高中物理必修2教案机械能守恒定律的应用_1
8.4机械能守恒定律课件-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册
v1 2gH sin
v2 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？
末
Ek1 0
E p1 L m g L
代入可得：
= + = +
= + = +
即：
=
结论：
+ = +
+ = +
守恒和相等的区别：
守恒：如果某一个物理量在某个过程中始终保持不变，
A点时 − =
=
可得 =
A
【例】光滑斜面倾角37, A、B是两个质量均为m的物体，
用轻绳跨过定滑轮相连，A搁在斜面上，B竖直
吊着离地面高度为1m，先用手托住B，使B无初
速释放，试求B着地后A还能沿斜面向上滑行多
远？
A
B
【例】如图所示，长为2L的轻杆OB，O端装有转轴，B端固定
这个小实验说明了什么？
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，弹性势能和动能的总和应该保持不
变。即机械能保持不变。
二、动能与势能的相互转化
1. 动能和重力势能可以相互转化
2. 动能和弹性势能可以相互转化
通过重力或弹簧弹力做功，
机械能可以从一种形式转化成另一种形式。
高中物理必修二机械能守恒定律
机械能守恒定律【学习目标】1．明确机械能守恒定律的含义和适用条件．2．能准确判断具体的运动过程中机械能是否守恒． 3．熟练应用机械能守恒定律解题．4．知道验证机械能守恒定律实验的原理方法和过程．5．掌握验证机械能守恒定律实验对实验结果的讨论及误差分析． 【要点梳理】 要点一、机械能 要点进阶：(1)物体的动能和势能之和称为物体的机械能．机械能包括动能、重力势能、弹性势能。
(2)重力势能是属于物体和地球组成的重力系统的，弹性势能是属于弹簧的弹力系统的，所以，机械能守恒定律的适用对象是系统．(3)机械能是标量，但有正、负(因重力势能有正、负)．(4)机械能具有相对性，因为势能具有相对性(须确定零势能参考平面)，同时，与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系，一般是以地面为参考系)，所以机械能也具有相对性． 只有在确定了参考系和零势能参考平面的情况下，机械能才有确定的物理意义．(5)重力势能是物体和地球共有的，重力势能的值与零势能面的选择有关，物体在零势能面之上的势能是正值，在其下的势能是负值．但是重力势能差值与零势能面的选择无关． (6)重力做功的特点：①重力做功与路径无关，只与物体的始、未位置高度筹有关． ②重力做功的大小：W ＝mgh ．③重力做功与重力势能的关系：P G W E =-△．要点二、机械能守恒定律 要点进阶：(1)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，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律． (2)守恒定律的多种表达方式．当系统满足机械能守恒的条件以后，常见的守恒表达式有以下几种：①1122k P k P E E E E +=+，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和． ②P k E E =-△△或P k E E =-△△，即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量． ③△E A ＝-△E B ，即A 物体机械能的增加量等于B 物体机械能的减少量．后两种表达式因无需选取重力势能零参考平面，往往能给列式、计算带来方便． (3)机械能守恒条件的理解．①从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化②从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：a ．只有重力做功的物体，如：所有做抛体运动的物体(不计空气阻力)，机械能守恒．b ．只有重力和系统内的弹力做功．如图(a)、(b)、右图所示．图(a)中小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒．图(b)中A、B间，B与地面间摩擦不计，A自B上自由下滑过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、B 组成的系统机械能守恒．但对B来说，A对B的弹力做功，但这个力对B来说是外力，B的机械能不守恒．如下图，不计空气阻力，球在摆动过程中，只有重力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒，但对球来说，机械能不守恒．要点三、运用机械能守恒定律解题的步骤要点进阶：(1)根据题意选取研究对象(物体或系统)．(2)明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．