成定律 ,而后在新的现象或案例中对总结出的守恒定律进行查验, 假如定律得以证明就能够借助它解决问题 ,甚至作出新的预示,找寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法.守恒关系是自然界中十分重要的关系,经过本节课的学习, 增强学生对守恒关系的认识,并把这类物理思想浸透在能量学习的过程中.教课要点理解动能、势能的含义,领会能量转变、守恒的广泛存在性.教课难点培育新能力 ,使学生在了能量化、守恒的广泛存在性后,能意到存在的巨大使用远景 .安排1三目知与技术1.理解能、能及能量的看法与意.2.能独立剖析伽利略理想斜面的能量和守恒关系.3.能列不一样形式的能量能够互相化并守恒的例.程与方法1.领会伽利略剖析的精妙,学剖析事物本的方法.2.在列案例程中领会恩曼所的深刻内涵,领会化与守恒的广泛性.感情度与价1.通能、能的互相化来研究生活中的物体的运,培育生活的情味.2.通“追守恒量”,使学生认识守恒思想的重要性,初步立能量化与守恒的点,学会从物理象中研究事物本的科学度和研究方法.3.通学 ,要擅长把理想化.前准多媒体件、教案、、.教课程入新入如所示 ,一个用挂的小球从 A 点开始 .住它向右能达到的最大高度.而后用一把直尺在P 点住 ,看一看种状况下小球所能达到的高度.个象了然什么?它能否明在小球的程中某种“ 西”是不的?种“ 西”会是什么 ?通本的学,同学就能理解一象了.故事入新社 2000 年 12 月 31 日和中央台2001 年元月 6 日先后道：在20 世的最后几分里，一新的多米骨牌吉尼斯世界，在北京和园体育健康城合和球生了 .中国、日本和国的62 名青年学生成功地推倒了340 多万骨牌，一打破了此前由荷人保持的297 万的世界.从画面可看出，骨牌瞬挨次倒下的面蔚壮，其示的案丰富多彩，令人惊 .此中含着必定的科学道理,就是“多米骨牌效” .效生的能量是十分巨大的.种效的物理道理是：骨牌着，重心高，倒下重心降落，倒下程中，将其重力能化能，它倒在第二牌上，个能的一部分就移到第二牌上，第二牌将第一牌移来的能和自己倒下程中由自己拥有的重力能化来的能之和，再到第三牌上⋯⋯ 所以每牌倒下的候，然有部分能量失，但拥有的能都比前一牌大，所以它的速度一个比一个快，也就是，它挨次推倒的能量一个比一个大.你能够假想一下,假如牌的个数足够多,那么最后一个牌的速度将是如何的大！场面又是何等的壮观!故事中应用到了动能、势能及其转变.今日 ,我们就来学习找寻守恒量这节课,学习问题中展示的能量问题,研究此中的神秘.问题导入“挽弓当挽强 ,用箭当用长 ;射人先射马 ,擒贼先擒王 . ”这是一首杜甫的诗.跳高运动员老是要充足地助跑才能获得好的成绩.请同学们思虑下边的问题:(1) 为何强弓就射得远?跳高运动员是以高度来计成绩的,而他们为何要提升自己的速度呢?莫非速度和高度之间有什么联系吗?(2)这表现了一种什么过程 ?推动新课一、伽利略斜面实验牛顿是经典力学的奠定人,他提出了三个定律和万有引力定律,可是他没有研究过能量 (至少没有深入研究 ), 所以当时人类对自然的认识还很有限制.但在伽利略的实验中 , 已经有了“能量”的影子 .能量看法的形成和发展,一直是和能量守恒定律的成立过程密切相连的.能量守恒定律的发现告诉我们 ,只管物质世界变化多端 ,但这类变化不是没有规律的,基本的规律就是守恒定律 .这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题.教师指导 :让一位学生朗诵教材开头费恩曼的话,让学生领会能量守恒定律的重要性.活动研究课件展现 1:大屏幕投影展现伽利略理想实验的flash 模拟动画 .问题 :1.当小球沿斜面从高处由静止滚下时,小球的高度不断减小,而速度不断增大 ,说了然什么 ?2.当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时,小球的地点不断高升, 而速度不断减小 ,说了然什么问题 ?学生察看沟通、议论并总结:明确： 1.说明小球依靠其地点而拥有的物理量不断减少,而因为运动而拥有的物理量不断增大.2.说明小球依靠地点而拥有的物理量不断增添,而因为运动而拥有的物理量渐渐减少.课件展现 2：利用动画模拟实验,将斜面调整 ,指引学生察看小球的运动状况.指导学生自己组织语言 ,描绘看到的物理现象.学生经过阅读并察看、议论、总结 :让小球沿一个斜面从静止开始滚下 ,小球将滚上另一斜面 ,假如没有摩擦 ,小球将上涨到本来的高度.减小后一斜面的倾角 ,小球在这个斜面上仍达到同一高度,但这时他要滚得远些.若持续减小后一斜面的倾角,小球达到同一高度 ,但滚得更远些 .教师设疑：若将后一斜面放平,小球的运动状况将是如何?指引学生议论、沟通,勇敢猜想 .参照结论：小球仿佛“记得”自己的开端高度,但又永久达不到本来的高度,所以将永久转动下去.评论：教师经过动画展现,让学生感觉到“有某一量是守恒的”教.师逐渐指引,让学生领会“守恒量”的找寻过程 ,进一步激发学生的研究意识和学习的欲念.二、物体的能和能演示：演示和,一步化 ,假如没有摩擦和介阻力,物体仿佛“ 得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引学生依据以上示例,出生活中其余对于此种象的案例.公园里的秋千,游园里的海盗船,球自高落到水泥地面上后的运,在没有摩擦和空气阻力的状况下,都能达到必定的高度.明 ,将生活中的理想化后,确存在着某一物理量是不的.通学生列例,学生领会生活中的广泛律.教点：在物理学中 ,我把以上一事成是“有某一量是守恒的”,并把个量叫做能量或能 .通领会 ,出能与能的看法,领会能与能化并守恒的广泛存在.教引学生,伽利略的今日看来就是我学的能量化与守恒的思想.其中与高度相关的量,我称能;与速度相关的量我称能.件展现例 ,指学生剖析物体能和能之的化状况.1.展现 :秋千与海盗船.2.展现 :与落下的球.学生剖析:并由代表言.段小 :1.能量 : “有某一量是守恒的”, 个量叫做能量或能.2.能 :互相作用的物体依靠其地点而拥有的能量叫做能.3.能 :物体因为运而拥有的能量叫做能.野拓展2004 年 12 月 26 日，国准00： 58： 50，一股抑久的“怒气”从印度洋深狂躁地迸而出，里氏 9.0 (美国地震局定)地震劈开周的海水,形成一道道相距百十公里的弧形水幕，以每小800 公里的开端速度翻江倒海般向四周去⋯⋯巨浪呼，以不堪一击之，越海岸,越野外，迅猛地着岸的城市和乡村，瞬人都消逝在巨浪之中.港口全部施、被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空.过后，海上一片狼藉，到是残木破板和人畜尸体.地震海人来的灾是十分巨大的⋯⋯相关料，一此次海中存在哪些能量.例以直上抛的小球例明小球的能和能的化状况.在个例子中能否存在着能的量保持不?参照分析：直上抛运的小球,第一由能化能,达到最高点,能零 ,能达到最大 ;在着落 ,能逐减小 , 能逐增大 ,能又化能 .在小球运程中 ,小球的机械能量保持不 .点：本例研究能够用受力状况来作剖析,亦可依据运状况,抓住高度影响能 ,速度影响能一关行剖析.