《 8 机械能守恒定律》导学案
7.8机械能守恒定律的导学案(一)
7.8机械能守恒定律的导学案（一）一．学习目标：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表达式。
3．学会机械能守恒定律的实际应用，进一理解机械能守恒定律条件.过程与方法：理解动能和势能相互转化的条件情感态度价值观：1.培养学生观察生活的能力。
2.培养学生热爱生活，热爱科学情感.重点：机械能守恒定律。
难点：机节能守恒定律。
二．预习案教材助读：1.动能与势能的相互转化（1）物体自由下落或沿光滑斜面下滑时，重力对物体做_____功，物体的__________能减少，__________能增加。
（2）将物体以一定的初速度上抛或沿光斜面上升时，重力对物体做______功，物体__________能减少，__________能增加。
（3）被压缩的弹簧，将跟它接触的物体弹出去的过程中，弹力做_______功，物体的动能______，弹簧的弹性势能_____。
2.机械能守恒定律：（1）内容：在________________________________，动能与势能_________，而总机械能__________（2）条件：只有__________________________预习检测：1、关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是（）A只有重力和弹力作用时，机械能才守恒机械能守恒定律的适用条件只有重力和弹力作用时，机械能才守B当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C当有除重力（或弹力）以外的其他外力作用时，只要其它外力不做功，机械能就守恒D当有除重力（或弹力）以外的其他外力作用时，只要其它外力做总功为零，机械能就守恒2.下面几种事例中，机械能守恒的是（）A.自由落体运动B.小球在水中匀速下降C.小球以一定速度冲上光滑斜面D.平抛运动3．两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部，如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是（）A、下滑过程中重力所做的功相等；B、它们到达底部的动能相等；C、它们到达底部的速度相等；D、它们到达最低点时的机械能相等。
7.8机械能守恒定律的导学案(二)
7.8机械能守恒定律的导学案（二）一．学习目标：知识与技能：1.进一理解机械能守恒定律条件.2．学会机械能守恒定律的实际应用。
过程与方法：学会机械能守恒定律的实际应用情感态度价值观：1.培养学生观察生活的能力。
2.培养学生热爱生活，热爱科学情感.重点：机械能守恒定律。
难点：机械能守恒定律。
预习案：教材导读：1．机械能守恒定律的适用条件：(1.)只有____________力作用时，机械能守恒。
(2.)当有除重力（或弹力）以外的其他外力作用时，只要其它外力做总功_____或其他外力_____，机械能就守恒。
2．机械能守恒定律的表达式：（1）系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.用公式表示为：____________________（2）物体（或系统）减少的势能等于物体(或系统)增加的动能，反之亦然。
用公式表示为：____________________（3）若系统内只有A、B两个物体，则A减少的机械能E A 等于B增加的机械能ΔE B：用公式表示为：_______当堂检测：1.如图所示，距地面高h处以初速度V0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是[]A．物体在c点比a点具有的机械能大B．物体在a点比c点具有的动能小.D．物体在a、b、c三点具有的动能一样大D．物体在a、b、c三点具有的机械能相等2．如图，质量为m的小物体沿1/4光滑弧面以初速度V0滑下，圆弧的半径为R，A点与圆心O等高，求物体滑至最低点B时的速度为多少？我的疑惑：____________________________________________探究案：探究一：学习用机械能守恒定律解题的步骤：例A B是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图所示，一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑，已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦，求：①小球运动到B点时的动能；②小球下滑到距水平轨道的高度为R21时速度的大小和方向；③小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力F B、F C各是多大？【思路分析】由受力分析可知，小球运动过程中机械能守恒，故应用机械能守恒定律即可。
高一物理 机械能守恒定律导学案
8.4《机械能守恒定律》导学案【学习目标】1.领会能量转化、变中有恒的思想。
1．能说出机械能的概念，知道物体的动能和势能可以相互转化。
