机械能守恒定律_教学设计
机械能守恒定律教学设计
篇一：机械能守恒定律教学设计《机械能守恒定律》教学设计【课题】机械能守恒定律【课型】新授课【课标解读】普通高中物理课程标准要求:通过实验,验证机械能守恒定律．理解机械能守恒定律．用机械能守恒定律分析有关问题．关键词是:实验、理解、分析问题．关于验证机械能守恒定律的验证过程可以放在下一课时进行．所以本节课在引入、实验探究、理论探究和实际应用等各环节都要充分利用生产和生活中的问题．为了让学生理解机械能守恒定律，要充分发挥学生的自主能动性，让学生自主推导定律，并总结出机械能守恒定律的条件，然后进行巩固练习．【高考考试说明】ⅱ级要求【学情分析】通过初中的学习学生已经知道什么叫机械能，机械能的构成因素．通过前几节内容的学习，学生在此前已经历了探究守恒量，重力势能的概念和弹性势能的表达式的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化，弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化，合外力的功将引起物体动能的变化．学生对于初中阶段学过的一些定性的东西逐渐找到了定量方面的联系，对功能关系的认识加深了，也萌发了继续探究的兴趣．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？这是学生急待解决的问题，机械能守恒定律的建立也倒了水到渠成的时候了．【教材分析】《机械能守恒定律》是人教版高中物理（必修二）第七章《机械守恒定律能》第八节的内容．本章逻辑结构是：“追寻守恒量”从上位概念是为引入能量概念为目的，从下位概念是揭示机械能守恒，基于学生认知发展顺序，教材采取了不完全归纳的思维体系，第四节到第七节“重力势能”“探究弹性势能的表达式”“实验：探究功与速度的变化关系”“动能和动能定理”是关于功和能关系的具体讨论．重力势能的概念和弹性势能的表达式的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化，弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化，合外力的功将引起物体动能的变化．该课节是对前面几节的综合．机械能守恒定律一节的内容与本章其他各节的内容有紧密的逻辑关系，是全章知识链中重要的一环，机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，而机械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况，守恒定律在物理学理论和实际应用中都十分重要．教学过程回顾已学知识，通过几个具体事例，先明确动能和势能的相互转化关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的理论探究，联系重力势能变化跟重力做功以及弹性势能变化跟弹力做功的关系的知识，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性．本节教学内容的重点是通过机械能守恒定律的推导知道机械能守恒定律的内涵，理解机械能守恒定律的条件，学会应用机械能守恒定律解决实际问题；而正确分析物体系统所具有的机械能，判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，以及定律的应用是学生学习中的难点．在教学设计时，力图通过生活和生产中的实例，展示相关情景，既激发学生的求知欲，又使学生体会到“物理就在我身边，身边处处有物理’，体现“从生活中学习物理，物理应用于生活”的理念．通过建立物理模型，由浅入深进行探究，让学生领会科学的研究方法，并通过规律的应用巩固知识，初步运用机械能守恒定律解释物理现象，体会自然界中的守恒规律和科学中的守恒思想，体会物理规律对生产和生活实践的作用，领悟运用机械能守恒定律解决问题的优越性，形成科学价值观．【不同版本比较】沪科版：必修二第四章《能量守恒与可持续发展》中的第二节《研究机械能守恒定律》，教材先介绍了机械能的概念，通过重锤下落分析论证机械能守恒定律，然后通过两个方案进行实验验证，然后应用机械能守恒定律分析生活中的一些问题．司南版：必修二第二章《能的转化与守恒》中的第三节《能量守恒定律》，教材先运用实验进行动能和重力势能的转化和守恒关系的探究，再通过自由落体运动进行理论推导，然后进行应用．人教版：人教版必修二第七章《机械能守恒定律》第八节《机械能守恒定律》，教材先通过生活实例分析了动能和势能的相互转化，再利用小球沿光滑曲面滑下的过程进行理论推导，然后解决一些实际问题．下一节再通过实验验证机械能守恒定律．与旧教材相比，过去是计算物体自由下落时的能量，从而得知机械能守恒，进而推广到普遍的机械能守恒定律．新教材重视理论联系实际，增加了许多生活中的实例，先定性地分析若干具体事例，猜测动能与势能在变化过程中的定量关系，然后定量计算物体只在重力作用下动能和势能各自的变化情况以及总机械能的不变性，最后得出机械能守恒的定量关系．综上所述，我认为人教版的安排更合理，因为在有理论推导的情况下，无论是探究性实验还是验证性实验，都很难在一个课时完成目标．另外在三个版本的教材中，都对机械能守恒定律的适用条件一带而过，而这恰是本节的难点，所以本节课在理论推导的过程中从不同情景来得到规律，进而得到适用条件，这对于学生全面理解和应用机械能定都是有利的．【教学目标】1．通过对生活中一些常见现象的观察与分析进一步明确机械能的各种形式，能够利用动能和势能之间的相互转化来分析一些现象产生的原因．2．能够利用动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系，通过自主与合作相结合的方式推导出机械能守恒定律的表达式，总结出机械能守恒的条件，并能利用精确的语言表述出机械能守恒定律的内容.3．能够运用机械能守恒定律分析生活中一些常见的物理现象，并能将其转化为简单的物理模型，领悟运用机械能守恒定律解决问题的优越性．4．通过理论推导和对生活中一些物理现象的分析,进一步体会功是能量转化的量度，能够从机械能有没有和其它形式的能发生相互转化的角度进一步理解机械能守恒．【教学重点、难点】1．通过物理现象的分析和机械能守恒定律的推导过程，能理解机械能守恒定律的内容和守恒的条件．2．会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析一些简单的实际问题．【评价目标】1．通过课堂引入的视频、演示实验等完成教学目标1；2．通过实验推导和理论推导的过程完成教学目标2；3．通过实际应用、目标3评价和课后作业等完成教学目标3；4．通过单摆的演示实验，理论推导的过程，实际应用、课堂引入、目标4评价等完成教学目标4．【教学方法】自主思考、合作探究、即时评价．【教学过程】【创设情境，导入新课】【目标1】通过对生活中一些常见现象的观察与分析进一步明确机械能的各种形式，能够利用动能和势能之间的相互转化来分析一些现象产生的原因．播放世界上最美的瀑布、全球最陡的过山车运动、何雯娜2008年奥运会蹦床决赛等视频,把学生引入相关情景并激发学生的兴趣．上述视频中，能量分别是怎样转化的？【温故知新】1．动能定理的内容和表达式是什么？2．重力所做的功与物体重力势能有什么关系？3．弹簧的弹力做的功与弹簧弹性势能有什么关系？4．在能量转化的过程中，功扮演着怎样的角色？动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化，具有密切的联系，我们把它统称为机械能．动能和势能的转化是否存在某种定量关系？请看下面的实验．【实验探究】如图所示的装置，悬挂摆球的铁架台上固定一只水平放置的横杆，实验时:调整横杆的高度使小球从不同位置摆动，观察小球摆动的情况．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．分析：（1）分析小球在摆动过程中受力情况，各力做功情况．（2）在小球的摆动过程中能量如何转化？教师总结：实验中小球在摆动过程中通过重力做功，势能与动能互相转换．小球下降时：重力做正功，重力势能减少，动能增加；小球上升时：重力做负功，重力势能增加，动能减少．【设问】小球摆动过程中总能回到原来高度，好像“记得”自己原来的高度，说明什么?说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的，是什么呢？重力势能与动能的总和保持不变，也就是机械能保持不变．要想实现这一不变，前提条件是什么？下面我们从理论上研究一下，生活中很多的物理情景在忽略一些次要因素的时候，都可以简化为我们熟悉的物理模型．比如下落的物体在忽略空气阻力时可以简化成自由落体运动，高空滑雪运动员在飞翔时可以简化成平抛运动，滑雪运动员在倾斜的赛道上比赛时可以简化成沿光滑斜面的运动，极限运动员在u型赛道上比赛时可以简化成沿光滑曲面下滑的运动，还有在弹簧的作用下小球的运动也可以简化成如下运动．下面请大家根据学案中提供的物理情景以及简化的模型，完成学案表格中的问题．【理论探究】【目标2】能够利用动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系，通过自主与合作相结合的方式推导出机械能守恒定律的表达式，总结出机械能守恒的条件，并能利用精确的语言表述出机械能守恒定律的内容.1．创设情景，任意选两个位置，让学生分析受力和运动情况，机械能及相互转化情况,然后完成学案中的表格，请把过程写在表格中．（全班分成5个大组，每个小组完成一个情景）情景1.