(3)恰当地选取零势能面，确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能．(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程，并求解结果．4．机械能守恒定律与动能定理的区别(1)机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量转化的角度来研究物体在力的作用下运动状态的改变，表达这两个规律的方程都是标量方程，这是它们的共同点．(2)机械能守恒定律的研究对象是物体组成的系统，动能定理的研究对象是一个物体(质点)．(3)机械能守恒定律是有条件的，就是只允许重力和弹力做功；而动能定理的成立没有条件的限制，它不但允许重力和弹力做功，还允许其他力做功．(4)机械能守恒定律着眼于系统初、末状态的机械能的表达式，动能定理着眼于过程中合外力做的功及初、末状态的动能的变化．要点四、如何判断机械能是否守恒要点进阶：(1)对某一物体，若只有重力做功，其他力不做功，则该物体的机械能守恒．(2)对某一系统，物体间只有动能和势能的转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，也没有转化成其他形式的能(如内能)，则系统的机械能守恒．对于某个物体系统包括外力和内力，只有重力或弹簧的弹力做功，其他力不做功或者其他力做的功的代数和等于零，则该系统的机械能守恒，也就是说重力做功或弹力做功不能引起机械能与其他形式的能的转化，只能使系统内的动能和势能相互转化(3)机械能守恒的条件绝不是合外力做的功等于零，更不是合外力等于零，例如水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中，合外力的功及合外力都是零，但系统克服内部阻力做功，将部分机械能转化为内能，因而机械能的总量在减少．(4)一些绳子突然绷紧，物体间碰撞后合在一起等，除非题目特别说明，机械能一般不守恒． 要点五、实验：验证机械能守恒定律 要点进阶：1．实验原理 通过实验，分别求做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量．若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律：△E P ＝△E k ．2．实验器材打点计时器及电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、带有铁夹的铁架台、导线． 3．实验步骤(1)如图所示装置，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器．(2)用手握着纸带，让重物静止在靠近打点计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点．(3)从打出的几条纸带中挑选打的点呈一条直线且点迹清晰的纸带进行测量，记下第一个点的位置O ，并在纸带上从任意点开始依次选取几个计数点1、2、3、4、…，并量出各点到O 点的距离h 1、h 2、h 3、…，计算相应的重力势能减少量mgh n ，如图所示．(4)依步骤(3)所测的各计数点到O 点的距离h 1、h 2、h 3、…，根据公式1102n n h h v T+--=计算物体在打下点1、2、…时的即时速度v 1、v 2、…．计算相应的动能212n mv ． (5)比较212n mv 与n mgh 是否相等． 4．实验结论在重力作用下，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒． 5．误差分析重物和纸带下落过程中要克服阻力，主要是纸带与计时器之间的摩擦力，计时器平面不在竖直方向，纸带平面与计时器平面不平行是阻力增大的原因，电磁打点计时器的阻力大于电火花计时器，交流电的频率f 不是50 Hz 也会带来误差，f ＜50Hz ，使动能E k ＜E P 的误差进一步加大f ＞50 Hz ，则可能出现E k ＞E P 的结果．本实验中的重力加速度g必须是当地的重力加速度，而不是纸带的加速度a．【典型例题】类型一、对守恒条件的理解例1、下列说法中正确的是()A．用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳的拉力对物体做功，机械能守恒B．做竖直上抛运动的物体，只有重力对它做功，机械能守恒C．沿光滑斜面自由下滑的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒D．用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线运动，机械能守恒【思路点拨】本题考察机械能守恒的条件。
8.4《机械能守恒定律》课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
说明 必须先选零势能
面
不必选零势能面
2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤(1)根据题意选取研究对象；(2)