2．能说出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，并根据机械能守恒定律列方程求解。
【学习过程】一、追寻守恒量探究：对伽利略到理想斜面实验的理解问题一：通过对实验的观察和分析，判断小球能否达到同一高度？问题二：如果斜面B比斜面A陡些或缓些，小球总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面低端的竖直高度与它出发时的高度相同吗？问题三：通过实验，可推断出此过程的守恒量是什么？二、动能与势能的相互转化（一）动能和势能的转化规律1、观看视频，感受能量之间的转化。
2、定性分析以下运动中的动能和势能的转化情况。
（1）摆动的小球。
（填写最大或最小）A（C）点：动能，势能；B点：动能，势能；（填写最大或最小）A点到O点：动能，势能，能转化为能OO点到C点：动能，势能，能转化为能（2）弹簧和滑块的运动A（B）点：动能，势能；O点：动能，势能；A点到O点：动能，势能，能转化为能O点到B点：动能，势能，能转化为能3、机械能的定义：物理学中，我们把动能和重力势能和弹性势能的总和叫做能。
（二）机械能守恒定律1、问题：动能和势能的相互转化是否存在某种定量关系，遵守什么规律呢？（1）猜想：观看实验慢动作，提出你的猜想：①摆动的小球：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。
思考1：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?你能得到什么样的猜想呢？猜想：在摆动过程中，小球总能回到原来的高度．可见，总和不变．②弹簧和滑块思考2：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? 你能得到什么样的猜想呢？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位置，可见，总和应该不变。
第八节 机械能守恒定律 导学案
h1h2A B v1v2第八节机械能守恒定律导学案【学习目标】1、知道机械能的概念，能确定机械能的大小。
2、掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件。
3、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。
4、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，形成科学价值观。
【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。
【难点】1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。
2、能正确分析物体系统内所具有的机械能，判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。
【探究学习】如图是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？”一、机械能E1．定义：。
2．3．注意：①机械能是即时量。
②机械能是标量。
③机械能具有相对性，因为势能具有(须确定零势能参考平面)，所以机械能也具有相对性。
另外与动能相关的速度也具有(应该相对于同一惯性参考系，一般是地面)。
4．机械能的几种不同形式之间可以相互转化。
进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。
二、机械能守恒定律（1）、探究守恒量实验1：将小钢球用细线悬挂一端固定在的小黑板上部，让小球摆动，通过实验发现，小球可以摆到跟释放点等高处，再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线，再观察，发现仍等高。
学生讨论探究摆动中能量转换，分析实验现象所展示的能量转化特点，实验1和实验2中小球在摆动过程中通过重力做功，势能与动能互相转换：重力做功，重力势能减少，动能增加；重力做负功，重力势能，动能。
实验2：⑴将小黑板倾斜，让小钢球靠着黑板运动，观察现象。
⑵小黑板不倾斜，将小钢球换成泡沫球再做，观察现象。
2、探究规律，并找出机械能不变的条件。
在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。
机械能守恒定律新课标导学案
7.8机械能守恒定律导学案主备课人：蓝森军 审核人：高一物理组知识与技能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.理解机械能守恒定律的内容。
3.在具体问题中，判断机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
过程与方法1. 通过科学探究机械能的过程，对物理现象（动能和势能的相互转化）的分析提出假设，再进行理论推导的物理研究方法。
2. 经历归纳概括“机械能守恒的条件”的过程，体会归纳的思想方法。
情感态度与价值观1. 通过对本节的学习，激发学习的热情，体会科学的无穷魅力。
