2011高考物理总复习教案 机械能 机械能守恒大全

第一篇：2011高考物理总复习教案 机械能 机械能守恒大全

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2011高考物理总复习教案 机械能 机械能守恒

复习要点

1、理解功的概念、掌握功的计算公式。

2、掌握功率的概念、理解功率的含义。

3、掌握动能、重力势能、弹性势能等概念及其物理意义。

4、掌握动能定理，并能运用动能定理分析与解决相关的力学问题。

5、掌握机械能守恒定律、理解机械能守恒的条件，并能运用机械能守恒定律分析与解决相关的力学问题。

二、难点剖析

1、功的四个基本问题。

涉及到功的概念的基本问题，往往会从如下四个方面提出。

（1）做功与否的判断问题：物体受到力的作用，并在力的方向上通过一段位移，我们就说这个力对物体做了功。由此看来，做工功与否的判断，关键看功的两个必要因素，第一是力；第二是力的方向上的位移。而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解：当位移平行于力，则位移就是力的方向上的位的位移；当位移垂直于力，则位移垂直于力，则位移就不是力的方向上的位移；当位移与力既不垂直又不平行于力，则可对位移进行正交分解，其平行于力的方向上的分位移仍被称为力的方向上的位移。

（2）做功多少的计算问题：做功多少的计算可直接应用功的公式。

W=FS cosα

公式中F是做功的力；S是F所作用的物体发生的位移；而α则是F与S间的夹角。至于变力做功的计算，通常可以利用功能关系通过能量变化的计算来了解变力的功。

（3）做功快慢的描述问题：做功快慢程度引入功率来描述，其定义式为：

P=W/t 功率的计算有时还可利用形如

P=Fv（4）做功意义的理解问题：做功意味着能量的转移与转化，做多少功，相应就有多少能量发生转移或转化。

2、动能和动能定理

网络文档便捷服务、脚本、软件定制，提供各类文档批量下载、上传、处理、脚本和软件定制。另有百度积分财富值赠送，相关营销工具以及论文代查代检服务http://shop63695479.taobao.com（1）动能概念的理解：物体由于运动而具有的能叫动能，其表达式为：

Ek12mv

2和动能一样，动能也是用以描述机械运动的状态量。只是动量是从机械运动出发量化机械运动的状态动量确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多久；动能则是从机械运动与其它运动的关系出发量化机械运动的状态，动能确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多远。

（2）动能定理：外力所做的总功等物体动能的变化量。动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得：在牛顿第二定律

F= ma

两端同乘以合外力方向上的位移要，即可得

W合Fsmas12mv2212mv1

2和动量定理相似，动能定理也建立起过程量（功）与状态量（动能）变化间的关系，利用这一关系，也可以通过比较状态达到了解过程之目的。

3、重力做功的特点与重力势能。

（1）重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关，当重力为mg的物体从A点运动到B点，无论走过怎样的路径，只要A、B两点间竖直高度差为h，重力所做的功均为

Wmgmgh

（2）重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。其表达式为：

EPGmgh

其中h为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度，而零势面的选取可以是任意的，一般是取地面为重力势能的零势面。

由于零势面的选取可以是任意的，所以一个物体在某一状态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而决定，但物体经历的某一上过程中重力的势能的变化却与零势面的选取无关。

（3）重力做功与重势能变化间的关系：重力做的功总等于重力势能的减少量，即

WmbEPGmgh1mgh2

4、机械能守恒定律。

网络文档便捷服务、脚本、软件定制，提供各类文档批量下载、上传、处理、脚本和软件定制。另有百度积分财富值赠送，相关营销工具以及论文代查代检服务http://shop63695479.taobao.com（1）机械能：动能和势能的总和称机械能。而势能中除了重力势能外还有弹性势能。所谓弹性势能批量的是物体由于发生弹性形变而具有的能。

（2）机械能守恒守律：只有重力做功时，动能和重力势能间相互转换，但机械能的总量保持不变，这就是所谓的机械能守恒定律；只有弹力做功时，动能和弹性势能间相互转换，机械能的总量也保持不变，这也叫机械能守恒定律。