堂如所示 ,一根不行伸的拴着一个小球在直平面内,中 a、 b、 c 三点分表示小球程中的三个不一样地点,此中a、 c 等高 .在小球的整个程中,能最大是在_______点 ,在 _________ 点势能最大 ; 假如没有空气阻力的影响,小球在 a 点的动能 ________(填“大于”“等于”或“小于”)在 c 点的动能 .分析：在小球往返摇动时,动能与势能不断地互相转变但总量不变.在 a、 c 两点时地点最高,势能最大 ,速度为零 ,动能为零 .在 b 点时地点最低 ,势能最小 ,速度最大 ,动能最大 .答案： b a、 c等于方法总结：在某一过程中 ,若仅波及动能和势能的转变 ,若能判断出此中一种能量正在减小或增大 ,则另一种能量必定正做相反变化 ,且一种能量为零时 ,另一种能量达到最大值 .讲堂小结1.物体因为地点高度而拥有的能量叫做重力势能 .对于同一水平面而言 ,物体被举得越高、质量越大 ,物体拥有的重力势能就越大 .2.物体因为运动而拥有的能量叫做动能.动能是由物体的质量和速度共同决定的,物体运动的速度越大、质量越大,它的动能就越大.3.动能和势能统称为机械能动能和势能的互相转变过程中.动能能够转变为势能,总的机械能不变.,势能也能够转变为动能.在只有重力做功时,部署作业1.经过各样门路查找资料,认识人类对能量的研究过程.2.在其余自然中列举出几个能量转变与守恒的实例 ;转变与守恒的思想 (不只是是能量 )在生产生活中的实例 .(比如水资源 )板书设计1找寻守恒量一、伽利略斜面实验二、物体的动能和势能1.势能 :互相作用的物体依靠其地点而拥有的能量2.动能 :物体因为运动而拥有的能量三、找寻守恒量的意义活动与研究课题 :能量的应用 .内容 :古代战争中常用滚木和檑石作为武器来阻挡仇敌的攻击,你能利用所学的知识说明此中的科学道理吗?这类战术合用于哪一种状况 ?如何才能使杀伤力更大?为何 ?方法 :利用动能与势能的转变思想.参照答案：滚木和檑石的重力势能转变为动能,利用其动能来杀伤仇敌; 这类战术合用于居高防守 ;提升其高度、增大其质量才能有更大的杀伤力.习题详解解答 :做自由落体运动的物体在着落过程中,势能不断减小,动能不断增添,在转变的过程中,动能和势能的总和不变.设计评论学生是知识的主动建构者,学生对所研究问题的热忱程度及在研究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响教课的成效.本设计利用学生生活中常有的秋千、海盗船,由静止着落的乒乓球引入新课,用伽利略理想斜面实验,引起学生的思想能力,使学生产生求知的兴趣与热忱经过感悟斜面实验的科学现象,重走找寻守恒量的科学之路, 达成教课目的的感情态度这一难度要求 .既而经过滚摆、单摆的视频资源调换研究动能与势能转变的关系,领会能量的守恒思想. .。
人教版必修2物理：7.8 机械能守恒定律 教案设计
机械能守恒定律一、教学设计思路高一的学生，还没有用守恒的观点分析问题和解决问题的习惯。
所以在教学开始，从生活实例出发，让学生观察现象，提出问题，找出动能、势能的相互转化的途径，力做正功势能转化为动能，力做负功动能转化为势能。
然后，引导学生提出猜想：在动能与势能相互转化的过程中总量保持不变！再通过实验探究和理论探究这两个环节理解机械能守恒定律及其条件，并步步加深，层层提高。
最后通过三道例题进一步巩固判断机械能守恒的条件，应用机械能守恒定律解题的步骤，体会它解题的优越性。
二、教学目标1．能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化的关系，推导出机械能守恒定律，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，领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。
三、重点、难点1．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，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．本节教学的难点是对机械能守恒定律条件的理解。
四、教学资源多媒体课件五、教学流程图应用六、教学过程（一）展示现象，发现问题。
观察下列现象，说出你想要提出的问题：1、跳台滑雪2、过山车3、拉弓射箭4、撑杆跳高总结学生提出的问题：1、动能和势能是怎样变化的？依据？2、动能和势能之间的转化是通过什么实现的？依据?(二)分析现象，解决问题依次分析以上四种现象，让学生讨论，后总结出：动能，重力势能和弹性势能科相互转化，是通过重力做功和弹力做功来实现的，做正功势能转化为动能，做负功动能转化为势能。
（三）解决旧问题，产生心问题动能和势能在相互转化的过程中有没有规律科循呢？若有，应遵循什么规律？（四）实验探究让学生观察1、弹簧振子从C—O—B的过程能量如何转化，在C，B两个状态的能量关系？2、单摆在没有钉子和有钉子时，左右能摆到的最高点一样说明什么？（五）理论探究现在，我们以自由落体运动为例来研究动能和重力势能相互转化的情况，证明机械能守恒定律，如图，小球从某高处自由下落，经过任意两点A、B，设在A点速度为V1，高度为h1，在B 点速度为V2，高度为h2，分析1、小球做什么运动？2、小球受几个力的作用？3、力做不做功？由动能定理：W G =1/2mv22-1/2mv12mg(h1-h2)=1/2mv22-1/2mv12mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22讨论：①mgh1、1/2mv12、mgh2、1/2mv22意义②mgh1+1/2mv12, mgh2+1/2mv22是什么？③由于A，B是任意选择的，所以在整个过程中机械能守恒。
高中物理7.8机械能守恒定律 教案 新人教版必修2
二、机械能守恒定律
1．推导：2．定律的表述：
3．表达式：EK2+EP2=EKl+EPl或者E2=E1
4．适用条件：只有系统内的重力或弹簧弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零。
5．物理意义：定律包含两层意思：一是机械能的几种不同形式(动能与势能)之间相互转化，其转化的条件是系统内的重力或弹簧的弹力做功。二是机械能的总量保持不变，其条件是只有系统内的重力或弹簧的弹力做功。“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互转化的整个过程中的任何时刻、任何位置的机械能的总量总保持恒定不变。
(3)机械能守恒是针对一个系统而言的，不能对单个物体运用。
(4)除重力弹力以外的其他力对物体做功多少，是物体机械能变化的量度。
三、如何判断机械能是否守恒
(1)确定好研究对象和研究范围(哪个系统?哪一段物理过程?)。
(2)分析系统所受各力的情况及各力做功的情况
(3)在下列几种情况下，系统机械能守恒
①物体只受重力或弹簧弹力作用；
课 题
7.8机械能守恒定律
备课时间
上课时间
总课时数
学习目标