2. 通过机械能守恒，感悟自然界的守恒思想，体会自然的和谐美，对称美。
重点1. 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。
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。
动能和重力势能的转化规律（1）自由下落的物体： 能转化为 能（2）竖直上抛的物体 ，上升时： 能转化为 能 下落时： 能转化为 能 思考1：动能和势能的相互转化是否存在某种定量关系，遵守什么规律呢？ 我们下面再看这样一个例子：1：如图5．8—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，如图5．8—1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5．8—1乙思考2：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?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．可见， 总和不变．2，如图5．8—2，水平方向的弹簧振子．用弹簧振子理解动能和弹性势能的相互转化思考3：在这个实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个实验说明了什么?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位置，可见， 总和应该不变． 动能、重力势能和弹性势能统称为 能．总结：虽然动能不断地变化，势能也不断地变化，它们的变化应该存在一个规律，即总的机械能 ． 单个物体的机械能守恒情境一：如图，质量为m 的小球从曲面上滚下，到A 点时速度为v 1，距地面的高度为h 1，到B 点时速度为v 2，距地面的高度为h 2。
《机械能守恒定律》 导学案
《机械能守恒定律》导学案一、学习目标1、理解机械能守恒定律的内容和条件。
2、能够运用机械能守恒定律解决简单的力学问题。
3、通过实验探究，培养观察能力和分析归纳能力。
二、知识回顾1、动能：物体由于运动而具有的能量，表达式为＄E_{k}＝＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄，其中＄m$ 为物体的质量，＄v$ 为物体的速度。
2、重力势能：物体由于被举高而具有的能量，表达式为＄E_{p}＝mgh$ ，其中＄m$ 为物体的质量，＄g$ 为重力加速度，＄h$ 为物体相对于参考平面的高度。
3、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量，其大小与弹性形变的程度有关。
三、新课导入在日常生活中，我们经常会观察到一些物体的运动现象。
比如，自由下落的物体、摆动的秋千、被弹起的皮球等等。
这些物体的运动过程中，能量是如何转化的呢？是否存在某种规律呢？今天我们就来学习机械能守恒定律，揭示这些现象背后的能量规律。
四、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。
五、机械能守恒定律的条件1、只有重力做功物体只在重力作用下，从一个位置运动到另一个位置，重力势能和动能相互转化，总的机械能守恒。
例如，自由落体运动中，物体下落过程中，重力做正功，重力势能减少，动能增加，但机械能总量不变。
2、只有弹力做功物体在弹力作用下，在与弹力相关的弹性势能和动能之间相互转化，总的机械能守恒。
比如，水平放置的弹簧振子，在弹簧的弹力作用下做往复运动，弹性势能和动能相互转化，机械能守恒。
3、只有重力和弹力做功物体在重力和弹力的共同作用下，重力势能、弹性势能和动能之间相互转化，总的机械能守恒。
例如，一个带弹簧的小球在竖直方向上做上下运动，小球的重力势能、弹簧的弹性势能和小球的动能相互转化，机械能守恒。
六、机械能守恒定律的表达式1、守恒观点：＄E_{k1}＋E_{p1}＝E_{k2}＋E_{p2}＄，表示初状态的机械能等于末状态的机械能。
《科学验证：机械能守恒定律》 导学案
《科学验证：机械能守恒定律》导学案一、学习目标1、理解机械能守恒定律的内容及条件。
2、学会通过实验验证机械能守恒定律。
3、能够运用机械能守恒定律解决简单的实际问题。
二、知识回顾1、机械能机械能是动能与势能（重力势能和弹性势能）的总和。
动能：物体由于运动而具有的能量，表达式为$E_{k}＝＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄（其中$m$为物体的质量，＄v$为物体的速度）。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量，表达式为$E_{p}＝mgh$（其中$m$为物体的质量，＄g$为重力加速度，＄h$为物体的高度）。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量，其大小与形变程度有关。
2、功和能的关系做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功就有多少能量发生转化。