一个自由下落的物体，由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景2. 滑雪运动员腾空飞跃建立模型：一个做平抛运动的物体，由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景3. 滑雪运动员在倾斜赛道上的运动建立模型：一个沿光滑斜面下滑的物体，由a位置运动到b位置,可以得到以下能量关系:情景4. u型篇二：机械能守恒定律教学设计教学设计学校名称：《机械能守恒定律》教学设计1235篇三：机械能守恒定律教学设计《机械能守恒定律》教学设计一、教学三维目标：【知识与技能】1、知道机械能的概念，理解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和守恒条件；1、通过实例分析，让学生体会能量的相互转化；2、通过定量计算，让学生感受机械能守恒是有条件的；3、通过机械能守恒条件的初步探究，让学生理解，做功和作用的区别；二、教学重点与难点：【教学重点】机械能守恒条件的教学【教学难点】机械能守恒定律的理论推导三、教学过程：（一）新课引入：实验1：（激疑）钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球拉至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同学的反应，重锤为什么撞不到同学的鼻子？【提出课题】：机械能守恒定律本环节教学设计说明：（二）新课教学1、动能与势能之间可以相互转化引导学生分析通过重力或弹力做功可以实现动能和势能的相互转化。
第4节 机械能守恒定律 教学设计
第4节机械能守恒定律[学习目标]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，并能应用机械能守恒定律解决简单问题．知识点1追寻守恒量能量：伽利略实验表明：小球在运动过程中，“有某一量是守恒的”，这个量就是能量．知识点2动能与势能的相互转化1．重力势能与动能：只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能减少，动能增加，重力势能转化成了动能；若重力做负功，则动能转化为重力势能．2．弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能减少，物体的动能增加，弹性势能转化为动能．3．机械能：重力势能、弹性势能和动能的统称，表达式为E＝E k＋E p.[判一判]1．(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化．()(2)弹性势能发生了改变，一定有弹力做功．()提示：(1)√(2)√[想一想]1．(1)在伽利略理想斜面实验中，小球在B上某点停下时的高度与出发时高度相同，好像“记得”自己的起始高度，怎样解释？(2)怎样解释下坡时速度越来越大？(3)怎样解释上坡时速度越来越小？提示：(1)“记得”是指“某个量是守恒的”，这个量叫能量．(2)把小球从桌面升高到起始点高度时，小球被赋予一种形式的能量——势能，小球释放后开始运动获得速度；到达桌面上，它在初始位置具有的势能已不存在，可理解为势能并未丢失，而是转化为另一种形式的能量——动能．(3)小球继续沿斜面B升高，速度减小，不断失去动能，但高度在增加，势能不断被“回收”，最后小球静止时，动能全部转化为势能，小球相对桌面的高度又达到它起始时的高度．知识点3机械能守恒定律1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变．2．表达式：E k2＋E p2＝E k1＋E p1或E2＝E1 .[判一判]2．(1)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用．()(2)合力为零，物体的机械能一定守恒．()(3)合力做功为零，物体的机械能保持不变．()(4)只有重力做功时，物体的机械能一定守恒．()提示：(1)×(2)×(3)×(4)√[想一想]2.在图中，如果物体从位置B沿固定的光滑曲面上升到位置A，重力做负功．这种情况下mgh1＋12m v21＝mgh2＋12m v22是否成立？提示：成立．物体从B到A，设重力做功为W(W<0)则由动能定理：W＝12m v21－12m v22由重力做功与重力势能变化关系：W＝mg(h2－h1)比较两式有：mgh1＋12m v21＝mgh2＋12m v22即初、末态的动能与重力势能之和不变．1．(动能与势能的相互转化)如图所示，某同学在离地面高度为h1处沿与水平方向成θ夹角抛出一质量为m的小球，小球运动到最高点时离地面高度为h2.若该同学抛出小球时对它做功为W，重力加速度为g，不计空气阻力．则下列说法正确的是()A．小球抛出时的初动能为W＋mgh1B．小球在最高点的动能为W＋mgh1－mgh2C．小球落到地面前瞬间的动能为W＋mgh2D．小球落到地面时的机械能与抛出时的角度θ有关解析：选B.对于抛球的过程，根据动能定理可得，抛出时初动能为W，故A 错误；从开始抛球到球到最高点的过程，由动能定理得：小球在最高点的动能为W＋mgh1－mgh2，故B正确；小球在落到地面前瞬间的动能为W＋mgh1，故C 错误；小球在落到地面前过程中机械能守恒，与抛出时的角度θ无关，故D错误．2．(对机械能守恒的理解)物体做下列几种运动，其中物体的机械能守恒的是()A．平抛运动B．竖直方向上做匀速直线运动C．水平方向上做匀变速直线运动D．竖直平面内做匀速圆周运动解析：选A.平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确；物体在竖直方向做匀速直线运动，说明物体受力平衡，除了重力之外还有其他的外力的作用，并且其他的外力对物体做功，所以机械能不守恒，故B错误；水平方向上做匀变速直线运动，动能变化，重力势能不变，所以机械能也变化，故C错误；竖直平面内做匀速圆周运动，速度的大小不变，动能不变，但是物体的高度变化，即重力势能发生变化，所以物体的机械能不守恒，故D错误．3．(机械能守恒定律的应用)如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为()A.2ghB.ghC. gh2D．0解析：选B.对弹簧和小球A，根据机械能守恒定律得小球A下降h高度时弹簧的弹性势能E p＝mgh；对弹簧和小球B，当小球B下降h高度时，根据机械能守恒定律有E p＋12×2m v2＝2mgh；解得小球B下降h时的速度v＝gh，故B正确．探究一对机械能守恒条件的理解【情景导入】大型游乐场中的翻滚过山车在关闭发动机的情况下由高处飞奔而下．若忽略过山车受到的摩擦力和空气阻力．(1)过山车受哪些力作用？各做什么功？(2)过山车下滑时，动能和势能怎样变化？两种能的和怎样变化？(3)过山车下滑时机械能守恒吗？提示：(1)过山车受重力和轨道的弹力作用，重力做正功，弹力不做功．(2)过山车的重力势能转化为动能，二者之和保持不变．(3)该过程过山车的机械能守恒．1．对机械能守恒条件的理解(1)物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如自由落体运动、抛体运动等．(2)只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化．如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒．(3)物体既受重力，又受弹力，重力和弹力都做功，发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化，如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒．(4)除受重力或弹力外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零．如物体在沿斜面向下的拉力F的作用下沿斜面向下运动，其拉力的大小与摩擦力的大小相等，在此运动过程中，其机械能守恒．2．判断机械能是否守恒的方法定义判断(直接判断)若物体动能、势能均不变，机械能不变．若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增大(或减小)，其机械能一定变化做功判断若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒能量转化判断若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体或系统机械能守恒【例1】以下四种情境中，物体a机械能守恒的是(不计空气阻力)()[解析]物块a在沿固定斜面匀速下滑和沿粗糙的圆弧面加速下滑过程中都受到摩擦力作用，有内能的产生，物块a的机械能不守恒，故A、B错误；摆球a由静止释放，自由摆动过程中只有重力做功，摆球a的动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故C正确；小球a由静止释放至运动到最低点的过程中，小球a和弹簧组成的系统机械能守恒，小球a的机械能不守恒，故D错误．[答案] C【例2】(多选)如图所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在小球由A点摆向最低点B的过程中()A．小球的机械能守恒B．弹簧的弹性势能增加C．弹簧和小球组成的系统机械能守恒D．