（3）机械能守恒的条件：只有重力和系统内弹力做功，则系统的机械能总量将保持不变。

三、典型例题。

例1．如图12-1所示，恒定的拉力大小F=8N，方向与水平线夹θ=60°角，拉着绳头

使物体沿水平面移动d =2m的过程中，拉力做了多少功？

分析：常会有同学做这样的分析与计算：力的大小为S= d =2m，力与位移的方向间夹角为60°，所以：

WFscosFdcos8J

(图12-1)其实，这样的计算是错误的。

解答：如图12-2所示，随着物体沿水平面前进d =2m，绳头从A点被拉到B点，由此可见：拉F所作用的物体（绳头）的位移S可由几何关系求得为

Szdcos3023m

而力F与位移S间的夹角为

d30

所以，这过程中拉F作用于绳头所做的功为

(图12-2)WFscos82332J24J

例2．质量为 m=1kg的物体以v0=10m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g=10m/s2,则在第1s内重力做功为________________J；第1s内重力做功的平均功率为__________W；第1s末重力做功的瞬时功率为____________W；第1s内物体增加的动能为____________J；第1s内物体减少的重力势能____________J。

分析：此道题考察了功、功率、动能、重力势能等概念以及与上述概念相关的动能定 网络文档便捷服务、脚本、软件定制，提供各类文档批量下载、上传、处理、脚本和软件定制。另有百度积分财富值赠送，相关营销工具以及论文代查代检服务http://shop63695479.taobao.com 理，机械能守恒定律等规律。

解答：重力做的功等于重力与物体沿重力方向（竖直方向）上位移的乘积，而第1s内物体沿竖直方向的位移为

h所以有：

Wmgh50J 由平均功率的定义得

pWt50W 12gt5m 2瞬时功率一般计算可用力与力的方向上的瞬时速度的相乘而得，第1s末物体沿重力方向上的速度为

vygt10m/s

所以有

Pmgvy100W

考虑到平抛运动过程中只有重力做功，于是由动能定理得

EkW50J

又由于只有重力做功其机械能守恒，增加的动能应与减少的重力势能相等。于是又可直接得

EPG50J

此例应依次填充：50；50；100；50；50。

例3：质量4t的机车，发动机的最大输出功率为100kW，运动阻力恒为210N，试求；

（1）当机车由静止开始以0.5m/s2的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的过程中，能达到的最大速度和达到该最大速度所需的时间。

（2）若机车保持额定功率不变行驶，能达到的最大速度以及速度为10m/s时机车的加速度。

分析：注意到机车匀加速运动所能达到的最大速度Vm和机车在运动形式不加制约时所能达到的最大速度m一般是不同的。

3网络文档便捷服务、脚本、软件定制，提供各类文档批量下载、上传、处理、脚本和软件定制。另有百度积分财富值赠送，相关营销工具以及论文代查代检服务http://shop63695479.taobao.com 解答：（1）机车做匀加速直线运动时，有

F-f = ma

P=FVm

Vm=at 由此可解得

Vm=25m/s

t=50s（2）机车行驶时运动形式不加限制而机车输出功率保持额定功不变时则可在大小等于阻力牵引力作用下做匀速直线运动，此时又有

Fminf0

PFminumPF'vF'fma'

由此又可解得

um50m/sa'4m/s2 例4：如图12-3所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s设斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数

分析：可以运动动能定理分析求解：

解答：取物体为研究对象，考察人A处静止释放下直至到C点处于

(图12-3)静止的过程，运动动能定理有。

 mghmgcoshsinmg(shctg)0

由此即可求得

hs

(图12-4)例5：如图12-4所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角30，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连结，A的质量为4m，B的质量为m。开始时将B按在地面上不动，然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块 网络文档便捷服务、脚本、软件定制，提供各类文档批量下载、上传、处理、脚本和软件定制。另有百度积分财富值赠送，相关营销工具以及论文代查代检服务http://shop63695479.taobao.com A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了.求物块B上升的最大高度H.分析：可以运用机械能守恒定律分析求解