三、实验原理在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能转化为动能，但总的机械能保持不变。
设物体的质量为$m$，下落高度为$h$时的速度为$v$。
则重力势能的减少量为$mgh$，动能的增加量为$＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄。
若机械能守恒，则有$mgh ＝＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄。
四、实验器材铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、低压交流电源。
五、实验步骤1、安装实验装置将打点计时器固定在铁架台上，用夹子把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔。
2、进行实验用手提着纸带，使重锤靠近打点计时器，然后先接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落。
3、数据采集取下纸带，选取点迹清晰且第一、二两点间距约为 2mm 的纸带进行测量。
4、数据处理（1）测量下落高度$h$：选择纸带中起始点和其后某一点，用刻度尺测量这两点间的距离，即为下落高度$h$。
（2）计算瞬时速度$v$：根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出与下落高度对应的瞬时速度$v$。
5、验证机械能守恒比较重力势能的减少量$mgh$和动能的增加量$＼frac{1}｛2}mv^｛2}＄，若在误差允许范围内相等，则机械能守恒定律得到验证。
实验验证机械能守恒定律导学案
3.学习准备：
准备好教材（没有纸质版看电子版）及笔记本。放，按老师指令完成相应的课上学习任务。
学习环节主要有：
环节一：讨论实验的设计思路
如何通过实验验证机械能守恒定律呢？
1.什么样的系统和过程满足只有重力或弹力做功呢？
2.要验证机械能守恒定律，需要知道哪些物理量？
导学案
1.课题名称：
人教版高一必修2物理第八章机械能守恒定律——实验：验证机械能守恒定律
2.学习任务：
（1）理解实验的设计思路，明确实验中需要测量的物理量；
（2）知道如何进行实验操作；
（3）会选取合适的测量点，能根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，知道物体运动的瞬时速度的测量方法；
（4）能通过实验数据分析得出结论，能定性地分析产生误差的原因。
3.如何通过实验测得这些物理量？
环节二：确定实验方案及实验步骤
环节三：如何选取纸带进行验证
环节四：注实验注意事项分析
环节五：巩固
在用落体法验证机械能守恒定律的实验中：
（1）所用重物质量m= 1.0 kg，打点计时器所用电源频率为50 Hz，打下的纸带如图所示（图中的数据为从起始点O到该点的距离），则在打B点时，重物的速度vB=m/s，重物的动能EkB=J，从开始下落到打B点时，重物的重力势能减少量是J。（结果保留两位有效数字）
机械能守恒定律导学案
《机械能守恒定律》导学案班级姓名一、学习目标1、理解动能和势能在一定条件下可以相互转化2．会正确推导物体做自由落体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、在实际问题中，会判断物体系统内机械能是否守恒，并能列出机械能守恒定律的数学表达式．二、新课引入“碰鼻游戏”体验（体验守恒）提问：能不能砸到同学的鼻子三、复习回顾1、我们近段时间学习过的能量有哪些种类？2、我们是通过什么方法得到其定量表达式的？3、这两种能量在生活中很常见，它们之间有什么关系呢？四、探究新知（二）探究机械能守恒定律情景1：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A处速度为v1，下落至高度h2的B处速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化。
（取地面为零势能面）填空：（1）A处的动能E k1= ，势能E p1= ，机械能E1 =（2）B处的动能E k2= ，势能E p2= ，机械能E2=（3）从A位置到B位置过程中，重力做功：W G=（4）根据动能定理列等式：（5）比较A、B两位置的机械能有E1和E2什么关系？情景2：在“碰鼻游戏”中，物体的运动也满足此规律吗？情景3：如果情景1中的小球既受到空气的阻力f又受到受到竖直向下的推力F，且F=f，试判断A、B两位置的机械能是否守恒？我发现：机械能守恒定律（1）内容：（2）表达式：（3）条件：（三）、机械能守恒定律的应用1 、在下列列举的各个实例中（除a外都不计空气阻力），哪些情况机械能守恒？说明理由。
a.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落。
b.抛出的手榴弹或标枪在空中运动。
c.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升。
d. 用细绳拴着一个小球，使小球在竖直面内做圆周运动。