知道机械能的概念，能确定机械能的大小。
掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件。
在具体问题中，能判断机械能是否守恒，并能列出机械能守恒方程式。
初步掌握用机械能守恒定律解决力学问题。
教学重点
1.机械能。2.机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
6．对定律的理解：
(1)机械能守恒定律指出了重力和弹性力对物体(或系统)的做功过程，必然伴随着物体(或系统)的动能和势能、或势能和动能之间相互转化的过程。(2)机械能守恒的条件必须是“只有重力和弹性力做功．没有其他外力做功”。不能把定律的成立条件说成是“只有重力和弹性力的作用”，“作用”与“做功”是不同的两个物理概念，不能相混．
人教版必修2物理：7.8机械能守恒定律教案设计
机械能守恒定律【教课目的】理解和掌握机械能守恒定律，能娴熟地运用机械能守恒定律解决实质问题【教课重点】机械能守恒定律的应用【教课难点】判断被研究对象在经历的研究过程中机械能能否守恒，在应用时要找准始末状态的机械能【教课内容】知识与方法重点重点方法技巧考证机械能守恒定律利用打点计时器考证机械实验研究能守恒定律机械能守恒定律的应用 实质应用的方法和思路理解概括1．机械能的转变和守恒的实验研究本实验属考证性学生实验，实验目的是利用重物的自由着落考证机械能守恒定律。
要掌握实验的方法与技巧、实验数据的收集与办理，剖析实验偏差，进而不单从理论上认识机械性能守恒定律，并且经过实质观察从感性上增添认识，深入对机械能守恒定律的理解。
教材中介绍了丈量刹时速度的更加简单而正确的方法，要理解其道理。
实验原理用研究物体自由着落的运动来考证机械能守恒定律的实验原理是：忽视空气阻力，自由下落的物体在运动过程中机械能守恒，即动能的增添等于重力势能的减少。
详细地说：① 若以重物着落的开端点 O 为基准，设重物的质量为 m ，测出物体自开端点 O 着落距离h 时的速度 v ，则在偏差同意范围内，由计算得出1m v 2 mgh ，机械能守恒定律即被考证。
2② 若以重物着落过程中的某一点A 为基准，设重物的质量为 m ，测出物体对应于 A 点的速度 v a ，再测出物体由 A 点着落△ h 后经过 B 点的速度 v b ，则在偏差同意范围内，由计算得出 1mv B21mv A 2 mg h ，2 2机械能守恒定律即被考证。
操作步骤实验时，可按以下步骤进行：① 用天平称出重物的质量；② 把打点计时器固定到桌边的铁架台上；③ 把打点计时器接到低压沟通电源上；④ 把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提高到必定高度；⑤ 接通电源，开释纸带；⑥ 断开电源，调整纸带，重做两次；⑦ 拆掉导线，整理仪器；⑧ 用毫米刻度尺测出计数点间的有关距离，记录数据，并计算出结果，得出结论。
新人教高中物理必修二机械能守恒定律精品教案
78 机械能守恒定律〖精讲细讲〗〖知识精讲〗知识点1：机械能守恒定律1、机械能：动能和势能（重力势能和弹性势能）称为机械能，物体的机械能等于动能和势能之和E=E K+E P2、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
边叫做机械能守恒定律。
3、表达式：a．物体或系统初态的机械能E1=E K1+E P1等于末态的机械能E2=E K2+E P2即E1=E2或E K1+E P1 =E K2+E P2b．物体或系统减少（增加）的势能△E P等于增加（减少）的动能△E K，即△E P=△E K c．若系统有两个物体A和B，则A增加（减少）的机械能△E A等于B减少（增加）的机械能△E B，即△E A=△E B4、守恒条件：a．对某一物体（与地球），只有重力做功，其它力不做功，该物体（与地球）的机械能一定守恒。
b．对某一系统，只有重力和系统内的弹力做功，其它力不做功或其它力做功的代数和为零，则系统的机械能守恒。
5、应用机械能守恒定律的基本思路：应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力，只要符合守恒条件，机械能就守恒。
而且机械能守恒定律，只涉及物体第的初末状态的物理量，而不须分析中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化，应用的基本思路如下：（1）选取研究对象-----物体系或物体。
（2）根据研究对象所经右的物理过程，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，确定对象在过程的初末状态时的机械能。
（一般选地面或最低点为零势能面）（4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
注意：（1）用机械能守恒定律做题，一定要按基本思路逐步分析求解。
（2）判断系统机械能是否守怛的另外一种方法是：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化，则物体系机械能守恒。
〖例题1〗从高为H的地方以速度V抛出一个物体，若不计一切阻力，当物体离地面的高度为R时，物体的动能恰好等于它的重力势能，则H与R的关系为：A、R=H/2B、R>H/2C、R<H/2D、R<H/3〖思路分析〗对物体，选地面为参考平面，在不计空气阻力的条件下，物体在空中运动过程中，物体只受重力，只有重力做功，物体的重力势能转化为动能，它的机械能的总量保持不变。
新人教高中物理必修二 7.8 机械能守恒定律 精品教案教案
78 机械能守恒定律〖精讲细讲〗〖知识精讲〗知识点1：机械能守恒定律1、机械能：动能和势能（重力势能和弹性势能）称为机械能，物体的机械能等于动能和势能之和E=E K+E P2、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
边叫做机械能守恒定律。
3、表达式：a．物体或系统初态的机械能E1=E K1+E P1等于末态的机械能E2=E K2+E P2即E1=E2或E K1+E P1 =E K2+E P2b．物体或系统减少（增加）的势能△E P等于增加（减少）的动能△E K，即△E P=△E K c．若系统有两个物体A和B，则A增加（减少）的机械能△E A等于B减少（增加）的机械能△E B，即△E A=△E B4、守恒条件：a．对某一物体（与地球），只有重力做功，其它力不做功，该物体（与地球）的机械能一定守恒。
b．对某一系统，只有重力和系统内的弹力做功，其它力不做功或其它力做功的代数和为零，则系统的机械能守恒。
5、应用机械能守恒定律的基本思路：应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力，只要符合守恒条件，机械能就守恒。
而且机械能守恒定律，只涉及物体第的初末状态的物理量，而不须分析中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化，应用的基本思路如下：（1）选取研究对象-----物体系或物体。