解答：取A与B构成的系统为研究对象，考察以刚放手起直到强刚断的过程，这过程中系统的机械能守恒。有

124mv212mv2mgs4mgs.sin30

再取B为研究对象，考察从强刚断直到B升至最高点的过程，这过程中B的机械能守恒，又有

12mv2mgh

而B所上升的最大高度为

H= h +s 由此即得

H=1.2s

第二篇：2011高考物理总复习教案 机械能 机械能守恒

2011高考物理总复习教案 机械能 机械能守恒

复习要点

1、理解功的概念、掌握功的计算公式。

2、掌握功率的概念、理解功率的含义。

3、掌握动能、重力势能、弹性势能等概念及其物理意义。

4、掌握动能定理，并能运用动能定理分析与解决相关的力学问题。

5、掌握机械能守恒定律、理解机械能守恒的条件，并能运用机械能守恒定律分析与解决相关的力学问题。

二、难点剖析

1、功的四个基本问题。

涉及到功的概念的基本问题，往往会从如下四个方面提出。

（1）做功与否的判断问题：物体受到力的作用，并在力的方向上通过一段位移，我们就说这个力对物体做了功。由此看来，做工功与否的判断，关键看功的两个必要因素，第一是力；第二是力的方向上的位移。而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解：当位移平行于力，则位移就是力的方向上的位的位移；当位移垂直于力，则位移垂直于力，则位移就不是力的方向上的位移；当位移与力既不垂直又不平行于力，则可对位移进行正交分解，其平行于力的方向上的分位移仍被称为力的方向上的位移。

（2）做功多少的计算问题：做功多少的计算可直接应用功的公式。

W=FS cosα

公式中F是做功的力；S是F所作用的物体发生的位移；而α则是F与S间的夹角。至于变力做功的计算，通常可以利用功能关系通过能量变化的计算来了解变力的功。

（3）做功快慢的描述问题：做功快慢程度引入功率来描述，其定义式为：

P=W/t 功率的计算有时还可利用形如

P=Fv（4）做功意义的理解问题：做功意味着能量的转移与转化，做多少功，相应就有多少能量发生转移或转化。

2、动能和动能定理

本卷第1页（共6页）（1）动能概念的理解：物体由于运动而具有的能叫动能，其表达式为：

Ek12mv

2和动能一样，动能也是用以描述机械运动的状态量。只是动量是从机械运动出发量化机械运动的状态动量确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多久；动能则是从机械运动与其它运动的关系出发量化机械运动的状态，动能确定的物体决定着它克服一定的阻力还能运动多远。

（2）动能定理：外力所做的总功等物体动能的变化量。动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得：在牛顿第二定律

F= ma

两端同乘以合外力方向上的位移要，即可得

W合Fsmas12mv2212mv1

2和动量定理相似，动能定理也建立起过程量（功）与状态量（动能）变化间的关系，利用这一关系，也可以通过比较状态达到了解过程之目的。

3、重力做功的特点与重力势能。

（1）重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关，当重力为mg的物体从A点运动到B点，无论走过怎样的路径，只要A、B两点间竖直高度差为h，重力所做的功均为

Wmgmgh

（2）重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。其表达式为：

EPGmgh

其中h为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度，而零势面的选取可以是任意的，一般是取地面为重力势能的零势面。

由于零势面的选取可以是任意的，所以一个物体在某一状态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而决定，但物体经历的某一上过程中重力的势能的变化却与零势面的选取无关。

（3）重力做功与重势能变化间的关系：重力做的功总等于重力势能的减少量，即

WmbEPGmgh1mgh2

4、机械能守恒定律。

本卷第2页（共6页）（1）机械能：动能和势能的总和称机械能。而势能中除了重力势能外还有弹性势能。所谓弹性势能批量的是物体由于发生弹性形变而具有的能。

（2）机械能守恒守律：只有重力做功时，动能和重力势能间相互转换，但机械能的总量保持不变，这就是所谓的机械能守恒定律；只有弹力做功时，动能和弹性势能间相互转换，机械能的总量也保持不变，这也叫机械能守恒定律。

（3）机械能守恒的条件：只有重力和系统内弹力做功，则系统的机械能总量将保持不变。

三、典型例题。

例1．如图12-1所示，恒定的拉力大小F=8N，方向与水平线夹θ=60°角，拉着绳头

使物体沿水平面移动d =2m的过程中，拉力做了多少功？

分析：常会有同学做这样的分析与计算：力的大小为S= d =2m，力与位移的方向间夹角为60°，所以：

WFscosFdcos8J

(图12-1)其实，这样的计算是错误的。

解答：如图12-2所示，随着物体沿水平面前进d =2m，绳头从A点被拉到B点，由此可见：拉F所作用的物体（绳头）的位移S可由几何关系求得为

Szdcos3023m

而力F与位移S间的夹角为

d30

所以，这过程中拉F作用于绳头所做的功为

(图12-2)WFscos82332J24J

例2．质量为 m=1kg的物体以v0=10m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g=10m/s2,则在第1s内重力做功为________________J；第1s内重力做功的平均功率为__________W；第1s末重力做功的瞬时功率为____________W；第1s内物体增加的动能为____________J；第1s内物体减少的重力势能____________J。