a b c d2、如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站时要上坡，出站时要下坡，如果坡高2m，电车到a点时速度是25.2km/h，此后便切断电动机的电源，不考虑电车所受的摩擦力。
高中物理必修二人教版导学案78机械能守恒定律
承德实验中学高一年级（必修二第七章）导学案与重力势能的关系知W= ___，所以有E k2-E k1=E p1-E p2，即E k1+E p1=E k2+E p2。
（2）内容：在只有___或_____做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的___保持___，这叫做___。
二、研究部分（小组合作、交流 ）探究一：动能和势能是如何相互转化？1、如图所示，一个用细线悬挂着的小球从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 点挡住悬线，看看这种情况下小球所能达到的最大高度。
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？如果从能量的角度分析这个现象，你认为实验说明了什么？2、动能不仅可以为与重力势能相互转化，还可以与弹性势能相互转化，举例简要说明转化过程。
探究二：什么叫机械能守恒定律？1、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 处的机械能的关系。
小结：在只有______或__ 做功的物体系统内，___和___可以相互转化，而总的 保持不变。
同样可以证明，在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以互相转化，总的机械能也保持不变。
2、机械能守恒定律 ：在只有___或___做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的___保持___，这叫做___。
3、机械能守恒定律表达式E k1+E p1= E k2+E p2。
或者：E 1=E1或者ΔE k =-ΔE p探究三：机械能守恒的条件是什么？如何判断机械能是否守恒？例1、如图，一物体从光滑的曲面下滑，物体受到几个力？这几个力中有哪些力做功？是否符合机械能守恒条件？小结：用做功来判断：分析物体或物体受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有 ___或___做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和__，则机械能守恒；例2、如图所示，质量不计的轻杆一端安装在水平轴O 上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m 的小球A 和B （可以当做质点），杆长为L ，将轻杆从静止开始释放，不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时，求：小球A 、B 的速度各是多少？AP。
机械能守恒定律导学案--2023-2024学年沪科版物理八年级下学期
机械能守恒定律导学案 20232024学年沪科版物理八年级下学期一、教学内容本节课的教学内容选自沪科版物理八年级下学期第10章第2节，主要涉及机械能守恒定律的内容。
教材通过多个实例引导学生探究和理解机械能守恒的条件和应用，包括物体在只有重力或弹力做功的情况下，动能和势能相互转化的原理。
二、教学目标1. 理解机械能守恒定律的概念及其物理意义。
2. 能够识别和分析物体机械能守恒的条件。
3. 学会运用机械能守恒定律解决实际问题，提高解决复杂物理问题的能力。
三、教学难点与重点重点：1. 机械能守恒定律的表述及其理解。
2. 判断物体是否满足机械能守恒条件的方法。
难点：1. 对机械能守恒定律在复杂情境中的应用。
2. 能量转化过程中各种形式能量的识别和计算。
四、教具与学具准备教具：1. 多媒体教学设备。
2. 物理实验器材（如滑轮组、小车、弹簧等）。
学具：1. 学生实验手册。
2. 物理笔记本。
五、教学过程1. 导入：通过一个简单的物理实验，如自由落体运动，引导学生观察和思考物体在运动过程中能量的变化。
2. 新课导入：介绍机械能守恒定律的概念，并用具体实例解释其含义和应用。
3. 理论讲解：详细讲解机械能守恒定律的数学表述，以及如何判断物体是否满足机械能守恒条件。
4. 实例分析：分析多个实际问题，让学生学会运用机械能守恒定律进行能量计算和问题解答。
5. 课堂练习：设计一些随堂练习题，让学生即时检验自己对机械能守恒定律的理解和应用能力。
六、板书设计板书内容应包括：1. 机械能守恒定律的表述。
2. 判断物体机械能守恒的条件。
3. 实例分析的步骤和方法。
七、作业设计作业题目：1. 判断下列物体是否满足机械能守恒条件，并说明原因。
2. 运用机械能守恒定律计算下列问题的答案。
作业答案：1. （学生答案）2. （学生答案）八、课后反思及拓展延伸课后反思：1. 学生对本节课内容的掌握情况。
2. 教学过程中存在的问题和改进方法。
拓展延伸：1. 机械能守恒定律在实际工程中的应用。
[8机械能守恒定律]导学案