（2）根据研究对象所经右的物理过程，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，确定对象在过程的初末状态时的机械能。
（一般选地面或最低点为零势能面）（4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
注意：（1）用机械能守恒定律做题，一定要按基本思路逐步分析求解。
（2）判断系统机械能是否守怛的另外一种方法是：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化，则物体系机械能守恒。
〖例题1〗从高为H的地方以速度V抛出一个物体，若不计一切阻力，当物体离地面的高度为R时，物体的动能恰好等于它的重力势能，则H与R的关系为：A、R=H/2B、R>H/2C、R<H/2D、R<H/3〖思路分析〗对物体，选地面为参考平面，在不计空气阻力的条件下，物体在空中运动过程中，物体只受重力，只有重力做功，物体的重力势能转化为动能，它的机械能的总量保持不变。
【人教版】高中物理必修二教案：7.8 机械能守恒定律
7.8 机械能守恒定律教学目标一、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．会正确推导物体在光滑曲面上运动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．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容。
2．在具体的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，能正确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。
教学方法演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。
教具细线、小球、带标尺的铁架台。
教学过程一、引入新课教师活动：课件展示翻滚过山车的精彩片断，激发学生学习的兴趣，引出本节课的学习内容。
在学生观看过山车的同时，教师提醒学生分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况。
我们已学习了重力势能、弹性势能、动能，这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？这节课我们就来探究这方面的问题。
二、新课教学（一）动能与势能的相互转化教师：我们下面看这样一个例子：演示：见教材图7.8-1，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。
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。
教师：在这个小实验中，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问题？教师总结：小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。
人教版高中物理必修二 7.8 机械能守恒定律 教案
7.8 机械能守恒定律【教学目标】知识与技能1、理解机械能守恒定律的内容，能够判断一个物理过程中机械能是否守恒；2、知道机械能守恒定律的两种表达式，会用机械能守恒定律进行解题；3、能够总结利用牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律解题的优劣；4、能够发现一些有意思的结论，并且总结出利用机械能守恒定律解题的基本思路。
过程与方法1、通过对机械能守恒定律的应用，总结归纳物理规律的科学探究方法；2、经历总结机械能守恒定律的应用思路，体会总结归纳的思想方法；3、通过解题过程的完善，体会合理分析解题的思想方法。
情感态度与价值观1、通过利用对联引入，提高学习的兴趣，激发学习热情；2、通过惊险实验，激发学生学习积极性，体会科学无穷魅力；3、通过要求学生上台展示，提高学生解题积极性和学习乐趣；4、通过分组评价，激发学生的竞争意识和团结合作精神。
【教学重点难点】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是否机械能守恒，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、能正确判断所研究上的对象在运动过程中是否机械能守恒；3、能熟练的运用机械能守恒定律解题，合理的确定零势能面。
【教具准备】单摆，实物投影仪，多媒体课件【教学过程】教师活动学生活动 设计意图新课引入先看一副对联“海水朝朝朝朝朝朝朝落，浮云长长长长长长长消。
” 最普遍的读法：“海水潮，朝朝潮，朝潮朝落；浮云长，常常长，常长常消”但是也不尽然必须如此读，总而言之它体现了我们大自然包含的无穷能量，大家有兴趣可以继续探索其它读法。
学生踊跃分析，举手发言，尝试读法。
学生认真回忆，总结。
提高学生学习的兴趣，顺便引出本节课的意图（5分钟）知识回顾那么在上节课我们已经简单介绍了机械能守恒定律，并且安排给了大家学习任务。
那么现在先给大家五分钟的时间，请每个学习小组的两位小组长查看一些本组任务的完成情况，并且选好讲解代表。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案： 追寻守恒量
第七章机械能守恒定律本章设计在具备了运用牛顿运动定律和运动学知识来解决力学问题的基础上,物理问题的研究开始由力的观点向能的观点发展和深化引入功和能(动能、势能)等重要物理量和动能定理、机械能守恒定律等重要规律.在应用时,不仅省略了对物理过程的分析和运算,而且从更高的角度驾驭物理情景,为我们解决力学问题开辟了新的途径.守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过“追寻守恒量”的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种思想渗透在能量学习的全过程.在教学中,通过“功和能”的学习,培养学生的科学思路和研究方法,强化学生的逻辑思维能力.在探究弹性势能的实验中,启迪学生通过自主探索,变未知为已知.鼓励学生调查自己周围常见的各种机械,了解其功率,探讨功率的影响因素,加深对功率这一常见概念的认识、理解.本章的重点是正确理解功和能的概念和掌握功能关系.因此,逐步加深理解功和能的概念以及功能关系是学习本章的基本线索.本章的难点是变力的功,以及动能定理和机械能守恒定律的正确应用.在学习功的概念时,要注意区分物体的位移和力的方向上的位移.学习动能定理和机械能守恒定律时,要抓住功能关系这一主线,从中体会功与能的转化与转移.1 追寻守恒量整体设计功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据.