小球的机械能减少[解析]由于弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减少，A错误，D正确；由于弹簧被拉长，弹簧的弹性势能增大，B正确；由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与小球的总机械能守恒，C正确．[答案]BCD[针对训练1]木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度，如图所示．从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是()A．子弹的机械能守恒B．木块的机械能守恒C．子弹和木块总机械能守恒D．子弹和木块上摆过程中机械能守恒解析：选 D.子弹射入木块过程，系统中摩擦力做负功，机械能减少；而共同上摆过程，系统只有重力做功，机械能守恒．综上所述，整个过程机械能减少，减少部分等于克服摩擦力做功产生的热量．[针对训练2](多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒解析：选CD.甲图中重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但弹簧的弹性势能增加，A的机械能减少，A错误；B物体下滑，B对A的弹力做功，A的动能增加，B的机械能减少，B错误；丙图中A、B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，C正确；丁图中小球受重力和拉力作用，但都不做功，小球动能不变，机械能守恒，D正确．探究二机械能守恒定律的应用【情景导入】如图所示的摆球实验中：(1)当小球自A由静止释放运动到C的过程中，小球高度不断减小，而速度不断增大，说明了什么？(2)当小球由C运动到B的过程中，小球高度不断升高，而速度不断减小，说明了什么？(3)在D处加一钉子，小球仍由A摆下，为什么会重新回到原来的高度，说明了什么？提示：(1)小球由A到C的过程中，势能减少，动能增加，小球的势能转化为动能．(2)小球由C到B的过程中，动能减少，势能增加，小球的动能转化为势能．(3)小球重新回到原高度，说明小球在运动过程中机械能守恒．1．机械能守恒定律的不同表达式表达式物理意义守恒角度E k1＋E p1＝E k2＋E p2或E初＝E末初状态的机械能等于末状态的机械能转化角度E k2－E k1＝E p1－E p2或ΔE k ＝－ΔE p 过程中动能的增加量等于势能的减少量 转移角度 E A2－E A1＝E B1－E B2或ΔE A ＝－ΔE B 系统只有A 、B 两物体时，A 增加的机械能等于B 减少的机械能(不用选择参考平面)2.应用机械能守恒定律解题的步骤【例3】 荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动．若秋千绳的长度l ＝2 m ，荡到最高点时秋千绳与竖直方向的夹角θ＝60°.取重力加速度g ＝9.8 m/s 2，求荡到最低点时秋千的速度大小．(忽略阻力及秋千绳的质量，且人在秋千上的姿势可视为不变)[解析] 以人和秋千座椅组成的系统为研究对象并将其视为质点，受力分析如图所示．选择秋千在最低位置时的水平面为参考平面．设秋千荡到最高点A 处为初状态，在最低点B 处为末状态．已知l ＝2 m ，θ＝60°.初动能E k1＝0，此时重力势能E p1＝mgl (1－cos θ)末动能E k2＝12m v 2，此时重力势能E p2＝0根据机械能守恒定律有E k2＋E p2＝E k1＋E p1即12m v 2＝mgl (1－cos θ)所以v ＝2gl （1－cos θ）＝2×9.8×2×（1－cos 60°） m/s ≈4.4 m/s.[答案] 4.4 m/s【例4】 如图，可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R 的光滑圆柱，A 的质量为B 的两倍．当B 位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高．将A 由静止释放，B 上升的最大高度是( )A ．2RB.5R 3C.4R 3D.2R 3[解析] 运用机械能守恒定律：当A 下落到地面前，对A 、B 整体有：2mgR－mgR ＝12×2m v 2＋12m v 2，A 落地后，对B 球有12m v 2＝mgh ，联立以上两式解得h ＝R 3，即A 落地后B 还能再升高R 3，上升的最大高度为43R ，故C 正确，A 、B 、D 错误．[答案] C【例5】 如图所示，质量m ＝2 kg 的小球用长L ＝1.05 m 的轻质细绳悬挂在距水平地面高H ＝6.05 m 的O 点．现将细绳拉直至水平状态，自A 点无初速度释放小球，运动至悬点O 的正下方B 点时细绳恰好断裂，接着小球做平抛运动，落至水平地面上C 点．不计空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)细绳能承受的最大拉力；(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间；(3)小球落地瞬间速度的大小．[解析] (1)根据机械能守恒定律有mgL ＝12m v 2B由牛顿第二定律得F －mg ＝m v 2B L故最大拉力F＝3mg＝60 N.(2)细绳断裂后，小球做平抛运动，且H－L＝12gt2故t＝2（H－L）g＝2×（6.05－1.05）10s＝1 s.(3)整个过程，小球的机械能不变，故mgH＝12m v2C所以v C＝2gH＝2×10×6.05 m/s＝11 m/s.[答案](1)60 N(2)1 s(3)11 m/s[针对训练3]将质量为m的物体以初速度v0＝10 m/s竖直向上抛出，忽略空气阻力，g取10 m/s2，则：(1)物体上升的最大高度是多少？(2)上升过程中，何处重力势能与动能相等？解析：(1)物体上升的过程中机械能守恒，则有mgh max＝12m v2解得h max＝5 m.(2)设物体在h高处，物体的重力势能与动能相等，即mgh＝E k①又由机械能守恒定律得mgh＋E k＝12m v2②联立①②式解得h＝v204g＝1024×10m＝2.5 m.答案：(1)5 m(2)2.5 m[针对训练4]如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l＝1.4 m，v＝3.0 m/s，m＝0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，桌面高h＝0.45 m．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s ；(2)小物块落地时的动能E k ；(3)小物块的初速度大小v 0.解析：(1)小物块飞离桌面后做平抛运动，根据平抛运动规律，有竖直方向：h ＝12gt 2水平方向：s ＝v t解得水平距离s ＝v 2h g ＝0.90 m.(2)小物块从飞离桌面到落地的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律可得小物块落地时的动能为E k ＝12m v 2＋mgh ＝0.90 J.(3)小物块在桌面上运动的过程中，根据动能定理，有－μmg ·l ＝12m v 2－12m v 20解得小物块的初速度大小v 0＝2μgl ＋v 2＝4.0 m/s.答案：(1)0.90 m (2)0.90 J (3)4.0 m/s[A 级——合格考达标练]1．如图所示，下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量)( )A ．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空则机械能守恒，若加速升空则机械能不守恒B ．乙图中，物块在外力F 的作用下匀速上滑，物体的机械能守恒C．丙图中，物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物块A的机械能守恒D．丁图中，物块A加速下落、物块B加速上升的过程中，A、B系统机械能守恒解析：选 D.甲图中，不论是匀速还是加速，由于推力对火箭做功，火箭的机械能都不守恒，是增加的，故A错误；乙图中，物块匀速上滑，动能不变，重力势能增加，则机械能必定增加，故B错误；丙图中，在物块A压缩弹簧的过程中，弹簧和物块A组成的系统只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，由于弹性势能增加，则A的机械能减小，故C错误；丁图中，对A、B组成的系统，不计空气阻力，只有重力做功，则A、B组成的系统机械能守恒，故D正确．2．(多选)下列关于机械能守恒的判断正确的是()A．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，物体的机械能守恒B．如果忽略空气阻力作用，物体做竖直上抛运动时，机械能守恒C．一个物理过程中，当重力和弹力以外的力做了功时，机械能不再守恒D．合外力对物体做功为零时，物体机械能一定守恒解析：选BC.拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，动能不变，势能增大，故机械能增大，故A错误；物体做竖直上抛运动时，只有重力做功，故机械能守恒，故B正确；机械能守恒的条件是除重力和弹力以外的力做功的代数和为零，或者不做功，当重力和弹力以外的力做了功时，物体的机械能不守恒，故C正确；合外力对物体做功为零时，物体机械能不一定守恒，如在拉力作用下竖直向上的匀速运动，物体机械能不守恒，故D错误．