![[8机械能守恒定律]导学案](https://img.taocdn.com/s3/m/a9573fa36f1aff00bed51eb8.png)
[8机械能守恒定律]导学案实验：球碰不到鼻子(大夸张)《8 机械能守恒定律》导学案一、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条件，知道它的内容和表达式。
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：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。
二、自主学习研读课本，回答第三部分问题三、预习问题1、复习1）本章前面学过哪几种形式的能量？写出它的表达式或者写出与哪些因素有关，并说明各量的含义。
2动能EK=mv/2、重力势能EP=mgh（零势能面，相对性）、弹簧弹性势能（与形变量有关）。
三者统称机械能。
2）合外力做功W合与初末动能EK1、EK2有何关系？重力做功WG与初末态重力势能EP1、EP2有何关系？弹簧弹力做功WN与初末态弹性势能EP1、EP2有何关系？W合=EK2-EK1(末减初)、WG=EP1-EP2(初减末)、WN=EP1-EP2(初减末)2、动能和势能的相互转化1）物体在做竖直上抛过程中，各能量是如何变化的？转化是通过什么来实现的？上升过程：EK减小、重力EP增加。
重力为合外力，做负功使动能减小，重力势能增加；下降过程：EK增加、重力EP减小。
重力为合外力，做正功使动能增加，重力势能减小；通过重力做功，可以使动能和重力势能相互转化。
2）在光滑水平地面上，水平弹簧一端固定，另一端栓一物体。
物体被拉到原长处O的右侧A处, ,然后轻轻释放物体，物体从A点运动到O处后继续向左，到B点时速度变为零。
整个过程，各能量如何变化？为什么这样变化？A-O过程：EK增加、弹性EP减小。
弹簧弹力为合外力，做正功使动能增加，弹性势能减小； O-B过程：EK减小、弹性EP增加。
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实验：球碰不到鼻子(大夸张)
《8 机械能守恒定律》导学案
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条件，知道它的内容和表达式。
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：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。
二、自主学习
研读课本，回答第三部分问题
三、预习问题
1、复习
1）本章前面学过哪几种形式的能量？写出它的表达式或者写出与哪些因素有关，并说明各量的含义。
动能E K=mv2/2、重力势能E P=mgh（零势能面，相对性）、弹簧弹性势能（与形变量有关）。
三者统称机械能。
2）合外力做功W合与初末动能E K1、E K2有何关系？重力做功W G与初末态重力势能E P1、E P2有何关系？弹簧弹力做功W N与初末态弹性势能E P1、E P2有何关系？
W合=E K2-E K1(末减初)、W G=E P1-E P2(初减末)、W N=E P1-E P2(初减末)
2、动能和势能的相互转化
1）物体在做竖直上抛过程中，各能量是如何变化的？能量为什么这样变化？
上升过程：E K减小、重力E P增加。
重力为合外力，做负功使动能减小，重力势能增加；下降过程：E K增加、重力E P减小。
重力为合外力，做正功使动能增加，重力势能减小；通过重力做功，可以使动能和重力势能相互转化。
2）在光滑水平地面上，水平弹簧一端固定，另一端栓一物体。
物体
被拉到原长处O的右侧A处, ,然后轻轻释放物体，物体从A点运动
到O处后继续向左，到B点时速度变为零。
整个过程，各能量如何
变化？为什么这样变化？
A-O过程：E K增加、弹性E P减小。
弹簧弹力为合外力，做正功使动能增加，弹性势能减小；O-B过程：E K减小、弹性E P增加。
弹簧弹力为合外力，做负功使动能减小，弹性势能增加；通过弹力做功，可以使动能和弹性势能相互转化。
3、机械能守恒定律
1）理论推导
（1）按照图示情景和条件，理论分析：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能有何特点？注意得出结论并指明各公式含义。
小球受重力和支持力，但支持力不做功（？弹力一直垂直于
速度，瞬时功率一直为零），仅重力做功。
所以重力做功为合外力做功W G =W 合=E K2-E K1
重力做功与重力势能关系W G =E P1-E P2所以
E K2-E K1=E K2-E K1（动能增加量等于重力势能减小量） E K2+E K2=E K1+E K1
E 2=E 1(末态机械能等于初态机械能）
结论：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以
相互转化，而总的机械能保持不变。
根据等式为什么说是守恒？因为末态为任意时刻，所以任何
时刻机械能都等于初态机械能，所以只有重力做功的物体系统内，机械能守恒。
守恒的原因？只有重力做功，只发生动能和重力势能相互转化，属于机械能内部能量的相互转化，总量不变。