分析：此道题考察了功、功率、动能、重力势能等概念以及与上述概念相关的动能定

本卷第3页（共6页）理，机械能守恒定律等规律。

解答：重力做的功等于重力与物体沿重力方向（竖直方向）上位移的乘积，而第1s内物体沿竖直方向的位移为

h所以有：

Wmgh50J 由平均功率的定义得

pWt50W 12gt5m 2瞬时功率一般计算可用力与力的方向上的瞬时速度的相乘而得，第1s末物体沿重力方向上的速度为

vygt10m/s

所以有

Pmgvy100W

考虑到平抛运动过程中只有重力做功，于是由动能定理得

EkW50J

又由于只有重力做功其机械能守恒，增加的动能应与减少的重力势能相等。于是又可直接得

EPG50J

此例应依次填充：50；50；100；50；50。

例3：质量4t的机车，发动机的最大输出功率为100kW，运动阻力恒为210N，试求；

（1）当机车由静止开始以0.5m/s2的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的过程中，能达到的最大速度和达到该最大速度所需的时间。

（2）若机车保持额定功率不变行驶，能达到的最大速度以及速度为10m/s时机车的加速度。

分析：注意到机车匀加速运动所能达到的最大速度Vm和机车在运动形式不加制约时所能达到的最大速度m一般是不同的。

本卷第4页（共6页）

3解答：（1）机车做匀加速直线运动时，有

F-f = ma

P=FVm

Vm=at 由此可解得

Vm=25m/s

t=50s（2）机车行驶时运动形式不加限制而机车输出功率保持额定功不变时则可在大小等于阻力牵引力作用下做匀速直线运动，此时又有

Fminf0

PFminumPF'vF'fma'

由此又可解得

um50m/sa'4m/s2 例4：如图12-3所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s设斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数

分析：可以运动动能定理分析求解：

解答：取物体为研究对象，考察人A处静止释放下直至到C点处于

(图12-3)静止的过程，运动动能定理有。

 mghmgcoshsinmg(shctg)0

由此即可求得

hs

(图12-4)例5：如图12-4所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角30，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连结，A的质量为4m，B的质量为m。开始时将B按在地面上不动，然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块

本卷第5页（共6页）A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了.求物块B上升的最大高度H.分析：可以运用机械能守恒定律分析求解

解答：取A与B构成的系统为研究对象，考察以刚放手起直到强刚断的过程，这过程中系统的机械能守恒。有

124mv212mv2mgs4mgs.sin30

再取B为研究对象，考察从强刚断直到B升至最高点的过程，这过程中B的机械能守恒，又有

12mv2mgh

而B所上升的最大高度为

H= h +s 由此即得

H=1.2s

本卷第6页（共6页）

第三篇：机械能守恒说课稿

《机械能守恒定律》说课稿

我说课的题目是“机械能守恒定律”，选自高一物理必修2的第7章第8节，下面我对这节课分六

一、学情分析

学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念，对“机械能”并不算陌生，接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习，同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识，在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。

二、教材分析

（一）教材所处的地位和作用

本节课是本章的重点内容，要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题。机械能守恒条件的判定、机械能守恒定律的应用，是教学的重点。运用机械能守恒定律解答相关的问题，这一内容在整个高中力学中又起着承前启后的作用，在物理学理论和应用方面十分重要，不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果。但这种思想和有关的概念、规律，由于其抽象性强，学生不易理解与掌握。学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。

机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，教材上通过多个具体实例，先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究，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。在教学设计时，力图通过生活实例和物理实验，展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的探究，体现从“生活走向物理”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，并通过规律应用巩固知识，体会物理规律对生活实践的作用。

（二）教学目标的确定依据

根据教材特点（注重思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性）和学生的特点以及高中新课程的总目标（进一步提高科学素养，满足全体学生终身发展需求）和理念（探究性、主体性、发展性、和谐性）和三维教学目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）的要求特制定教学目标。