3．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点挡住悬线，继续观察之后小球的摆动情况并分析，下列结论正确的是()A．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度B．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度C．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度变大D．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球加速度变大解析：选D.小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续运动，在整个过程中机械能的总量保持不变，机械能是守恒的，小球能上升到原来的高度，故A、B错误；小球到达最低点时水平方向不受力，则悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度大小不变，而半径变小，根据a＝v2r可知，小球加速度变大，故C错误，D正确．4．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C(图丙)，途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙)．松手后，小球从A到B再到C的过程中，忽略弹簧的质量和空气阻力，下列分析正确的是()A．小球处于A位置时小球的机械能最小B．小球处于B位置时小球的机械能最小C．小球处于C位置时小球的机械能最小D．小球处于A、B、C三个位置时小球的机械能一样大解析：选 A.对于系统而言，只有重力和弹簧弹力做功，动能、重力势能、弹性势能相互转化，系统机械能守恒，所以小球处于A、B、C三个位置时系统机械能一样大；而对于小球而言，在A到B的过程中，弹簧对小球做正功，弹簧弹性势能减小，故小球机械能增加，B到C过程中小球只有重力做功，小球机械能不变，所以小球在A位置机械能最小，B、C位置小球机械能一样大，故A 正确．5.(多选)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为参考平面，则( )A ．重力对两物体做功相同B ．重力的平均功率P A < P BC ．到达底端时重力的瞬时功率相同D ．到达底端时两物体的机械能不相同解析：选AB.重力做功为：W ＝mgh ，由于m 、g 、h 都相同，则重力做功相同，故A 正确；A 沿斜面向下做匀加速直线运动，B 做自由落体运动，A 的运动时间大于B 的运动时间，重力做功相同，由P －＝W t 可知，P A < P B ，故B 正确；由机械能守恒定律可知，mgh ＝12m v 2，得v ＝2gh ，则知到达底端时两物体的速度大小相等，到达底端时A 重力的瞬时功率 P A ＝mg v sin θ，B 重力的瞬时功率 P B ＝mg v ，所以P A ＜P B ，故C 错误；两物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，两物体初态机械能相同，则到达底端时两物体的机械能相同，故D 错误．[B 级——等级考增分练]6．如图，初速度大小相同的A 、B 、C 三个物体在同一水平面上，A 做竖直上抛，B 做斜上抛，抛射角为θ，C沿斜面上滑(斜面光滑，倾斜角也为θ，足够长)，摩擦和空气阻力都略去不计，如用h A 、h B 、h C 分别表示它们各自上升的最大高度．则( )A ．h A ＝h C ＞h BB ．h A ＝h B ＝hC C ．h B ＞h C ＝h AD ．h A ＞h B ＞h C解析：选A.对于A 、C 两个球，达到最高点时，A 、C 两个球的速度均为零，物体的动能全部转化为重力势能，所以A 、C 的最大高度相同，D 错误；对于B 球来说，由于B 是斜抛运动，在水平方向上有一个速度，这个分速度的动能不会转化成物体的重力势能，所以B 球在最高点时的重力势能要比A 、C 两球的小，所以高度要比A 、C 两球的高度小，A 正确，B 、C 错误．7．(多选)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面的顶点滑向底部，如图所示．如果它们的初速度都为0，则下列说法正确的是( )A ．下滑过程中重力所做的功相等B ．它们到达底部时动能相等C ．它们到达底部时速率相等D ．它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等 解析：选CD.小铁块A 和B 在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，则由mgH ＝12m v 2，得v ＝2gH ，所以A 和B 到达底部时速率相等，故C 、D 正确；由于A 和B 的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等，到达底部时的动能也不相等，故A 、B 错误．8.(2022·吉林实验中学高一期末)如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB 滑下，从B 端水平飞出，撞击到一个与地面呈θ＝37°的斜面上，撞击点为C .已知斜面上端与曲面末端B 相连．若AB 的高度差为h ，BC 间的高度差为H ，则h 与H的比值等于(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )A.34B.43C.49D.94解析：选C.小球下滑过程中机械能守恒，则有mgh ＝12m v 2B ，解得v B ＝2gh ，到达B 点后小球做平抛运动，在竖直方向有H ＝12gt 2，水平方向x ＝v B t ，根据几何关系有tan 37°＝H x ，解得h H ＝49，故C 正确，A 、B 、D 错误．9.(多选)(2022·青海天峻县教育研究室期末)如图所示，长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端拴住一个小球．在O 点的正下方与O 点相距2L 3的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子A.把球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子后的瞬间(细绳没有断)，下列说法正确的是( )A ．小球的向心加速度突然增大到原来的3倍B ．小球的线速度突然增大到原来的3倍C ．小球的角速度突然增大到原来的3倍D ．细绳对小球的拉力突然增大到原来的1.5倍解析：选AC.根据m v 2r ＝ma ，可知半径变为原来的13，向心加速度突然增大到原来的3倍，故A 正确；小球摆下后由机械能守恒定律可知mgL ＝12m v 2，因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的线速度相同，故B 错误；由于半径变为原来的13，根据v ＝rω可得，小球的角速度突然增大到原来的3倍，故C正确；在最低点有F －mg ＝m v 2r ，可得F ＝mg ＋m v 2r ＝mg ＋2mgL r ，半径改变前F＝3mg ，半径变为原来的13后，F ′＝7mg ，则拉力变为原来的73倍，故D 错误．10．(2022·西安中学高一期中)如图所示，弯曲斜面与半径为R 的竖直半圆组成光滑轨道，一个质量为m 的小球从高度为4R 的A 点由静止释放，经过半圆的最高点D 后做平抛运动落在水平面的E 点，忽略空气阻力(重力加速度为g )，求：(1)小球在D 点时的速度大小v D ；(2)小球落地点E 离半圆轨道最低点B 的位移x 的大小；(3)小球经过半圆轨道的C 点(C 点与圆心O 在同一水平面)时对轨道的压力大小．解析：(1)小球从A 到D ，根据机械能守恒定律可得mg (4R －2R )＝12m v 2D ，整理可以得到v D ＝2 gR .(2)小球离开D 点后做平抛运动，根据平抛运动规律可以得到水平方向有：x ＝v D t竖直方向有：2R ＝12gt 2整理可以得到x ＝4R .(3)从A 到C ，根据机械能守恒定律得mg (4R －R )＝12m v 2C在C 点，根据牛顿第二定律N ＝m v 2C R整理可以得到N ＝6mg由牛顿第三定律可知，小球经过半圆轨道的C 点时对轨道的压力大小为6mg . 答案：(1)2gR (2)4R (3)6mg。
第八章机械能守恒定律单元教学设计
第八章机械能守恒定律单元教学设计一、教学目标学生通过本单元的学习，应达到以下教学目标：1.理解机械能守恒定律的概念和主要内容；2.掌握机械能守恒定律的计算方法；3.能够应用机械能守恒定律分析和解决实际问题；4.培养学生观察、实验、分析和解决问题的能力。
二、教学内容和学情分析本单元的教学内容主要包括机械能的定义、机械能守恒定律的表述和应用、机械能守恒定律的实验验证等。
此前学生已学习了物理力学的基础知识，包括力、功、能等概念，并且掌握了力学规律的基本运用方法。
在学习本单元的内容之前，学生已经具备了一定的物理基础知识和实验操作能力。
针对学生的学情分析，本单元将通过多种教学手段和形式来促进学生的学习。
教师将采用讲述知识点、分组探究、实验观察等方式进行教学，以提高学生的学习兴趣和主动性。