但是学生在能量概念的建立上没有概念基础,所以教材在第一节设立追寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清晰的认识.教材从著名物理学家的理论出发,展示伽利略的斜面实验,逐步引导能量的概念建立.继而利用生活中的实例,给出势能和动能的概念.教材具体说明了引入能量概念的必要性.在实际教学中,逐步渗透物理学家研究待认识问题的方法:设法找出所研究现象是否存在物理量守恒的情况,一旦发现某种物理量守恒,就首先用以整理过去的经验和知识并总结成定律,然后在新的现象或事例中对总结出的守恒定律进行检验,如果定律得以证实就可以借助它解决问题,甚至作出新的预见,追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法.守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过本节课的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中.教学重点理解动能、势能的含义,体会能量转化、守恒的普遍存在性.教学难点培养创新能力,使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后,能意识到存在的巨大使用前景.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解动能、势能及能量的概念与意义.2.能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系.3.能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例.过程与方法1.体会伽利略分析问题的精妙,学习分析事物本质的方法.2.在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会转化与守恒的普遍性.情感态度与价值观1.通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动,培养热爱生活的情趣.2.通过“追寻守恒量”,使学生了解守恒思想的重要性,初步树立能量转化与守恒的观点,学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法.3.通过学习,要善于把实际问题理想化.课前准备多媒体课件、学案、滚摆、单摆.教学过程导入新课实验导入如图所示,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动.记住它向右能够达到的最大高度.然后用一把直尺在P点挡住摆线,看一看这种情况下小球所能达到的高度.这个实验现象说明了什么?它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的?这种“东西”会是什么?通过本节课的学习,同学们就能理解这一实验现象了.故事导入新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了.中国、日本和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.从电视画面可看出，骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观，其间显示的图案丰富多彩，令人惊叹.其中蕴含着一定的科学道理,这就是“多米诺骨牌效应”.该效应产生的能量是十分巨大的.这种效应的物理道理是：骨牌竖着时，重心较高，倒下时重心下降，倒下过程中，将其重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，这个动能的一部分就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候，虽然有部分能量损失，但具有的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依次推倒的能量一个比一个大.你可以设想一下,如果牌的个数足够多,那么最后一个牌的速度将是怎样的大！场面又是何等的壮观!故事中应用到了动能、势能及其转化.今天,我们就来学习追寻守恒量这节课,学习问题中展示的能量问题,探索其中的奥秘.问题导入“挽弓当挽强,用箭当用长;射人先射马,擒贼先擒王.”这是一首杜甫的诗.跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的成绩.请同学们思考下面的问题:(1)为什么强弓就射得远?跳高运动员是以高度来计成绩的,而他们为什么要提高自己的速度呢?难道速度和高度之间有什么联系吗?(2)这体现了一种什么过程?推进新课一、伽利略斜面实验牛顿是经典力学的奠基人,他提出了三个定律和万有引力定律,但是他没有研究过能量(至少没有深入研究),所以当时人类对自然的认识还很有局限.但在伽利略的实验中,已经有了“能量”的影子.能量概念的形成和发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的.能量守恒定律的发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化不是没有规律的,基本的规律就是守恒定律.这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题.教师指导:让一位学生朗读教材开头费恩曼的话,让学生体会能量守恒定律的重要性.活动探究课件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想实验的flash模拟动画.问题:1.当小球沿斜面从高处由静止滚下时,小球的高度不断减小,而速度不断增大,说明了什么?2.当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时,小球的位置不断升高,而速度不断减小,说明了什么问题?学生观察交流、讨论并总结:明确：1.说明小球凭借其位置而具有的物理量不断减少,而由于运动而具有的物理量不断增大.2.说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加,而由于运动而具有的物理量逐渐减少.课件展示2：利用动画模拟实验,将斜面调整,引导学生观察小球的运动情况.指导学生自己组织语言,描述看到的物理现象.学生通过阅读并观察、讨论、总结:让小球沿一个斜面从静止开始滚下,小球将滚上另一斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到同一高度,但这时他要滚得远些.若继续减小后一斜面的倾角,小球达到同一高度,但滚得更远些.教师设疑：若将后一斜面放平,小球的运动情况将是怎样?引导学生讨论、交流,大胆猜想.参考结论：小球好像“记得”自己的起始高度,但又永远达不到原来的高度,所以将永远滚动下去. 点评：教师通过动画展示,让学生感受到“有某一量是守恒的”.教师逐步引导,让学生体会“守恒量”的追寻过程,进一步激发学生的探究意识和学习的欲望.