（三）教学目标

1．知识与技能

（1）知道什么是机械能。

（2）知道物体的动能和势能可以相互转化。

（3）理解机械能守恒定律的内容。

（4）掌握机械能守恒的条件。

（5）学会在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

（6）初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。

2．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。

3．情感、态度与价值观

（1）培养学生发现和提出问题，并利用已有知识探索学习新知识的能力。

（2）通过教学过程中各个教学环节的设计，如：观察、实验等，充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣。

（3）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）教学重难点

1．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。

2．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。

3．突破重难点的方法

采用情景→问题→分析与活动→总结的教学设计模式，以老师指导下的学生活动为主。通过这样一个设计过程，学生理解机械能守恒定律的条件容易多了，整个难点的克服过程通过这样四个环节的设计，让学生真正成为学习的主体。这种运用归纳法的思想，从一个个典型的物理情景中总结出科学的结论，可以大大调动学生学习的积极性和主动性。在随后的课堂练习和课外作业中，学生对守恒条件的认识和理解很准确到位，提高课堂教学的效果。

三、设计思想

授课时采用视频引入的方式，易于激发学生学习的兴趣。其后以自由落体运动为例，通过学生的观察，分两步得出机械能守恒定律，第一步是要学生理解动能与势能间可以相互转化；第二步是说明在转化过程中机械能的总量守恒。接着采用列举实例，具体情况具体分析的方法，得出机械能守恒的条件。使学生能应用机械能守恒定律解决一些简单问题，并在应用过程中能巩固、加深对定律的理解。从感性上认识机械能守恒定律。对于本节课的难点内容，即机械能守恒条件的判定，通过由易到难、由简到繁，由只受重力到还受其它力，引导学生归纳在只有重力做功的情况下，机械能守恒。由特殊到一般的认识过程，符合人类对新事物的认知规律，比较容易让人接受。从而引导学生突破了本节课的重点和难点内容。对于本节难点的突破，采用了层层深入的研究机械能守恒的条件，将难点分解为一个个小台阶，很轻松的走到很高的高度，破解本节的难点内容。

四、教学方法

我的教学法设计主要也是依据教学理论及构建主义学习理论进行设计的，具体方法如下：

1．观察演示实验中动能与势能的相互转化，体验在转化过程中动能与势能的总量保持不变。

2．通过观察演示实验，引导学生得出机械能守恒。

3．采用师生共同演绎推导的方法，明确机械能守恒定律数学表达式的来龙去脉。

4．采用列举实例，具体情况具体分析的方法，得出机械能守恒的条件。

主要采用了讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。通过师生一起探索得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现“教师主导、学生主体”的教学原则。

五、学法指导

根据我设计的教法及科学的构建主义学法观点：“学习不是接受现成的知识信息，而是基于原有经验的转变；学习不是个体构建的过程，也是社会构建的过程。”学生应当采取这样学习方法：在具体的物理情景及老师的引导下进行探究式学习，体现由物讲理的基本方法。学生应当在具体的物理情景中学会思考与分析，演绎推理、归纳与总结。在物理情景中去思考我们的问题，分析它的特点，用我们已掌握的知识进行探究式的演绎推理，最后去归纳总结新的物理规律。总之，学生要学会学习知识的来龙去脉，这是最重要的学习方法。为适应高一学生的认识和思维发展水平，根据新课内容要求，创设“自由落体、平抛、沿斜面下滑”三个物理情境作为铺垫，由易到难，引导学生进行实践-认识-再实践-再认识，完成认识上的飞跃。通过设疑，启发学生思考，在归纳机械能守恒定律的使用条件时，引导学生进行讨论，鼓励学生提出自己的观点，并能加以评价，培养学生的学习兴趣以及对物理学习的自信心。

六、教学过程和设计意图

（一）引入新课

（创设情境）用多媒体展示下述物理情景：A．运动员投出铅球；B．弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动。

（设计意图：为了激发学生的学习兴趣，并且为本节课结束时的反馈埋下伏笔。同时为下面的实验研究奠定基础。）

（二）进行新课

1．动能和势能的转化

（演示实验）依次演示自由落体、竖直上抛、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。

（学生观察）观察、体验到高度大时速度小，速度小时高度大，进而得到重力势能大时动能小，势能小时动能大。在引导学生分析物体运动状态变化过程中得出重力势能增大（减小）的过程就是动能减少（增大）的过程。