三、教学重点和难点1.教学重点：机械能守恒定律的理解和应用。
2.教学难点：机械能守恒定律在实际问题中的应用。
四、教学建议和教学步骤教学建议1.教师应利用多媒体手段，结合实际案例，引发学生对机械能守恒定律的兴趣；2.引导学生进行实验观察和数据分析，培养其观察、实验和分析问题的能力；3.鼓励学生进行小组合作学习，促进互动和知识交流。
教学步骤第一步：导入通过引入生活实例，如弹簧秤的应用，引起学生对机械能守恒定律的思考。
提问学生：“为什么从高处掉下的物体，会在触地时具有很大的冲击力？”并让学生用自己的话简要回答。
引导学生认识到机械能守恒定律的重要性。
第二步：概念讲解1.讲解机械能的概念及其计算方法；2.介绍机械能守恒定律的表述和应用；3.结合实际案例，引导学生运用机械能守恒定律解决实际问题。
第三步：实验探究1.小组合作进行实验，验证机械能守恒定律；2.学生通过实验观察和数据分析，体会机械能守恒定律在实验中的应用。
第四步：练习巩固1.让学生通过课堂练习巩固所学知识；2.针对学生容易出错的地方进行强化训练。
第五步：拓展延伸引导学生在生活中寻找更多机械能守恒定律的应用，并设计小实验来验证。
机械能守恒定律教学设计
机械能守恒定律教学设计一、教学目标1.了解机械能守恒定律的基本含义和表达式；3.掌握机械能守恒定律的计算方法；4.培养学生应用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
二、教学过程1.导入为了更好地引出机械能守恒定律，教师可以通过实验或者小故事等方式，让学生认识到物体在不同高度的情况下所具有的不同的势能和动能，以此引入机械能守恒定律。
2.教学内容机械能守恒定律是指，在物体只受重力和弹力等保守力作用下的运动中，机械能守恒。
具体表达式为：E=E1+E2其中E表示系统的机械能，E1表示系统的势能，E2表示系统的动能。
2.2 机械能守恒定律的应用在教授机械能守恒定律的应用时，教师可以通过不同的情境引导学生思考，如井口抛物、滑坡运动等，让学生理解机械能守恒定律的应用过程，从而更好地掌握计算方法。
3.课堂练习为了更好地巩固机械能守恒定律的概念和方法，教师可以根据学生的实际情况设计一些课堂练习，如选择题、计算题等，帮助学生更好地掌握机械能守恒定律。
4.课堂总结教师可以通过让学生对今天的学习内容进行归纳总结，提醒学生注意机械能守恒定律的应用要点，以及常见错误。
三、教学方法1.板书法：通过板书的方式，将机械能守恒定律的相关内容、公式等简要记录，便于学生在课后回顾与复习。
2.案例分析法：通过案例分析的方式，让学生了解机械能守恒定律的应用过程，帮助学生更好地掌握计算方法。
3.问答法：在课堂上，通过提问的方式激发学生的思考，引导学生思考机械能守恒定律的应用，并指导学生掌握解题技巧。
四、教学评价1.引导学生自觉参与教学活动，积极思考，独立掌握机械能守恒定律的概念和应用过程。
2.通过课堂练习，帮助学生查漏补缺，拓展知识面。
3.通过提问的方式，检验学生的掌握情况，及时纠正错误认识。
4.通过听取小组讨论的结果，了解学生的学习情况，及时调整教学方法和内容，提高教学质量。
机械能守恒定律教案
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念，掌握机械能的计算方法。
2. 引导学生了解机械能守恒定律的内容，理解守恒的条件和意义。
3. 通过实例分析，让学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学内容1. 机械能的概念：动能和势能。
2. 机械能的计算方法：动能公式KE=1/2mv^2，势能公式PE=mgh。
3. 机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统中，系统的总机械能（动能加势能）保持不变。
4. 守恒的条件：只有重力或弹力做功，系统不受外力或外力做功为零。
5. 守恒的意义：能量不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
三、教学重点与难点1. 重点：机械能守恒定律的内容及其应用。
2. 难点：机械能守恒定律的判断和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探索机械能守恒定律。
2. 通过实例分析和讨论，培养学生的分析和解决问题的能力。
3. 利用多媒体教学，生动展示机械能的转化过程。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个简单的机械能转化的例子，如摆钟的上下运动，引发学生对机械能的思考。
2. 讲解：介绍机械能的概念和计算方法，讲解机械能守恒定律的内容和条件。
3. 实例分析：分析一些常见的机械能守恒问题，如抛体运动、滑块下滑等，引导学生运用守恒定律解决问题。
4. 练习：布置一些练习题，让学生运用机械能守恒定律进行解答。
6. 作业布置：布置一些相关的作业，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问学生，了解他们对机械能守恒定律的理解程度。
2. 练习题解答：检查学生对实例分析和练习题的解答情况，评估他们的应用能力。
3. 课后作业：评估学生作业的完成质量，检查他们对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 机械能与其他能量形式的关系：引导学生思考机械能与其他能量形式（如热能、电能等）之间的关系。
2. 能量守恒定律：介绍能量守恒定律的内容，引导学生理解各种能量形式之间的转化关系。
《机械能守恒定律》说课稿优秀3篇
《机械能守恒定律》说课稿优秀3篇机械能守恒定律说课稿篇一学习目标：1、学会利用自由落体运动验证机械能守恒定律。
2、进一步熟练掌握应用计时器打纸带研究物体运动的方法。
学习重点： 1. 验证机械能守恒定律的实验原理和步骤。
2、验证机械能守恒定律实验的注意事项。
学习难点：验证机械能守恒定律实验的注意事项。
主要内容：一、实验原理物体在自由下落过程中，重力势能减少，动能增加。
如果忽略空气阻力，只有重力做功，物体的机械能守恒，重力势能的减少等于动能的增加。
设物体的质量为m,借助打点计时器打下纸带，由纸带测算出至某时刻下落的高度h及该时刻的瞬时速度v;进而求得重力势能的减少量│△Ep│=mgh和动能的增加量△EK=1/2mv2;比较│△Ep│和△EK,若在误差允许的范围内相等，即可验证机械能守恒。
测定第n点的瞬时速度vn:依据"物体做匀变速直线运动，在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度"，用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T计算（T为打下相邻两点的时间间隔）。
二、实验器材电火花计时器（或电磁打点计时器），交流电源，纸带（复写纸片），重物（带纸带夹子），导线，刻度尺，铁架台（带夹子）。
三、实验步骤（1）按图装置固定好计时器，并用导线将计时器接到电压合适的交流电源上（电火花计时器要接到220 V交流电源上，电磁打点计时器要接到4 V~6 V 的交流低压电源上）。
（2）将纸带的一端用小夹子固定在重物上，使另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。
（3）接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。
（4）换几条纸带，重做上面的实验。
（5）从几条打上了点的纸带上挑选第一、二两点间的距离接近2 mm且点迹清晰的纸带进行测量。
（6）在挑选出的纸带上，先记下打第一个点的位置0（或A），再任意选取几个点1、2、3（或B、C、D）等，用刻度尺量出各点到0的距离h1、h2、h3等，如图所示。
高中物理_《机械能守恒定律》教学设计学情分析教材分析课后反思
《机械能守恒定律》教课方案一、【教材剖析】机械能守恒定律是人教版教材必修二第七章第八节的知识，这一节的内容与本章的各节内容有密切的逻辑关系，是全章知识链中重要的一环，机械能守恒定律的研究成立在前方所学知识的基础上，而机械能守恒定律又是广泛的能量守恒定律的一种特别状况，教材经过“做一做”小实验展现了与研究守恒量的联系，经过多个详细实例，先猜想动能和势能的互相转变的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的研究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性剖析到定量计算，逐渐深入，最后得出结论，并经过应用使学生领悟定律在解决实质问题时的优胜性。
本设计力争经过生活实例和物理实验 , 展现有关情形，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的研究 , 表现从“生活走向物理”的理念 , 经过成立物理模型, 由浅入深进行研究 , 让学生领悟科学的研究方法 , 并经过规律应用稳固知识 , 领会物理规律对生活实践的作用。
二、【学习目标】（一）知识和技术1.知道机械能的含义，理解物体动能和势能间的互相转变。
2.理解机械能守恒定律的内容和守恒条件。
3.能用机械能守恒定律剖析生活中的详细问题。
（二）过程与方法经过让学生剖析物理模型理解功能关系，培育学生剖析问题解决问题的能力。
（三）感情态度与价值观培育研究物理知识的兴趣和科学谨慎的态度。