明确研究对象的运动过程，分析研究对象在此过程中的受力情况，弄 清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．(3)恰当地选取参考平面， 确定研究对象在此过程中的初状态和末状态的机械能．(4)根据机械能 守恒定律的不同表达式列方程并求解．
解 以小球为研究对象。设最低点的重力势能为 0，以小球在最高点的状态作为
初状态，以小球在最低点的状态作为末状态。
在最高点的动能 Ek1 ＝ 0，重力势能是Ep1 ＝ mg（l － l cos θ） 在最低点的重力势能 Ep2 ＝ 0，而动能可以表示为Ek2 ＝ mv2/ 2 运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，即
2.弹性势能与动能相互转化
v=6m/s v=0
由小球接触弹簧到速度为零的这一过程中，弹力做负功，弹簧的弹 性势能增加，而物体速度减小，动能减少。小球原来的动能转化成 了弹性势能。
2.弹性势能与动能相互转化
v=0
v=6m/s
压缩的弹簧
弹簧恢复原来形状
被压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原来形状时，就把跟它接
第八章 机械能守恒定律 8.4 机械能守恒定律
北京冬奥会跳台滑雪比赛中，运动员从高高 的斜坡滑下，又滑上另一个斜坡，顺势冲入空中， 完成一系列动作，惊艳了全场。
运动员为什么可以冲入空中？第一个斜坡的 作用是什么？
其实似曾相识的情形，早在伽利略完成斜面 实验的时候，人们就注意到了……
一、追寻守恒量
1．判断下列说法的正误．(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转 化．( )(2)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用．( )(3)合 力做功为零，物体的机械能一定保持不变．( )(4)只有重力做功时，物 体的机械能一定守恒．( )2．如图所示，桌面高为h，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，重力加速度为g，以桌面所在水 平面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为________．
《机械能守恒定律》教案
人教版（2019）高中物理必修第二册第八章第4节《机械能守恒定律》教案一、核心素养目标:1、物理观念（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）掌握机械能守恒定律的内容及得出过程；2、科学思维（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，分析物理问题。
3、科学探究会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题，并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性4、科学态度与责任通过机械能守恒定律的教学，使学生树立科学的观点，理解和运用自然界客观存在的规律，来解决生活中的实际问题。
二、教学重点：（1）掌握机械能守恒定律的内容及其条件。
（2）能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决问题。
三、教学难点：从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。
四、教学方法：演绎推理法、分析归纳法、交流讨论法、探究式教学法。
五、教学工具：多媒体课件、细线、小球、带标尺的铁架台、悠悠球、平抛运动实验仪。
六、教学过程设计：（一）创设情景，引出新课1、温故知新（屏幕投影）（1）前几节我们学习了哪几种形式的能？各怎么表示？（2）动能定理的内容是什么？（3）重力做功和重力势能变化的关系是什么？（4）弹力做功与弹力势能变化的关系：指导学生把答案写在练习本上，巡视观察，并给予指导。
师：大家都写的很好，说明以往知识掌握得不错，作为奖励，下面观看精彩视频和表演！2、动能与势能的相互转化（1）【多媒体课件】让学生试着分析下面几种情况能量是怎么转化的？①视频1：伊辛巴耶娃撑杆跳学生回答，教师点评。
师：这短片怎样？太平淡？那来点刺激的！②视频2：高山滑雪学生回答，教师点评。
师：精彩是精彩了，可毕竟离我们有点远，还是不过瘾，要不来段真人秀？ok，有请自称“悠”灵杀手的小范同学！③真人秀：悠悠球表演学生回答，教师点评。
新人教版高中物理必修2课件第七章机械能守恒定律1追寻守恒量--能量7.2功
【补偿训练】 1.用50 N的力拉一个质量为10 kg 的物体在水平地面 上前进,如图所示若物体前进了10 m,如果物体与水平 面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做了多少功 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) ( )
A.