（提出问题）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？

2．探究规律找出机械能不变的条件

2．1 只受重力做功作用分析

现以自由落体为例（展示物理模型），引导学生自主探究。

设一质量为m的物体在自由下落过程中，经过离地高度为h1（任选的）A点时速度为V1，下落到离地高度为h2（任选的）的B点时的速度为V2。由学生用学习过的知识（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。

物体从A运动到B，WG=mv22-mv12=EK2-EK1

再由重力做功与重力势能的关系有：

WG=mgh1-mgh2= EP1-EP2

得到：EK2-EK1= EP1-EP2

①

移项后，得：EP1 +EK1= EP2 +EK2

②

即EA=EB

上述结论是在运动过程只受重力作用的时候得到的，是否具有普遍意义呢？作为课后作业，请同学们课后进一步分析物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。

如果物体是沿光滑斜面下滑，上述结论成立吗？

2．2 只有弹力做功分析

提出问题：势能包括重力势能和弹性势能，只有弹力做功时，机械能也守恒吗？

（多媒体展示）气垫导轨上的水平弹簧振子，观察振动过程。

由学生分析振动过程的能量转化和实验结论，结合前面已经探究过的弹力做功与弹性势能的关系，类比重力做功，进行定性分析。

引导学生分析守恒条件，归纳结论（注意要加深对条件的理解）

1．物体只受重力，不受其他力，如自由落体运动。

2．除重力外，物体受其他力，但其他力不做功。

3．除重力外，物体受其他力，其他力做功，但其他力对物体所做的总功为零。

结论（课件展示）：如果没有摩擦和空气等介质阻力，则势能与动能相互转化时，势能（动能）减少的量等于动能（势能）增加的量，机械能的总量不变，即机械能守恒。

如果有摩擦或介质阻力，则势能（动能）减少的量大于动能（势能）增加的量，也就是机械能的总量有损失、不守恒。

规律应用

3．1 典型例题

例1 在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g＝10m/s2，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？

归纳学生分析的结果，明确：

（1）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；

（2）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。

例题求解过程：

取地面为参考平面，抛出时小球具有的重力势能Ep0＝mgh，动能为EK0=mv02．。落地时，小球的重力势能为0，动能为EK2=mv 2。

根据机械能守恒定律，有E1=E2，即mgh+mv02=mv 2

落地时小球的速度大小为

提出问题：请考虑用机械能守恒定律解决问题与用运动合成解决问题的差异是什么？

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，也适合做曲线运动的物体，分析以上解题过程，还可归纳出应用机械能守恒定律解题的基本步骤：

1．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，并代入数值求解。

例2 跳伞运动员从高空下落时，在他张伞后，所受的空气阻力等于运动员和伞的总重力时，运动员具有的机械能：（）

A．动能、势能和总机械能都不变

B．重力势能减少，动能增加，总机械能不变 C．重力势能减少，动能不变，总机械能减少

D．重力势能不变，动能为零，总机械能不变。

答案：C。此题将能量问题与运动和力联系在一起，同时又考察学生机械能概念，有些同学认为物体受平衡力，应静止在高空，分析运动过程出现错误，有些同学认为机械能总量总是不变的，而没有认真分析此题具体过程。

3．2 课堂练习

①（课件展示）请同学们判断以下情形中，物体的机械能是否守恒？

A．下落的小球受到空气阻力的作用

B．物体以一定初速度在粗糙的水平面上滑动

C．一物体匀速上升

D．物体沿光滑斜面自由下滑

②（课件展示）物体在光滑水平面上的振动flash动画。提出问题：请同学们分析与弹簧连接的物体往复运动中机械能是否守恒？若不守恒，此时谁的机械能守恒？

③（课件展示）质量为m的物体，由高度为h，倾角为?光滑斜面顶端滑下。求：物体滑到斜面底端时速度大小？

（教给学生提供规范的解答过程，为今后学生的规范解答做出示范。也可以让学生体会到学习的成功感，从而提高学习的兴趣和积极性。）

（三）课堂总结

本课学习，我们通过演示实验归纳总结了动能和势能之间可以发生相互转化，了解了只有重力做功或只有弹簧弹力做功的情况下，物体的机械能总量不变，通过简单的实例分析、加深对机械能守恒定律的理解。

