高中物理《机械能守恒定律》教案()教科版必修-精

机械能守恒定律

教学目标:

一、知识目标: 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、理解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，

二、能力目标: 1、学会在具体的问题中判这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、德育目标: 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。

四、教学重点: 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

五、教学方法:1、关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明

确该定律数学表达式公式的来龙去脉。

2、关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具

体分析的方法。

教学过程

一、导入新课

1、投影思考题：

①本章中我们学习了哪几种形式的能

②动能定理的内容和表达式是什么

③重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系

学生回答：

①本章我们学习了以下几种能：动能、重力势能、弹性势能。

②动能定理的内容是：物体所受合外力所做的功等于物体动能的改变，即：Ｗ＝EＫ２－EＫ１。

③重力所做的功和物体重力势能之间变化的关系为：

ＷＧ＝ＥＰ１－ＥＰ２

３、教师总结：

①同学们要注意动能定理中动能的变化量是末动能减去初动能，而重力做功与重力势能改变之间关系式中初位置的重力势能与末位置重力势能的差。

②引入：动能、重力势能、弹性势能属于力学范畴，统称为机械能，本节课我们就来研究有关机械能的问题。

二、新课教学

（一）机械能

1、概念：物体的动能、势能的总和即E＝E K＋E P

2、机械能是标量，具有相对性（需要设定势能参考平面）

3、机械能之间可以相互转化。

（1）实例分析：滚摆上卷然后自由释放说明重力势能和动能间的相互转化。

（2）播放图片，请学生认真观察瀑布、撑杆跳、蹦床运动分析起动能和势能的转化。

4、过渡：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么变化呢

（二）机械能守恒定律的推导

老师与学生一起做个小实验：小球会不会碰鼻子

这个例子有势能和动能的转换，如果我们掌握了其中的规律，就能采取恰当的方式处理了。

现在我们以做自由落体运动的小球为例，从理论上探究势能与动能之间发生

转化，机械能的总量遵循什么规律

如图所示，一个质量为m 的物体从A 点自由下落，

经过离地面高度为h1的B 点时速度为v1，下落到高度

为h2的C 点时速度为v2，试写出物体在B 点时的机械

能和在C 点时的机械能，并找到这二个机械能之间的数

量关系。

理论推导过程

物体只有重力做功

根据动能定理得：

21222

121mv mv W -= （1） 又据重力做功与重力势能的关系得到：21mgh mgh W G -= （2） 由（1）（2）两式可得

2121222

121mgh mgh mv mv -=- （3） 移项得：

2212222

121mgh mv mgh mv +=+ （4） 提问：（3）式说明了什么问题 动能的增加量等于重力势能的减少量

（4）式又说明了什么问题 此运动中机械能保持不变。

结论：只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，但机械能守恒。

（三）机械能守恒定律

1、内容：在只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，但机械能总量保持不变

2、理解：

（1）条件：只有重力做功

（2）表达式

2212222

121mgh mv mgh mv +=+ 提问：如何理解“只有重力做功”

例：学生判断以下几种情况机械能是否守恒

A 竖直上抛运动

B 做平抛运动的小球

C 沿光滑的斜面下滑的物体

D 竖直方向匀速下降的物体

提问：你还有没有其他的方法推导出机械能守恒定律

参考：几种运动模型：（课后思考）

竖直上抛运动、沿光滑的斜面下滑的物体、

做平抛运动的小球、单摆

3、运用类比法

只有弹簧弹力做功时，弹性势能和动能间相互转化，但物体和弹簧系统机械能总量保持不变。（理论推导中的重力做功改成弹簧弹力做功，重力势能改为弹性势能）

书上例题分析解答，强调解题的方法和步骤

三、小结

本节课我们学习了机械能守恒定律

我们说机械能守恒的关键是：只有重力或弹力做功；

四、作业：

五、板书： 第四节 机械能守恒定律

1、 机械能守恒定律

（1） 内容 P76

（2） 条件：只有重力做功（或弹力做功）

（3） 表达式：2212222121mgh mv mgh mv +=+

六、教学流程图：