(1)小孩与雪橇整体的合力所做的功。 (2)对小孩与雪橇整体的拉力所做的功与摩擦力所做的 功。
【思维·建模】
【解析】(1)2 s内雪橇的位移为:
l= 1 at2= 1×0.5×22 m=1 m,
2
2
小孩与雪橇整体所受合力为:F合=ma=40×0.5 N=20 N
合外力对雪橇做的功为:W合=F合l=20×1 J=20 J
(2)拉力F做功为:WF=Flcos α=60×1×0.8 J=48 J 摩擦力做的功为: W=Ff W合-WF=20 J-48 J=-28 J。 答案:(1)20 J (2)48 J -28 J
任务2 计算变力做功的四种方法
方法 转换法
以例说法
用力F把小球从A处缓慢拉到B
处,F做功为WF,则有: WF-mgl(1-cos θ)=0, 得WF=mgl(1-cos θ)
功,C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的 位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支 持力不做功,D错误。
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (1)根据力F和物体位移l方向的夹角α判断——常用于 恒力做功的情形。 (2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ判断——常用 于曲线运动的情形。
1.动能:物体由于_运__动__而具有的能量。 2.势能:相互作用的物体凭借其_位__置__而具有的能量。 3.能的转化:在伽利略的理想斜面实验中,小球的_势__ _能__和__动__能__可以相互转化。
高中物理必修二 第四章 第五节 机械能守恒定律
√A.下落至C处速度最大
B.由A至D的过程中机械能守恒
√C.由B至D的过程中，动能先增大后减小 √D.由A运动到D时，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球做加速 运动，小球从C至D过程，重力小于弹力，合力向上，小球 做减速运动，所以小球由B至D的过程中，动能先增大后减 小，在C点动能最大，速度最大，故A、C正确； 由A至B下落过程中小球只受重力，其机械能守恒，从B至D过程，小 球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故B错误； 在D位置小球速度减小到零，小球的动能为零，则从A运动到D时，小 球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
题图丁中，不计细绳与滑轮间的摩擦和滑轮质量时，绳子 张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，空气阻力对A、 B均做负功所以A、B组成的系统机械能减少，故D错误.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
4.(多选)如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物 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 摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆到最低点的过程中
答案 32 J 对弹簧和木块组成的系统由机械能守恒定律有12mv02＝12mv12＋Ep1 则 Ep1＝12mv02－12mv12＝32 J.
例4 (多选)如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上.其上方A位置有
一小球，小球从静止开始下落到B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所
受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零.不计空气阻力，弹簧
针对训练 (多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是
机械能守恒定律教案汇总
机械能守恒定律教案汇总一、教学内容本节课选自高中物理教材《物理》必修二第四章第一节“机械能守恒定律”。
教学内容主要包括：理解机械能的概念，掌握机械能守恒的条件，运用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学目标1. 知识目标：使学生掌握机械能守恒的条件，能运用机械能守恒定律分析解决相关问题。
2. 能力目标：培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的逻辑思维能力和分析能力。