（四）教学效果评估

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，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。

第四篇：初中物理机械能教案

初中物理机械能教案

机械能教案

一、教学目标：

1、知识与技能：

1.理解动能、重力势能，知道弹性势能。

2.能用实例说明物体的动能和势能，知道机械能包括动能和势能。

2、过程与方法：

1.学生通过观察物体具有动能、重力势能和弹性势能的一系列物理实验，学习观察物理实验现象的方法，提高观察能力。

2.通过实验探究活动，再次加深对控制变量法的认识。

3、情感态度与价值观： 通过学习有关动能、势能的知识及其在生活中的广泛应用，激发学生学习物理的兴趣，培养学生理论联系实际的观念。

二、教学重难点：

重点：探究动能、重力势能和弹性势能的影响因素，让学生体验探究的过程。难点：学生设计完成探究试验，并交流评估各自的实验方案

三、教学方法：

实验法，讲授法，指导阅读法，演示法

四、教学实验仪器：

乒乓球、沙子、小桌子、模型小汽车、铜块、细线、木块等

五、教学过程：

1、情景引入：

师：首先请同学们观看一个现象（老师在桌子上放上一张纸和一个乒乓球，用扇子扇风，纸和乒乓球被风吹走）同学们看到了什么现象？

生：风把纸和乒乓球吹走了。

师：那么风能把火车吹翻吗？

生：（一般）不能。

师：请同学们观看一个新闻片段。（风吹翻火车）

师：对此，你们有什么看法？

生：太可怕了，风怎么会有如此大的力量呢？

2、新课教学：

师：那么，我们带着疑问，走入今天的课堂。首先，请同学观察下面四幅图，分析一下这四幅图中的物体有什么共同的特征？

生：他们都在运动。

师：很好，那么结合前面我们所学功的知识，这些运动的物体能不能对别的物体做功呢？像这样，一个物体能够做功，我们就说他具有能。能够做的功越多，我们就说他具有更多的能。请注意，能够做功指的是他具有的本领，能不能确定他一定正在对别的物体做功呀？不能！！像刚刚那样的四个物体，是由于运动而具有对其他物体做功的能力，我们把这种能称为动能。那同学们能不能从生活实际中找到具有动能的物体呢？

生：……

师：其实，我们判断一个物体是否具有动能，主要是看这个物体是否在运动。那么，下面，我们一起来看看这辆运动的公交车发生了什么事情？（看视频）刚刚的视频中发生了什么事情呢？

生：公交车将小汽车撞飞出去了！

师：我这里也有一辆小汽车，（拿着道具模型）现在它也在运动，如果是这辆小汽车装上视频中的小汽车，会把小汽车撞飞出去吗？

生：不能；

师：那这说明，运动的物体都有动能，但是动能是不是都一样大呀？（不是）动能有大有小，那么这个动能的大小到底与什么因素有关呢？同学们大胆的猜想一下：

生：猜想：（质量；体积（乒乓球和小钢珠）；速度）

师：这都是我们的猜想，那要验证我们的猜想，我们应该怎么做呢？（实验）请同学们自己先运用自己手中的器材设计一下；

（控制变量法；做实验，得出结论）

师：现在，老师拿出一个铜块，放在这张桌子上，同学们会担心，铜块撞伤你吗？（不担心）那我用一根细绳将铜块吊起来，放在你的头上，你担心吗？为什么呢？

生：可能会回答担心绳子断了，砸到头。

师：这个铜块是因为动起来让你觉得担心吗？不是！是因为这个铜块被举高了而担心。那也就是说虽然这个铜块没有动起来，但是因为被举高了也具有了做功的能力。那这种因为被举高而具有的能就叫做重力势能。同样的，重力势能有大有小，我们根据动能的探究过程来探究一下重力势能的大小与那些因素有关！我这里有一盒沙子，在沙子上面，放上一张桌子，将一个铜块举高，松手，铜块将桌子砸进沙子中，桌子陷入沙子中越深，说明这个铜块能对桌子做更多的功，具有更多的能；反之，则不然。