二、物体的动能和势能实验演示：演示滚摆实验和单摆实验,进一步强化,如果没有摩擦和介质阻力,物体好像“记得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引导学生根据以上示例,举出生活中其他关于此种现象的事例.公园里的秋千,游乐园里的海盗船,乒乓球自高处落到水泥地面上后的运动,在没有摩擦和空气阻力的情况下,都能达到一定的高度.这说明,将实际生活中的问题理想化后,确实存在着某一物理量是不变的.通过学生列举实例,让学生体会生活中的普遍规律.教师点评：在物理学中,我们把以上这一事实说成是“有某一量是守恒的”,并把这个量叫做能量或能.通过阅读体会,给出动能与势能的概念,体会动能与势能转化并守恒的普遍存在.教师引导学生认识,伽利略的发现今天看来就是我们学习过的能量转化与守恒的思想.其中与高度有关的量,我们称为势能;与速度有关的量我们称为动能.课件展示实例,指导学生分析物体动能和势能之间的转化情况.滚摆1.视频展示:秋千与海盗船.2.视频展示:滚摆与落下的乒乓球.学生详细分析:讨论总结并由代表发言.阶段小结:1.能量:“有某一量是守恒的”,这个量叫做能量或能.2.势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能.3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.视野拓展2004年12月26日，国际标准时间00：58：50，一股压抑许久的“怒气”从印度洋深处狂躁地迸发而出，里氏9.0级(美国地震局测定)地震劈开周围的海水,形成一道道相距百十公里的弧形水幕，以每小时800公里的起始速度排山倒海般向四周袭去……巨浪呼啸，以摧枯拉朽之势，越过海岸线,越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和村庄，瞬时人们都消失在巨浪之中.港口所有设施、被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空.事后，海滩上一片狼藉，到处是残木破板和人畜尸体.地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的……试查阅有关资料，谈一谈此次海啸中存在哪些能量.例以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况.在这个例子中是否存在着能的总量保持不变?参考解析：竖直上抛运动的小球,首先由动能转化为势能,达到最高点时,动能为零,势能达到最大;在下落时,势能逐渐减小,动能逐渐增大,势能又转化为动能.在小球运动过程中,小球的机械能总量保持不变.点评：本实例探究可以应用受力情况来作分析,亦可根据实际运动情况总结,紧紧抓住高度影响势能,速度影响动能这一关键进行分析.课堂训练如图所示,一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动,图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置,其中a、c等高.在小球摆动的整个过程中,动能最大时是在_______点,在_________点势能最大;如果没有空气阻力的影响,小球在a点的动能________(填“大于”“等于”或“小于”)在c点的动能.解析：在小球来回摆动时,动能与势能不停地相互转化但总量不变.在a、c两点时位置最高,势能最大,速度为零,动能为零.在b点时位置最低,势能最小,速度最大,动能最大.答案：b a、c 等于方法总结：在某一过程中,若仅涉及动能和势能的转化,若能判断出其中一种能量正在减小或增大,则另一种能量一定正做相反变化,且一种能量为零时,另一种能量达到最大值.课堂小结1.物体由于位置高度而具有的能量叫做重力势能.对于同一水平面而言,物体被举得越高、质量越大,物体具有的重力势能就越大.2.物体由于运动而具有的能量叫做动能.动能是由物体的质量和速度共同决定的,物体运动的速度越大、质量越大,它的动能就越大.3.动能和势能统称为机械能.动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能.在只有重力做功时,动能和势能的相互转化过程中,总的机械能不变.布置作业1.通过各种途径查找资料,了解人类对能量的研究过程.2.在其他自然学科中列举出几个能量转化与守恒的实例;转化与守恒的思想(不仅仅是能量)在生产生活中的实例.(例如水资源)板书设计1 追寻守恒量一、伽利略斜面实验二、物体的动能和势能1.势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量2.动能:物体由于运动而具有的能量三、追寻守恒量的意义活动与探究课题:能量的应用.内容:古代战争中常用滚木和檑石作为武器来阻止敌人的进攻,你能利用所学的知识说明其中的科学道理吗?这种战术适用于哪种情况?怎样才能使杀伤力更大?为什么?方法:利用动能与势能的转化思想.参考答案：滚木和檑石的重力势能转化为动能,利用其动能来杀伤敌人;这种战术适用于居高防守;提高其高度、增大其质量才能有更大的杀伤力.习题详解解答:做自由落体运动的物体在下落过程中,势能不断减小,动能不断增加,在转化的过程中,动能和势能的总和不变.设计点评学生是知识的主动建构者,学生对所研究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响教学的效果.本设计利用学生生活中常见的秋千、海盗船,由静止下落的乒乓球引入新课,用伽利略理想斜面实验,引发学生的思维能力,使学生产生求知的兴趣与热情.通过感悟斜面实验的科学现象,重走追寻守恒量的科学之路,完成教学目标的情感态度这一难度要求.继而通过滚摆、单摆的视频资源调动探求动能与势能转化的关系,体会能量的守恒思想.。
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8 机械能守恒定律整体设计本课教学从动能和势能的复习入手，引导学生观察生活现象，思考动能和势能的变化之间的关系.机械能守恒定律是本章教学的重点内容，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.进而利用动能定理推导出机械能守恒定律的表达式.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.要启发学生注意，势能的变化是由于重力或弹力做功而引起的.如果重力作为外力对物体做正功，重力势能减少，动能增加，意味着重力势能转化为动能；反之，如果重力做负功，重力势能增加，动能减少，意味着动能转化为重力势能.这样可以帮助学生理解教材中所说的“通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式”.能否正确运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.教学重点1.