3. 情感目标：激发学生对物理学习的兴趣，培养学生的科学素养。
三、教学难点与重点教学难点：机械能守恒条件的理解和运用。
教学重点：机械能守恒定律的定义及其应用。
四、教具与学具准备教具：斜面、滑块、小车、弹簧测力计、计算机、投影仪。
学具：作业本、铅笔、直尺、圆规。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示斜面实验，引导学生观察和分析物体在斜面上下滑过程中的速度和高度变化，激发学生对机械能守恒定律的兴趣。
2. 知识讲解：（1）机械能的概念：动能、势能、机械能。
（2）机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，但机械能的总能量保持不变。
3. 例题讲解：讲解一道关于机械能守恒的例题，引导学生运用定律分析问题。
4. 随堂练习：布置一道有关机械能守恒的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
六、板书设计1. 机械能的概念2. 机械能守恒定律3. 例题解析4. 课堂练习七、作业设计1. 作业题目：（1）物体从高处自由落下，求落地时的速度。
（2）一物体从斜面上下滑，已知斜面倾角和物体质量，求物体滑到斜面底部时的速度。
答案：1. （1）v = √(2gh)（2）v = √(2ghsinθ)八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对机械能守恒定律的理解和应用能力有所提高，但仍有个别学生对定律的理解不够深入，需要在课后加强辅导。
2. 拓展延伸：引导学生思考机械能守恒定律在生活中的应用，如：瀑布、跳伞等，提高学生的物理素养。
高中物理机械能守恒定律的应用
高中物理机械能守恒定律的应用在高中物理的学习中，机械能守恒定律是一个极其重要的知识点。
它不仅在理论上具有深刻的意义，而且在实际问题的解决中有着广泛而有效的应用。
首先，让我们来明确一下机械能守恒定律的概念。
机械能守恒定律指的是：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。
这里需要强调的是，“只有重力或弹力做功”这个条件非常关键。
那么，机械能守恒定律在实际中有哪些具体的应用呢？在物体的自由落体运动中，机械能守恒定律体现得尤为明显。
一个物体从高处自由下落，假设初始高度为h1 ，速度为v1 （通常为0 ），下落到某一高度 h2 时速度为 v2 。
根据机械能守恒定律，初始的重力势能 mgh1 加上初始的动能 1/2mv1²（因为初始速度为 0 ，所以此项为0 ）等于末状态的重力势能 mgh2 加上末状态的动能 1/2mv2²。
通过这个定律，我们可以方便地求出物体在不同位置的速度或者高度。
再比如，一个物体沿着光滑斜面下滑的情况。
由于斜面是光滑的，没有摩擦力做功，只有重力做功，所以机械能也是守恒的。
我们可以根据初始状态物体的高度和速度，计算出它滑到斜面底部时的速度。
还有常见的弹簧振子模型。
一个物体连接在弹簧上，在水平方向做往复运动。
当物体从平衡位置向一侧运动时，弹簧被压缩或拉伸，弹性势能增加，动能减少，但总的机械能不变。
反之，当物体从最大位移处向平衡位置运动时，弹性势能减少，动能增加。
机械能守恒定律在解决连接体问题中也大有用处。
比如一个轻绳连接的两个物体，在重力作用下一起运动。
通过分析每个物体的运动情况，结合机械能守恒定律，就可以求出它们在不同时刻的速度和位置。
除了上述常见的模型，机械能守恒定律在一些复杂的问题中也能帮助我们简化分析。
比如在游乐场中的过山车问题，过山车在轨道上上下起伏，虽然轨道形状复杂，但如果忽略摩擦力和空气阻力，我们依然可以运用机械能守恒定律来分析过山车在不同位置的速度。
实验：验证机械能守恒定律+教学设计 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
《实验：验证机械能守恒定律》说课稿一、课标教材分析《实验：验证机械能守恒定律》节选自 2019 年 6 月第 1 版人教社高中物理必修二第八章第 5 节“实验：验证机械能守恒定律”。
课标中，对于机械能守恒定律的要求是“通过实验，验证机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理的重要性。
能用机械能守恒定律解决生产生活中的有关问题”。
同时该实验也是学生必做实验之一。
从教材的安排上，本章的第 4 节“机械能守恒定律”，运用动能定理及重力、弹力做功与势能变化的关系从理论上逻辑严密的推出了机械能守恒定律。
并从守恒条件、公式表达、举例应用上对机械能守恒定律进行了一系列深化、阐述和拓展。
第5 节验证机械能守恒是对第 4 节机械能守恒的补充和完善。
通过第 5 节的教学，一是给第 4 节一个强有力的论据，同时也是动能定理、做功与势能关系的巩固；也是对不涉及过程的力学问题解决方法的升华；更是为后阶段学习动量守恒等奠定坚实基础；同时为物理学得学习方法、研究方法、研究理念作全面铺垫，为学生终身学习提供方法指导。