（控制变量法；做实验，得出结论）

师：通过学习，我们得出，物体由于运动或者被举高都会具有能，由于运动而具有的能叫动能，由于被举高而具有的能叫重力势能。动能大小与物体的质量和运动的速度有关，而重力势能与物体的质量和被举高的高度有关；那我这里有根橡皮筋，现在既没有运动也没有被举高，是不是就不具有能，不能对物体做功呢？看个小实验，用橡皮筋将纸弹出去，橡皮筋能将纸弹出去，说明此时此刻的橡皮筋也具有能，但是这种能不是因为运动也不是因为被举高，而是因为发生了弹性形变而具有的能，这种能，我们就叫做弹性势能，由于时间关系，我们就不在课堂上讨论了，只是给同学看看老师已经做过的一个实验，同学能够知道弹性势能的大小也不是都一样的，与物体发生弹性形变的程度有关。

重力势能和弹性势能总的来说都是势能，我们把势能和动能的合起来称之为机械能。

六、课堂练习：

1、看图说出图中的物体各自具有的是什么样的能。

2、运用今天所学的知识解决情景引入中风吹翻火车，滴水川石。。。

七、课堂小结：（主要小结知识和实验方法）时间还很多的话，还可以让同学们讨论一下，通过本节课程的学习，对生活有哪些启示：比如火车被吹翻，公交车撞飞小汽车要注意控制好速度，又比如滴水穿石，不能小觑大自然的威力等等

八、课后作业：

荐初二物理《浮力》教学案例(5000荐

字)初二物理教案

物态变化 荐初中物理教学案例 123 荐初中物理教学设计和反思(3000字)荐初中物理教学案例《密度》(800字)

第五篇：高一物理 机械能守恒学案2

高一物理 机械能守恒（学案）

【学习要求】

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、什么情况下动能增加和势能减少相等？

3、理解机械能守恒定律的内容、条件、公式

4、能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。【学习过程】

一、知识链接：

1、总结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？

二、自学导疑

1、什么叫机械能？如何求机械能的总量？

2、动能和势能在相互转化过程中是否存在某种定量关系？

4、机械能守恒定律的内容、条件、公式分别怎么表达？

例1：下列说法中正确的是（）

A、做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒； B、做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒； C、在平衡力作用下运动的物体，机械能一定守恒； D、物体若只有重力做功，机械能一定守恒。练习1：下列运动能满足机械能守恒的是：()A、石头从手中抛出后的运动（不计空气阻力）B、子弹穿木块 C、吊车将货物匀速吊起 D、降落伞在空中匀速下降

例2 两个质量不同的物体A和B，分别从高度相同的光滑斜面和光滑曲面的顶点由静止下滑到达底部，下列说法中正确的是()A、下滑过程中重力所做的功相同 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、物体A在最高点时的机械能和它到达最低点时的机械能相等

例3：（请看课本35页的例题）解题步骤：

巩 固 学 案

1.下列说法中正确的是（）

A、做平抛运动的物体机械能守恒 B、被匀速吊起的集装箱机械能守恒 C、光滑曲面上自由运动的物体机械能守恒 D、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动 E、雨滴在空中匀速下落

F、做匀速直线运动的物体机械能可能守恒 G、做变速运动的物体机械能可能守恒 H、合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 2.关于机械能是否守恒，下列叙述中正确的是()A、作匀速直线运动物体的机械能一定守恒 B、作匀变速运动物体的机械能可能守恒 C、外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒

3.在下列情况中，物体的机械能守恒的是(不计空气阻力)()A、推出的铅球在空中运动的过程中 B、沿着光滑斜面匀加速下滑的物体 C、被起重机匀速吊起的物体 D、物体做平抛运动

4.下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是()A．运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒

B．运动的物体，若受合外力不为零，则其机械能一定不守恒 C．合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒 D．运动的物体，若受合外力不为零，其机械能有可能守恒 5.a、b、c三球自同一高度以相同速率抛出，a球竖直上抛，b球水平抛出，c球竖直下抛．设三球落地时的速率分别为va、vb、vc，则()A．va＞vb＞vc B．va＝vb＞vc C． va＜vb＜vc D． va＝vb＝vc 6..小球沿光滑斜面自由下滑，求由顶端到达底面时的速度。斜面高h=0.5m，长S=1m。

7.在距地面高度为15m的地方，以30m/s得初速度竖直上抛一个物体（不计空气阻力）问：

（1）在离地面多少米处，其重力势能等于动能（2）经过多长时间，其重力势能为动能的2倍

（以地面为零势能参考面，取g=10m/s2）