机械能守恒的条件.2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出数学表达式.教学难点1.判断机械能是否守恒.2.灵活运用机械能守恒定律解决问题.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解动能与势能的相互转化.2.掌握机械能守恒定律的表达式.过程与方法经过机械能守恒定律的实际应用，进一步理解机械能守恒的条件.情感态度与价值观培养理论联系实际的思想，通过规律、理论的学习，培养学以致用的思想.课前准备1.自制课件、学案.2.麦克斯韦滚摆、单摆、弹簧振子.教学过程导入新课影片导入课件展示翻滚过山车的精彩片断，激发学生学习的兴趣，引出本节课的学习内容.在学生观看过山车的同时,教师提醒学生分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况.游戏导入教师利用事先准备好的演示器材，请两个同学配合，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.演示过程：将小钢球机固定在细线的一端，细线的另一端系在铁架台上，使小球与细线形成一个摆.让一个同学靠近铁架台，头稍低，另一同学把小球由该同学的鼻子处释放，小球摆动过程中能否碰到该同学的鼻子，提醒注意安全，并思考里面的科学道理.如左下图.实验导入如右上图所示，悬挂单摆的铁架台上增加一个横杆P和一把水平放置的尺子AB，实验时①调整横杆P的高度,观察小球摆动的情况；②调整水平尺子的高度使小球从不同位置摆动，观察小球摆动的情况.将各次实验现象进行概括，思考这些现象说明什么问题.也可以将单摆悬挂在小黑板上，然后在小黑板上画上若干条水平横线，手持短尺替代横杆.推进新课一、动能与势能的相互转化前面我们学习了动能、势能和机械能的知识.在初中学习时我们就了解到，在一定条件下，物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，动能与势能相互转化的例子在生活中非常多，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.参考:1.从树上掉下的苹果（势能向动能转化）；2.自行车猛蹬几下自由冲上斜坡（动能向势能转化）；3.拉弓射箭（势能向动能转化）4.运动会上撑竿跳高运动员在跳起的过程中（人的动能转化为杆的弹性势能,后杆的弹性势能转化为人的重力势能）.……实验演示：依次演示麦克斯韦滚摆、单摆和弹簧振子，提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况，即转化过程中物理量的具体变化.通过观察演示实验，学生回答物体运动中动能、势能变化情况.教师小结：物体运动过程中，随着动能的增大，物体的势能减小；反之，随着动能的减小，物体的势能增大.学生通过实例感受、实验演示，切实感受到机械能的两种形式（动能与势能）之间可以相互转化.而且，转化过程中有力做功.重力做功：动能←→重力势能弹力做功：动能←→弹性势能.二、机械能守恒定律问题：动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？上述各运动过程中，物体的机械能是否变化呢？引导学生通过具体的实例进行理论推导分析.先考虑只有重力对物体做功的理想情况.情境设置：质量为m 的物体自由下落过程中，经过高度h 1处速度为v 1，下落至高度h 2处速度为v 2，不计空气阻力，分析由h 1下落到h 2过程中机械能的变化(引导学生思考分析). 分析：根据动能定理，有:21222121mv mv -=W G 下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量.取地面为参考平面，有W G =mgh 1-mgh 2 由以上两式可以得到21222121mv mv -=mgh 1-mgh 2 移项得2221mv +mgh 2=2121mv g+mgh 1 引导学生分析讨论上面表达式的物理意义：等号的左侧表示末态的机械能，等号的右侧表示初态的机械能，表达式表明初态跟末态的机械能相等.即在小球下落的过程中，重力势能减小，动能增加，减小的重力势能转化为动能.问题：此表达式具有普遍意义吗？还是仅在只受重力的自由落体运动中成立？引导学生自己推导竖直上抛、平抛的过程是否成立.引导学生关注在上述过程中物体的受力情况.可以证明，在只有重力做功的情况下，物体动能和势能可以相互转化，而机械能总量保持不变.思维拓展在只有弹力做功的牨体系统内呢？课件展示：展示弹簧振子（由于弹簧振子概念学生还没有接触，教师可以不提弹簧振子的概念）的运动情况，分析物理过程.教师设疑：在只有重力做功的情况下，机械能是守恒的；同样作为机械能组成部分的势能，是否在只有弹力做功的情况下，机械能也能守恒呢？学生在推导过程中可能会存在一定的困难，教师适当加以辅助推导.对弹簧与小球的运动过程简要分析，得到动能与势能的转化关系，并明确：在只有弹力对物体做功时物体的机械能守恒.通过上面只有重力做功与只有弹力做功两个部分的推导，师生总结机械能守恒定律的内容：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.表达式：E k2+E p2=E p1+E k1教师引导学生理解表达式中各量的物理意义，并回顾机械能守恒定律推导过程，加深认识.三、机械能守恒定律的条件思维拓展通过以上内容的学习，我们理解了机械能守恒定律的表达式，但真正应用到解题过程还是有限制的.大屏幕投影机械能守恒定律的内容，并用不同颜色展示“在只有重力或弹力做功的物体系统内”，突出强调守恒的受力前提.引导学生自己总结守恒的条件.有的学生认为守恒条件应该是只受重力或弹力;有的学生认为守恒条件应该是只有重力或弹力做功.在肯定两位学生认真思考的基础上，教师质疑两位学生的意见，激发他们思考的积极性：两位同学说的有什么不同吗？学生讨论：只有重力或弹力做功，还包含这样的意思：可能还受其他力，但其他力不做功. 思维追踪：机械能守恒定律的条件应该怎样表述呢？举例说明.学生总结：机械能守恒定律的条件可以表述为:1.只受重力（弹力），不受其他力.如自由落体的物体.2.除重力（弹力）以外还有其他力，但其他力都不做功.如做单摆运动的物体.例题 在距离地面20 m 高处,以15 m/s 的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g=10 m/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抛运动，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？3.归纳学生分析的结果，明确：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，可以用机械能守恒定律求解；应用机械能守恒定律时，应明确所选取的运动过程，明确初、末状态小球所具有的机械能.取地面为参考平面，抛出时小球具有的重力势能E p1=mgh ，动能为E k1=21mv 02.