可见本节在本章，在整个高中力学实验中，甚至是整个高中物理中，有着举足轻重的地位和作用。
二、学生情况分析人教版教材上第 5 节参考案例 1 用自由落体、打点计时器来验证机械能守恒。
学生学习过前面的力学实验，已经掌握了打点计时器的使用和纸带上某点瞬时速度的计算，只需要稍加提示和辅助，学生就能掌握书上的实验：测出物体带动下落纸带的瞬时速度，用刻度尺和匀变速规律来验证。
这个方法原理简单、思路清晰、处理方法一目了然、目的明确。
三、教学目标分析1.理解验证机械能守恒定律的原理。
会设计实验方案，确定需要测量的物理量，采用正确的方法测量相关的物理量。
2.能够控制实验条件，正确进行实验操作，获取物体下落的高度和速度大小等数据，会分析动能增加量小于重力势能减少量的原因，并采取相应措施，以减小实验误差。
3.树立实事求是的科学态度，培养认真严谨的科学精神。
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》教学设计【课程分析】本节内容是人教版高中物理必修2第七章第八节新授课，从前后联系来看，这节课的内容有利于学生对功能关系的进一步认识；在理论推导的过程中，有利于强化学生对动能定理的理解；从思维方式上分析，使学生初步建立守恒的思想。
并且在探究、推理过程中，有利于培养学生的演绎推理能力、分析归纳能力和探索发现能力，领悟物理学研究方法和提高创造性思维能力。
通过学习，学生不难掌握机械能守恒定律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还有一定的困难，因此，对机械能守恒定律条件的理解是本节内容的难点。
【学情分析】通过前几节课内容的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化，弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化，合外力做功将引起物体动能的变化。
使学生看到生活中的一些定性的感受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，在动能和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已经到了“水到渠成”的时候了。
【设计思路】本节课首先以自然景观、生活实例为情景引入新课，引起学生探索物理规律的兴趣。
而学生通过大胆猜想、探究设计、实验验证、理论推导充分体验物理规律的形成过程，从而真正理解机械能守恒定律及条件。
最后，通过实践应用来回馈生活，加深学生对物理规律的认识。
整节课，以学生为主题，体验为红线，思维为主攻，教师加以引导，以情激情，以诱达思，使学生在掌握物理规律的同时，获得了探求知识的途径和方法。
从而激励学生将探究学习的方法应用到平时学习中去，在获得知识的同时，体验快乐和成就感。
【学习目标】（1）理解机械能和机械能总量的概念（动能、势能统称为机械能，它们的总和即为机械能总量）；（2）理解机械能守恒定律条件的实质（能量只在机械动能和势能之间转化）；（3）初步会用定律分析实际过程机械能是否守恒（做功法和能量转化法）。
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机械能守恒定律的应用
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．熟悉应用机械能守恒定律解题的步骤．
2．明了应用机械能守恒定律分析问题的注意点．
3．理解机械能守恒定律和动量守恒定律的应用差异．
（二）能力训练点
1．针对具体的物理现象和问题，正确应用机械能守恒定律．
2．掌握解决力学问题的思维程序，总体把握解决力学问题的各种方法．
（三）德育渗透点
1．在解决物理问题的过程中，培养认真仔细有序的分析习惯。
2．具体情况具体分析，提高思维的客观性，准确性。
（四）美育渗透点
通过具体问题的分析，使学生把知识向能力转化，增强自信，产生追求科学、追求真理的美好理想。
二、学法引导
采用学生自学教材、结合教师的点评，经过分析和讨论来形成一般的解题思想。
三、重点·难点·疑点及解决办法
1．重点
机械能守恒定律的具体应用。
2．难点
同时应用动量守恒定律和机械能守恒定律分析解决较复杂的力学问题。
3．疑点
动量守恒定律和机械能守恒定律的应用差异。
4．解决办法
（1）分析典型例题，解剖麻雀，从而掌握机械能守恒定律应用的程序和方法。
（2）比较研究，能准确选择解决力学问题的方法、灵活运用各种定律分析问题。
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
例题课件
六、师生互动活动设计
1．教师指导学生自学，引导归纳。
2．学生自学，经过实例分析，定量计算来总结定律的使用条件和使用的方法。