三、【学习重难点】重点：机械能守恒定律的应用难点：机械能守恒定律合用条件的理解判断四、【教课过程】（一）复习回首指引学生回首复习以下三个问题，让学生作答。
1、动能，动能定理。
2、重力势能，重力做功与重力势能变化量之间的关系。
3、弹性势能，弹力做功与弹性势能变化量之间的关系。
设计企图：让学生对前方的知识进行再回首，再次领会做功和能量变化之间的关系，为本节课的学习做好铺垫。
（二）情境导入经过展现学生常有的物理模型，比如：小球在斜面上的转动以及物体对弹簧的挤压，领会功和能之间的转变，联合学生的预习状况引出本节课所要学习的内容 - 机械能。
高中物理《机械能守恒定律》教学教案(6篇)
高中物理《机械能守恒定律》教学教案（6篇）重点、难点分析篇一1．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的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。
2．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。
3．能否正确选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。
说明篇二势能是相互作用的物体系统所共有的，同样，机械能也应是物体系统所共有的。
在中学物理教学中，不必过份强调这点，平时我们所说物体的机械能，可以理解为是对物体系统所具有的机械能的一种简便而通俗的说法。
教学目标篇三1．在已经学习有关机械能概念的基础上，学习机械能守恒定律，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，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。
小结篇四1．在只有重力做功的过程中，物体的机械能总量不变。
通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解。
2．应用机械能守恒定律解决问题时，应首先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件，其次要正确选择所研究的物理过程，正确写出初、末状态物体的机械能表达式。
3．从功和能的角度分析、解决问题，是物理学研究的重要方法和途径。
通过本节内容的学习，逐步培养用功和能的观点分析解决物理问题的能力。
4．应用功和能的观点分析处理的问题往往具有一定的综合性，例如与圆周运动或动量知识相结合，要注意将所学知识融汇贯通，综合应用，提高综合运用知识解决问题的能力。
机械能守恒定律及其应用教案
机械能守恒定律及其应用教案第一章：机械能守恒定律的引入1.1 教学目标让学生了解机械能的概念引导学生理解机械能守恒定律的定义使学生能够运用机械能守恒定律进行简单问题的计算1.2 教学内容机械能的定义及表示方法机械能守恒定律的表述机械能守恒定律的证明1.3 教学方法通过实例引入机械能的概念，引导学生思考机械能的变化通过实验演示机械能守恒的现象，让学生直观地理解机械能守恒定律利用数学方法证明机械能守恒定律，加深学生对定律的理解第二章：机械能守恒定律的应用2.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题培养学生运用物理学知识解决工程问题的能力2.2 教学内容机械能守恒定律在简单运动中的应用机械能守恒定律在复杂运动中的应用2.3 教学方法通过实例分析，让学生学会运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，模拟复杂运动情况，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第三章：机械能守恒定律在力学问题中的应用3.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在力学问题中的应用方法培养学生解决力学问题的能力3.2 教学内容机械能守恒定律在直线运动中的应用机械能守恒定律在曲线运动中的应用3.3 教学方法通过典型例题，引导学生学会运用机械能守恒定律解决力学问题利用物理实验设备，进行力学实验，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第四章：机械能守恒定律在工程问题中的应用4.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决工程问题培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力4.2 教学内容机械能守恒定律在机械设计中的应用机械能守恒定律在能源转换中的应用4.3 教学方法通过实际案例，让学生学会运用机械能守恒定律解决工程问题利用计算机软件，进行模拟计算，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第五章：机械能守恒定律的综合应用5.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力5.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用5.3 教学方法通过综合案例，让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，进行模拟实验，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第六章：非保守力与机械能守恒6.1 教学目标让学生理解非保守力的概念引导学生掌握非保守力作用下机械能守恒的条件使学生能够分析并解决非保守力作用下的机械能守恒问题6.2 教学内容非保守力的定义与特点非保守力作用下机械能守恒的条件非保守力作用下的机械能守恒问题分析与计算6.3 教学方法通过实例讲解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响利用数学方法分析非保守力作用下的机械能守恒条件通过实际问题引导学生运用机械能守恒定律解决非保守力作用下的物体运动问题第七章：机械能守恒定律在碰撞问题中的应用7.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在碰撞问题中的应用培养学生分析并解决碰撞问题的能力7.2 教学内容碰撞问题的基本概念与分类机械能守恒定律在弹性碰撞中的应用机械能守恒定律在非弹性碰撞中的应用7.3 教学方法通过实例分析碰撞问题，引导学生理解并应用机械能守恒定律利用物理实验设备进行碰撞实验，帮助学生直观地理解碰撞现象结合数学方法与计算机软件，模拟碰撞过程，加深学生对机械能守恒定律在碰撞问题中的应用第八章：机械能守恒定律在地球物理学中的应用8.1 教学目标使学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用培养学生运用物理学知识解决地球物理学问题的能力8.2 教学内容地球物理学中机械能守恒定律的应用实例机械能守恒定律在地球内部运动中的应用机械能守恒定律在地表运动中的应用8.3 教学方法通过地球物理学实例，让学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用利用计算机软件与物理实验设备，模拟地球内部与地表运动，帮助学生理解并应用机械能守恒定律第九章：机械能守恒定律在现代科技中的应用9.1 教学目标让学生了解机械能守恒定律在现代科技领域的应用培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力9.2 教学内容机械能守恒定律在航空航天领域的应用机械能守恒定律在新能源开发中的应用机械能守恒定律在其他现代科技领域的应用9.3 教学方法通过实例介绍机械能守恒定律在航空航天等领域的应用，引导学生了解并应用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件与物理实验设备，模拟相关科技领域的运动过程，帮助学生理解并应用机械能守恒定律第十章：机械能守恒定律的综合练习与拓展10.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力10.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用练习机械能守恒定律在实际工程问题中的应用拓展10.3 教学方法通过综合练习题，让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，进行模拟实验与计算，帮助学生理解和应用机械能守恒定律重点解析本文主要介绍了机械能守恒定律及其应用，分为十个章节。
机械能守恒定律及其应用教案
机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标：1. 让学生了解机械能守恒定律的概念及其表述形式。
2. 培养学生运用机械能守恒定律分析和解决实际问题的能力。
3. 通过对机械能守恒定律的学习，培养学生对物理学的好奇心和探究精神。
二、教学内容：1. 机械能守恒定律的定义及表述形式。
2. 机械能守恒定律的实验验证。
3. 机械能守恒定律在实际问题中的应用。
4. 机械能守恒定律的拓展与深化。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：机械能守恒定律的定义、表述形式及其应用。
2. 教学难点：机械能守恒定律在复杂情境中的应用。