所以物体与地球．．．．．
组成系统机械能守恒。
（2）在（1）情境中，如果该过程有滑动摩擦力做功，且为W f ,再试着推导，总机械能特点和（1）中还一样吗？由此，你得到什么结论？
W 合= W G -W f =E K2-E K1
W G =E P1-E P2所以
E P1-E P2- W f =E K2-E K1
无法得到末态机械能等于初态机械能。
结论：有其他力做功时，机械能不守恒。
（3）在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以向化转化，而总的机械能有何特点？按照以下情景理论分析：在光滑水平面上，弹簧原长在O 点，物体被弹簧从A 点拉到C 点过程中。
通过受力分析知道，仅弹簧弹力做功。
所以弹力做功为合外力做功W N =W 合=E K2-E K1
弹力做功与弹性势能关系W N =E P1-E P2所以 E K2-E K1=E K2-E K1（动能增加量等于弹性势能减小量） E K2+E K2=E K1+E K1（末态机械能等于初态机械能）
结论：在只有弹簧弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
守恒的原因？只有弹力做功，只发生动能和弹性势能相互转化，属于机械能内部能量的相互转化，总量不变。
所以物体和弹簧．．．．．
组成系统机械能守恒。
（4）在（3）中如果地面有摩擦，摩擦力做功，机械能还守恒吗？ 零势能面 E K1 E P1
E K2 E P2 光滑曲面 E K2 E P2 E K1 E P1
不守恒，道理同（2）
2）机械能守恒定律
（1）内容
在只有重力和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。
（2）条件
只有重力和弹力做功
只受重力和弹力与只有弹力和重力做功有何区别？
只受重力和弹力：表示只受到重力和弹力作用，无其他力。
如自由落体和抛体类问题都是只受重力；理论推导时的水平弹簧栓一物体问题只有弹簧弹力做功。
小球落到竖直弹簧上，弹簧压缩过程，只有重力和弹簧弹力。
以上情景机械能守恒。
只有重力和弹力做功：表示可以有其他力，但不做功或其他力做功的代数和为零。
如物体在光滑斜面上滑下，受重力和弹力作用，但弹力布做功；如一绳子通过定滑轮分别拴住两个物体，不计摩擦，两个物体一个上升，一个下落，绳子对两物体分别作正功和负功等大，总功为零，相当于只有重力做功，机械能守恒。
（3）表达式及含义
E2=E1(末态机械能等于初态机械能)
E K2-E K1=E K2-E K1（动能增加量等于势能减小量）
（4）研究对象
物体、地球和弹簧组成的系统
自由落体和抛体类问题，研究对象为物体和地球组成系统
水平弹簧栓一物体问题，研究对象为弹簧和物体组成系统
小球落到竖直弹簧上问题，研究对象为物体、地球和弹簧组成系统
（5）优点（相对牛顿运动定律）
只需确定初末状态机械能，不需要考虑过程和细节
（6）举例说明，生活中哪些情景在忽略阻力时，可以用机械能守恒定律来分析。
滑雪、卫星在椭圆轨道运行、过山车、射箭、打弹弓、蹦床、、撑杆跳、篮球足球在空中飞、荡秋千、瀑布
四、典型例题
解决课本例题，
小球和地球组成的系统，在从A-O过程中。
小球受到重力和绳子拉力作用，拉力不做功（？一直与速度垂直，瞬时功率一直为零。
）只有重力做功，机械能守恒。
以点为零势能面，在A点为初状态，机械能为mgh(h=l-lcosθ),在O点为末状态，机械能为mv2/2。
由机械能守恒定律得mgh= mv2/2
h=l-lcosθ
解得)cos (22θl l g gh v -==
并总结出机械能守恒定律的应用步骤。
（1）确定研究对象，画出过程示意图；
（2）分析物体的受力，明确各力做功的情况，判断是否符合机械能守恒的条件；
（3）分析物体的运动，恰当地选取参考平面，确定物体初、末状态的机械能（势能和动能）；
（4）根据机械能守恒定律列方程求解。
五、当堂检测
1、下列情境中的物体，机械能守恒的是
A.起重机吊着物体匀速上升
B.物体从光滑斜面底端以一定初速沿斜面向上滑行
C.竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其机械能守恒
D.静止在地面上的物体
E.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段
BE:ABE 受力分析；C 直接看动能和势能的和；D 转化过程中才有守恒，没有转化，不叫守恒。
2、如图所示，桌面高为A ，质量为m 的小球从离桌面高为H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为
A.mgh
B.mgH
C.mg(H+h)
D.mg(H —h)
B
六、总结
本节课有哪些收获？
什么是机械能
当只有重力和弹力做功时，机械能内部的动能和弹性势能、重力势能之间可以相互转化， 得到转化过程中机械能能守恒条件、内容、表达式，
应用步骤
“小球碰不到鼻子”实验原因分析。
机械能守恒，当动能全部转化为重力势能时，mgh 恢复初始数值，等高，回到原位置。
释放时，碰不到，回来时也碰不到。
七、课下探究
设计方案：探究圆珠笔起跳的最大速度。