落地时,小球的重力势能E p2=0,动能为E k2=21mv 2. 根据机械能守恒定律,有E 1=E 2,即mgh+2021mv =21mv 2 落地时小球的速度大小为v=20102152220⨯⨯+=+gh v m/s=25 m/s.课堂训练1.如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的，图D 中的斜面是粗糙的，图A 、B 中的F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A 、B 、D 中的木块向下运动，图C 中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（ ）2.长为L 的均匀链条放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所示.松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？参考答案1.解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其他力作用，但其他力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒 .依照此条件分析,A 、B 、D 三项均错.答案：C2.解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功.整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解.设整根链条质量为m ，则单位长度质量（质量线密度）为m/L.设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得221842L mg mv L g L m L -=∙∙- 解得v=gL 1615. 点拨：求解这类题目时，一是注意零势点的选取，应尽可能使表达式简化，该题如选链条全部滑下时的最低点为零势能点，则初始势能就比较麻烦.二是灵活选取各部分的重心，该题开始时的势能应取两部分（桌面上和桌面下）势能总和，整根链条的总重心便不好确定，最后刚好滑出桌面时的势能就没有必要再分，可对整根链条求出重力势能.课堂小结1.在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的机械能总量不变.2.应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象;(2)对研究对象进行正确的受力分析;(3)判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件;(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能;(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解.布置作业1.教材“问题与练习”第1、3、4题.2.观察记录生活中其他的物理情景，判断其是否符合机械能守恒定律.板书设计8 机械能守恒定律一、动能与势能的相互转化重力做功：动能←→重力势能弹力做功：动能←→弹性势能二、机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变.三、机械能守恒定律的条件1.只受重力（弹力），不受其他力.如自由落体的物体.2.除重力（弹力）以外还有其他力，但其他力都不做功.如做单摆运动的物体.活动与探究课题：从能量的角度探究机械能守恒定律的条件目的：进行课堂拓展，让学生自主设置情景，自主探究，重温机械能守恒定律条件发现的过程，加深对课本内容的理解.方法：指导学生自主设置情景，从能量的角度判断机械能守恒.参考情境:1.瀑布是水流从高处落下形成的美丽自然景观，水流在下落过程中的能量转化过程.（不计一切阻力）2.流星从高空向地球坠落的过程中，在进入大气层之前，可以看作只受地球的引力作用，流星这一过程能量的转化.3.射箭的时候，运动员先把弓弦拉满，然后放手释放弹性势能.分析放手后，箭和弓组成的系统中，能量如何转化.习题详解1.解答：（1）小球在从A 点下落至B 点的过程中，根据动能定理W=ΔE k ，mg(h 1-h 2)=21222121mv mv -. （2）由mg(h 1-h 2)=21222121mv mv -，得mgh 1+2121mv =mgh 2+2221mv . 等式左边表示物体在A 点时的机械能，等式右边表示物体在B 点时的机械能，小球从A 点运动到B 点的过程中，机械能守恒.2.答案：BC飞船升空的阶段，动力对飞船做功，飞船的机械能增加.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只有引力对飞船做功，机械能守恒.飞船在空中减速后，返回舱与轨道分离，然后在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中，只有引力做功，机械能守恒.进入大气层并运动一段时间后，降落伞张开，返回舱下降的过程中，空气阻力做功，机械能减少.3.解答：（1）石块从抛出到落地的过程中，只有重力做功，所以机械能守恒.设地面为零势能面，根据机械能守恒定律：2021mv +mgh=221t mv ，得 v t =1010252220⨯⨯+=+gh v m/s=15 m/s根据动能定理：W=E kt -E k0即mgh=2022121mv mv t - v t =vt gh v 220+=15 m/s.（2）由v t =gh v 220+知，石块落地时速度大小与石块初速度大小和石块抛出时的高度有关，与石块的质量和石块初速度的仰角无关.4.解答：根据题意，切断电动机电源的列车，假定在运动中机械能守恒，要列车冲上站台，此时列车的动能E k 至少要等于列车在站台上的重力势能E p .列车冲上站台时的重力势能：E p =mgh=20m m 2/s 2列车在A 点时的动能：E k =21mv 2×m×72 m 2/s 2=24.5m m 2/s 2 可见E k ＞E p ，所以列车能冲上站台.设列车冲上站台后的速度为v 1,根据机械能守恒定律，有E k =E p +2121mv 2121mv =E k -E p =24.5m m 2/s 2-20m m 2/s 2=4.5m m 2/s 2 可得v 1=3 m/s.设计点评本节课通过教师给出撑竿跳、滑雪、过山车等材料，给学生感性认识，让学生对能的转化以初步认识，然后对动能和势能的转化关系进行猜想，为定量探究打下基础.引导学生通过具体情境的设置来推导机械能守恒定律的表达式，探究过程中，激发、鼓励学生大胆思考，开发学生的创造潜能，启发学生思维，使学生参与到教与学的活动中去.对守恒条件的教学，本教学设计采用了逐步引导的方法，引导学生向守恒条件步步靠拢，最后师生共同总结，具体展示了守恒定律的发现过程，有助于探究过程方法的学习.教学设计最后通过具体的例题讲解与课堂训练，对本节内容进行巩固加深，收到良好效果.。