四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生探究机械能守恒定律。
2. 利用实验现象，加深学生对机械能守恒定律的理解。
3. 通过实际问题，培养学生运用机械能守恒定律解决问题的能力。
4. 采用讨论、小组合作等教学手段，提高学生的参与度和积极性。
五、教学过程：1. 引入：通过观察和分析生活中的实例，引导学生思考机械能的转化和守恒。
2. 讲解：介绍机械能守恒定律的定义、表述形式，并通过实验现象进行验证。
3. 应用：分析实际问题，让学生运用机械能守恒定律解决问题。
4. 拓展与深化：探讨机械能守恒定律在其他领域的应用，激发学生的学习兴趣。
6. 作业布置：布置一些有关机械能守恒定律的实际问题，让学生课后思考和探究。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对机械能守恒定律的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验中对机械能守恒定律的验证能力。
3. 课后作业：分析学生完成作业的情况，了解学生对机械能守恒定律的应用能力。
4. 小组讨论：评估学生在小组合作中的参与程度和问题解决能力。
七、教学反思：1. 针对学生的反馈，反思教学内容的难易程度是否适合学生。
2. 思考教学方法是否有效，能否更好地激发学生的学习兴趣。
3. 分析实验环节的效果，考虑是否需要改进实验设置或增加实验内容。
八、教学延伸：1. 邀请相关领域的专家或企业代表，进行专题讲座或实地考察，拓宽学生的知识视野。
机械能守恒定律及其应用教案
机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。
2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生掌握机械能守恒定律的实验方法和技巧。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 机械能守恒定律的应用实例。
3. 机械能守恒定律的实验操作步骤及注意事项。
三、教学过程1. 导入：通过分析生活中常见的机械能转化现象，引发学生对机械能守恒定律的思考。
2. 讲解：详细讲解机械能守恒定律的定义、表达式及适用条件。
3. 案例分析：分析多个机械能守恒定律的应用实例，让学生理解并掌握定律的应用方法。
4. 实验演示：进行机械能守恒定律的实验演示，让学生直观地观察到能量的转化过程。
5. 学生实验：分组进行机械能守恒定律的实验，培养学生动手操作能力和观察能力。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调机械能守恒定律在实际生活中的应用。
四、教学评价1. 课堂问答：检查学生对机械能守恒定律的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和观察能力。
3. 课后作业：检验学生对机械能守恒定律的应用能力。
五、教学资源1. 课件：制作精美的课件，帮助学生直观地理解机械能守恒定律。
2. 实验器材：准备充足的实验器材，确保每个学生都能动手操作。
3. 参考资料：提供相关的参考资料，方便学生课后进一步学习。
教案编写：教案编辑专员六、教学重点与难点重点：1. 理解机械能守恒定律的定义和表达式。
2. 掌握机械能守恒定律的应用方法。
3. 熟悉机械能守恒定律的实验操作步骤。
难点：1. 判断系统中哪些能量是守恒的。
2. 处理复杂的机械能转化问题。
3. 在实验中准确测量和计算机械能的变化。
七、教学方法1. 讲授法：讲解机械能守恒定律的理论基础。
2. 案例分析法：通过具体实例展示机械能守恒定律的应用。
3. 实验教学法：通过实验演示和学生动手实验，加深对机械能守恒现象的理解。
4. 讨论法：鼓励学生在课堂上提问和讨论，提高解决问题的能力。
机械能守恒定律教案
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念，掌握机械能的计算方法。
2. 让学生了解机械能守恒定律的定义，理解机械能守恒的条件。
3. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械能的概念与计算2. 机械能守恒定律的定义与条件3. 机械能守恒定律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：机械能的概念，机械能守恒定律的定义与条件，机械能守恒定律的应用。
2. 教学难点：机械能守恒定律的应用，解决实际问题。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究机械能的概念与计算方法。
2. 采用案例分析法，让学生通过实际案例理解机械能守恒定律的定义与条件。
3. 采用任务驱动法，培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 导入：通过生活中的实例，引导学生思考机械能的概念。
2. 新课：讲解机械能的概念与计算方法，让学生掌握机械能的基本知识。
3. 案例分析：分析实际案例，让学生理解机械能守恒定律的定义与条件。
4. 应用实践：布置任务，让学生运用机械能守恒定律解决实际问题。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，巩固学生对机械能守恒定律的理解。
6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容：学生对机械能概念的理解，机械能计算方法的掌握，机械能守恒定律的定义与条件的理解，以及运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
2. 评价方法：课堂提问、作业批改、小组讨论、实例分析报告。
七、教学资源1. 教材：机械能守恒定律相关章节。
2. 辅助材料：PPT、实例分析、练习题。
3. 仪器设备：实验器材，如滑轮组、重物、计时器等。
八、教学进度安排1. 课时：本节课计划安排2课时。
2. 教学环节：导入（5分钟）、新课（20分钟）、案例分析（15分钟）、应用实践（10分钟）、总结（5分钟）、作业布置（5分钟）。
九、教学反思1. 反思内容：教学方法、教学内容、教学过程、学生反馈。
关于《机械能守恒》的教学教案
一、教学目标1.1 知识与技能（1）理解机械能守恒的概念；（2）掌握判断机械能是否守恒的方法；（3）学会运用机械能守恒定律解决问题。
1.2 过程与方法（1）通过实例感受机械能的转化；（2）运用控制变量法分析机械能守恒；（3）利用机械能守恒定律解决实际问题。
1.3 情感态度与价值观（1）培养对物理现象的好奇心与探索精神；（2）加强能量观念，认识能量转化的重要性；（3）提高运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容2.1 机械能守恒的定义（1）解释机械能的概念；（2）阐述机械能守恒的含义。
2.2 机械能守恒的判断方法（1）通过实例分析机械能的转化；（2）介绍判断机械能是否守恒的方法。
2.3 机械能守恒定律的应用（1）运用机械能守恒定律解决问题；（2）分析实际问题中的机械能守恒。
三、教学重点与难点3.1 教学重点（1）机械能守恒的概念与判断方法；（2）机械能守恒定律的应用。
3.2 教学难点（1）机械能守恒的判断方法；（2）机械能守恒定律在复杂问题中的应用。
四、教学方法与手段4.1 教学方法（1）采用问题驱动法引导学生思考；（2）运用实例分析法让学生感受机械能转化；（3）运用控制变量法分析机械能守恒；（4）开展小组讨论，培养合作能力。
4.2 教学手段（1）利用多媒体展示实例；（2）运用物理实验验证机械能守恒；（3）借助于物理仿真软件进行分析。
五、教学过程设计与时间安排5.1 教学过程设计（1）引入话题：讨论生活中的机械能转化现象；（2）讲解机械能守恒的概念与判断方法；（3）运用实例分析机械能守恒定律的应用；（4）开展小组讨论，解决实际问题；（5）总结与评价。
5.2 时间安排（1）第一课时：介绍机械能守恒的概念与判断方法；（2）第二课时：分析机械能守恒定律的应用；（3）第三课时：开展小组讨论，解决实际问题。
六、教学评价6.1 形成性评价（1）课堂提问：关注学生对机械能守恒概念的理解；（2）实例分析：检查学生对机械能守恒判断方法的掌握；（3）小组讨论：评价学生在解决实际问题中的合作与交流能力。
《机械能守恒定律》教案
《机械能守恒定律》教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念，掌握机械能的计算方法。
2. 让学生了解机械能守恒定律的内容，能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学探究能力。
二、教学内容1. 机械能的概念及计算方法2. 机械能守恒定律的表述3. 机械能守恒定律的应用4. 实验：验证机械能守恒定律三、教学重点与难点1. 教学重点：机械能的概念及计算方法机械能守恒定律的表述与应用实验操作与数据处理2. 教学难点：机械能守恒定律的微观解释实验中误差的分析与处理四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考机械能的概念及其重要性。
2. 利用多媒体课件，生动展示机械能守恒定律的应用实例，增强学生的理解。