七、教学步骤
（一）明确目标
（略）
（二）整体感知
解决力学问题一般有三种方法，一是运用力对物体的瞬时作用效果——牛顿运动定律；二是运用力对物体的
时间积累的作用效果——动量定律和动量守恒定律；三是运用力对物体的空间积累作用效果——动能定理和机械
能守恒定律，根据题设条件提供的具体情况，选择不同的方法，是本节教学的内容之一．
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
【引入新课】复习上节课的机械能守恒定律内容及数学表达式．
【新课教学】
现举例说明机械能守恒定律的应用．
在离地面高h的地方，以0v的速度斜向上抛出一石块，0v的方向与水平成角，若空气阻力不计，求石块落
至地面的速度大小．（看例题课件）
设石块的质量为m，因空气阻力不计，石块在整个运动过程只受重力，只有重力做功，石块机械能保持守恒．
现取地面为零重力势能面．
石块在抛出点的机械能：mghmvE20121
石块在落地点的机械能：
据
列出等式
可得：
从以上解答可看出，应用机械能守恒定律解题简洁便利，显示出很大的优越性，不仅
适合于直线运动，也适合于做曲线运动的物体，分析以上解题过程，还可归纳出
1．应用机械能守恒定律解题的基本步骤
（l）根据题意，选取研究对象（物体或相互作用的物体系）
（2）分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件．
（3）若符合定律成立的条件，先要选取合适的零势能的参考平面，确定研究对象在运
动过程的初、末状态的机械能值．
（4）根据机械能守恒定律列方程，并代人数值求解．
2．在应用机械能守恒定律时，要注意其他力学定理、定律的运用，对物体的整个过程
进行综合分析．再举一例．
如图所示，光滑的倾斜轨道与半径为R的圆形轨道相连接，质量为。的小球
在倾斜轨道上由静止释放，要使小球恰能通过圆形轨道的最高点，小球释放点离圆形轨道
最低点多高？通过轨道点最低点时球对轨道压力多大？（看例题课本）
小球在运动过程中，受到重力和轨道支持力，轨道支持力对小球不做功，只有重力做功，小球机械能守恒．
取轨道最低点为零重力势能面．
因小球恰能通过圆轨道的最高点C，说明此时，轨道对小球作用力为零，只有重力提供向心力，根据牛顿第
二定律可列
R
v
mmgc2
得 gRmRvmc2212
在圆轨道最高点小球机械能mgRmgREC221
在释放点，小球机械能为 mghEA
根据机械能守恒定律 ACEE 列等式：
RmgmgRmgh221 解设Rh25
同理，小球在最低点机械能 221BBmvE
gRvEEBCB5:
小球在B点受到轨道支持力F和重力
根据牛顿第二定律，以向上为正，可列
mgFRvmmgFB62
据牛顿第三定律，小球对轨道压力为6mg．方向竖直向下．
在较复杂的物理现象中，往往要同时应用动量守恒定律和机械能守恒定律，明确这两个定律应用上的差异，
可正确运用它们，客观反映系统中物体间的相互作用，准确求出有关物理量．
【例】 在光滑的水平面上，置放着滑块A和B，它们的质量分别为1m和2m，B滑块与一轻弹簧相连，弹
簧的另一端固定在竖直的墙上，滑块A以速度0v与静止的滑块B发生正碰后粘合一起运动并压缩弹簧，如图所示，
求此过程中弹簧的最大弹性势能（看例课课件）
滑块A与B碰撞瞬间，对于滑块A、B组成的物体系，所受合外力为零，动量守恒，得
vmmvm)(2101
在滑块A、B粘合一起运动压缩弹簧时，只有弹簧的弹力做功，A、B滑块和弹簧组成的系统机械能守恒，弹
簧弹性势能最大时，滑块A、B动能为零．动能全部变为弹簧的弹性势能，则
2
21)(21vmmEp
两式联立解，可得
（四）总结、扩展
1．在只有重力和弹力做功的情况下，可应用机械能守恒定律解题．也可以用动能定理解题，这两者并不矛盾．前
者往往不深究过程的细节而使解答过程显得简捷，但后者的应用更具普遍性．
2．动量守恒定律和机械能守恒定律的比较
（l）两个定律的研究对象都是相互作用的物体组成的系统．两个定律的数学表达公式中的物理量都是相对于
同一参照系的．
（2）两定律研究的都是某一物理过程，注重的是运动过程初、末状态的物理量，而不深究运动过程中各物体
间的作用细节．
（3）两定律的成立条件不同，动量是否守恒，决定系统所受合外力是否为零，而不管内外力是否做功．而机
械能是否守恒，决定于是否有重力和弹力以外的力做功，而不管这些力是内力还是外力．
（4）动量守恒定律的数学表达公式是矢量式，要使运算简便，可先定正方向，把矢量运算变为代数运算，机
械能守恒定律的数学表达公式是标量式，但要先选定零重力势能面，才能列出具体的机械能守恒公式．
八、布置作业
P151练习六（3）（4）（5）
九、板书设计
1．应用机械能守恒定律解题的基本步骤
（1）选取研究对象
（2）分析机械能守恒条件
（3）选定参考平面，明确初末状态物体的机械能值
（4）根据定律列方程式计算
2．注重机械能守恒定律和其他力学定理、定律的综合应用．