3. 开展实验活动，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力。
4. 组织课堂讨论，鼓励学生发表自己的观点，培养学生的团队协作能力。
五、教学过程1. 导入新课：复习上节课的内容，引导学生思考机械能的概念。
提问：什么是机械能？为什么需要研究机械能？2. 讲解新课：讲解机械能的概念及计算方法。
讲解机械能守恒定律的表述及应用。
3. 课堂互动：开展课堂讨论，让学生分享自己对机械能守恒定律的理解。
回答学生提出的问题，解答学生的疑惑。
4. 实验环节：布置实验任务，讲解实验原理及操作步骤。
学生分组进行实验，记录实验数据。
布置作业，让学生巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容：学生对机械能概念的理解程度。
学生对机械能守恒定律的掌握情况。
学生的实验操作技能及数据处理能力。
2. 评价方法：课堂问答：通过提问，了解学生对机械能概念和机械能守恒定律的理解程度。
实验报告：评价学生在实验中的操作技能和数据处理能力。
作业完成情况：检查学生对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思1. 针对不同学生的学习情况，采用差异化教学策略，提高教学针对性。
2. 在实验环节，加强指导，确保学生能够熟练操作，掌握实验方法。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《机械能守恒定律》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第二册第八章机械能守恒定律《机械能守恒定律》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解机械能的概念，掌握机械能守恒定律的内容及条件，能够识别机械能守恒的系统和过程。
2.科学思维：通过案例分析，培养学生运用机械能守恒定律解决物理问题的能力，提升逻辑推理和问题解决能力。
3.科学探究：通过实验或模拟实验，观察机械能转化与守恒的现象，体验科学探究的过程，培养观察、记录、分析数据的能力。
4.科学态度与责任：激发学生对物理学的兴趣，培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神，认识机械能守恒定律在日常生活和工程技术中的应用价值。
教学重点•机械能守恒定律的内容、表达式及条件。
•运用机械能守恒定律解决物理问题。
教学难点•理解机械能守恒的条件，即只有重力或弹力做功时，机械能守恒。
•复杂情境下机械能守恒定律的应用。
教学资源•多媒体课件（含动画演示机械能转化、守恒过程）。
•实验器材（如单摆、滚摆、斜面、小球等，用于演示机械能守恒实验）。
•教材、教辅资料及网络资源。
教学方法•讲授法：系统讲解机械能守恒定律的基本概念、内容和条件。
•演示法：利用实验或多媒体演示，直观展示机械能转化与守恒的现象。
•讨论法：组织学生讨论机械能守恒定律的应用实例，促进思维碰撞。
•探究法：引导学生设计实验方案，探究机械能守恒定律的适用性。
教学过程导入新课•生活实例导入：展示过山车在轨道上运动的视频，提问：“过山车在运动过程中，哪些能量在变化？它们之间有何关系？”引导学生思考能量守恒的思想，引出机械能守恒的概念。
新课教学1.机械能的概念•复习动能、重力势能和弹性势能的概念。
•引入机械能的概念：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
•举例说明不同情况下物体机械能的组成。
2.机械能守恒定律的提出•分析实例（如自由落体、平抛运动、单摆运动等），引导学生观察机械能的变化特点。
•提出疑问：在什么情况下，物体的机械能保持不变？•引出机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
机械能守恒定律的教学设计
《机械能守恒定律》的教学设计[教学目标]1．掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件。
2．学会机械能守恒定律解决力学问题，知道应用这个定律的解题步骤，知道用这个定律处理问题的优点。
第一课时[教学目标]1．知道动能和势能间能够相互转化。
2．能够推导动能与重力势能的转化守恒。
3．知道机械能守恒的条件，在具体的环境中能够判断机械能是否守恒。
[教学重点]在具体的环境中判断机械能守恒。
[教学过程]动能和势能统称为机械能，其中势能包括重力势能和弹性势能。
1．动能和势能之间能够相互转化。
（以实例的形式引入）列举生活中常见的动能和势能之间相互转化的现象：教材79页。
（1）自由落体运动（直线运动）。
（2）平抛运动（曲线运动）。
（3）单摆的摆动过程。
（4）物体在光滑斜面上自由下滑（斜面固定）。
（5）物体由一个光滑曲面滚下，然后滚上另一个光滑曲面。
（6）光滑水平面放置的压缩弹簧将小球弹出。
（7）小球从高处下落，压缩竖直弹簧的过程。
上面的例子中1—5说明了动能和势能之间是能够相互转化的；例子6说明动能和弹性势能之间是能够相互转化的；例子7说明动能、重力势能、与弹性势能三者之间是能够相互转化的。
讨论与交流：动能和势能之间的转化是通过什么来实现的？回答：在上述的例子中，动能和势能之间的相互转化是通过重力或弹力做功实现的。
过度：初中的时候就接触过机械能守恒定律，现在我们就上面几个例子中最简单的自由落体运动来推导机械能守恒定律。
2．机械能守恒定律的推导——以自由落体运动为例如图所示，一个质量为m 的小球自由下落，经过高度为1h 的位置1（初位置）时速度为1v ，下落到高度为2h 的位置2（末位置）时速度为2v 。
在自由落体运动中，物体只受重力G=mg 的作用，重力做正功。
设重力所做的功为G W ，它亦等于合力所做的功，由动能定理可得：21222121mv mv W G -= （1）（1） （2） （3） （4）（5） （6） （7）另一方面，由重力做功与重力势能关系知道，21mgh mgh W G == （2）由上面两式可得：2121222121mgh mgh mv mv -=- 可见，在这个运动过程中（从位置1到位置2），重力做了多少功，就有多少功转化为等量的动能。
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教
学
环
节
和
教
学
内
容
1、机械能及其特点
问：什么是机械能，如何用公式表示？
类比动能、重力势能和弹性势能，请同
学判断机械能的下列性质：
（1）机械能是矢量还是标量？
（2）机械能是状态量还是过程量？
（3）物体具有的机械能具是绝对的还
是相对的？
（4）机械能是物体单独具有还是系统
所共同具有的？
2、动能与势能的相互转化
（1）重力势能与动能的转化
问：
分析上面三副图，哪些力对小球做功？
小球的能量如何转化？
动能与重力势能间的相互转化，与什么
有关？
学生回答：
物体动能与势能（重力势能
和弹性势能）的总和叫做机
械能
E=E
k
+E
p
学生交流讨论并回答：
（1）机械能是标量
（2）机械能是状态量
（3）机械能具有相对性，研
究物体的机械能要选取参考
平面。
（4）机械能是系统所具有的
学生回答：
重力对物体做正功，物体重
力势能减小，动能增大，重
力势能转化为动能；重力对
物体做负功，物体重力势能
增大，动能减小，动能转化
类比动势能
性质，分析新
知识
巩固做功与
能量变化关
系，为引出能
量守恒做准
备
教学环节和教学内容小结：重力对物体做功，物体的重力势
能和动能发生相互转化。
（2）弹性势能与动能的转化
在滑块振动的过程中，什么力对滑块做
功？滑块的能量怎样进行转化？
动能与弹性势能的相互转化，与什么有
关？
小结：弹力对物体做功，系统的弹性势
能和动能发生相互转化。
问：机械能是如何从一种形式转化成另
一种形式的呢？
总结：通过重力或弹力做功，机械能可
以从一种形式转化成另一种形式。
思考与讨论：在只有重力或弹力做功的
系统内，系统的机械能有什么特点呢？
为重力势能。
学生交流讨论并回答：
弹力对物体做正功，弹簧弹
性势能减小，物体动能增
大，弹性势能转化为动能；
弹力对物体做负功，弹簧弹
性势能增大，物体动能减
小，动能转化为弹性势能。
学生回答：通过重力或弹力
做功
类比重力与
重力势能关
系，分析弹性
势能与动能
间转化，提升
学生分析能
力
思考：什么时候机械能能够守恒，机械能守恒的条件是什么？
3、机械能守恒定律
⑴只受重力作
用分析
引导学生自主
探究，如图所示，小
球下落过程中经过
高度h
1
的A点速度
v 1，经高度h
2
的B点时速度为v
2
，由同
学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。
引导学生讨论表达式①的含义是什么？表达式②的含义又是什么？分析与猜想：机械能守恒的
条件可能是只有重力或弹力
对物体做功。
学生分组自主探究：
A点到B点，
2
1
2
22
1
2
1
mv
mv
W
G
-
=
由重力做功和重力势能变化
的关系，得：
2
1
2
1P
P
G
E
E
mgh
mgh
W-
=
-
=
由上二式，得：
2
1
1
2P
P
k
k
E
E
E
E-
=
-
移项后，得：
2
2
1
1k
P
k
P
E
E
E
E+
=
+
即2
1
E
E=
学生思考回答：
在表达式①中左边是物体动
能的增加量，右边是物体重
力势能减少量，该表达式说
明：物体在下落过程中，重
力做了多少正功，物体的重
力势能就减小多少，同时物
体的动能就增加多少。
通过理论推
导，锻炼学生
的推导分析
能力。