“机械能守恒定律”科学探究的教学设计

第一篇：“机械能守恒定律”科学探究的教学设计

“机械能守恒定律”科学探究的教学设计

高中物理新课程将科学探究列为课程目标和课程内容，并作为学生自主学习物理的一种有效学习方式。科学探究是学生在物理课程或现实生活的情境中，通过自己去发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究活动，获得知识、技能、方法的学习方式和学习过程。科学探究的目的是让学生经历探究的过程，获得理智与情感的体验，积累科学知识与方法。科学探究的目的是把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中，在自主学习、探索中，获得学习体验。我在高中物理教学中，试用沪科版高中物理课程标准教科书，就“机械能守恒定律”，一课的教学，进行了实验探究课的尝试。这节课的教学设计过程如下： 1 设计思想

“只有重力做功时，物体的动能和重力势能可以相互转化，总的机械能如何变化？”是高一学生经常遇到的一个问题。这节课按照科学探究的要求，组织高一学生根据力学知识，制定实验计划，设计方案和进行操作，通过科学探究，使学生对机械能守恒定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识；学会应用科学探究的方法研究物理问题，探索物理规律，加深对科学的本质和价值的理解；运用计算机辅助，使学生亲身体验现代科技的影响，掌握将信息技术作为知识获取工具的方法。2 教学设计

（一）教学目标 ．知识与技能：能理解机械能守恒定律的内容；在具体问题中，能判定机械能是否守恒；培养学生的科学探究能力。．过程和方法：通过对科学探究过程的参与，学会获取知识和实验技能的方法；能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、价值观：分组探究，能引起学生对自然和科技的关注，激发应用物理知识探究科学问题的热情，培养学生实事求是的科学态度和相互合作交流的精神。

（二）教学重点

运用所学的力学知识，制定实验计划，设计方案，确定操作步骤，进行数据处理。

（三）学法教法

教师提出目标，学生分组探究，并互相交流评估。

（四）教学器材

刻度尺、天平、铁架台、打点计时器、纸带、夹子、铅球、重物、带孔的小钢珠、细线、DlS装置、秒表、皮卷尺、弹簧秤、斜面、滑块、计算机。

（五）教学过程、引入课题：引导学生回忆已学过的力学知识——匀变速直线运动规律，单摆等，回忆用过的相关仪器。2、科学探究过程 2.1、提出问题

同学们在荡秋千的过程中，能量怎样变化？大家回答动能和重力势能相互转化。那么，在此过程中，忽略阻力，当只有重力做功时，人的机械能总量怎样变化？ 2.2、猜想和假设

学生回忆荡秋千的过程，相互议论并推测结果。有的学生认为荡秋千时，秋千上升的高度逐渐降低，最后停下来，因此总机械能逐渐减小；有的学生说秋千在不同的高度，摆动的快慢不同，故机械能变化，且机械能的大小与高度有关；还有学生分析，荡秋千的最大高度逐渐降低，是因为人受到阻力，若忽略阻力，只有重力做功，人的机械能守恒。众说纷纭，教师提出，这节课就让学生科学探究只有重力做功时，物体的机械能总量如何变化。

2.3、制定计划与设计实验

学生分析出实验需测量的物理量有三个：高度、速度和质量，这样就可定量研究机械能的变化。教师发动学生来讨论解决这些问题的方法，并要求每组至少设计出一种实验方案，每种方案有仪器和操作步骤等，然后分组介绍交流，然后筛选出比较好的方案。

其中比较好的方案有以下四种：

(l）器材：秒表、皮卷尺、天平、重物

操作：测出重物的质量，让它从某一高度处自由下落，测出下落的高度h，及时间t，求出落到地面的速度v =gt，从而探究，是否等于mgh。

(2）器材：秒表、皮卷尺、天平、滑块、斜面

操作：测出滑块的质量，让它从光滑斜面下滑，记录下从顶端下滑到底端的时间t，再测出斜面的高度h 和长度l，求出末速度v，探究机械能是否守恒。(3）器材：秒表、皮卷尺、铅球

操作：在高h 处水平抛出一个铅球，记下铅球落地所需时间t ；测出下落的高度h 和水平前进的距离S，计算出初速度

和末速度，探究初机械能

和末机械能是否相等。

(4）器材：自由落下的重物和打点计时器，见图1操作：纸带上两点之间的距离等于重物下落的高度，选定几个计数点，测出他们之间的距离和重物在各点的速度，探究机械能是否守恒。教师让学生思考能否设计出更精确易行的实验方案，学生经过阅读课本和老师的启发，得出了第五种实验方案。(5）单摆和DlS 装置：见图2 将DIS（数字化信息系统）装置中的光电门先后放在A、B、C、D 各点，测出各点的速度v，再测出各点对点D 的高度。运用所得数据探究：单摆的机械能是否守恒。学生都认为利用DlS 装置可以有效的增进实验教学效果，借助计算机采集，处理数据，可以简化实验步骤。2.4 进行实验与收集数据

因受时间限制，每组选取一种方案分组实验（有的组可在室外）操作，通过观察收集实验数据，把测量数据填入下表。

第二篇：7.9探究机械能守恒定律 教学设计

《探究机械能守恒定律》教学设计

【教学目标】

一、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．正确推导重物自由下落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，并能列出机械能守恒的方程式。

二、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。

三、情感、态度与价值观

通过机械能守恒的教学，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。

【教学重点】

1．掌握机械能守恒定律的理论推证和实验验证过程。

3．掌握机械能守恒的条件。

4．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出机械能定律的数学表达式。

【教学难点】

1．如何让学生从事例中感受和猜想物体的机械能转化遵循什么规律。

2．在实验验证中如何处理纸带，数据如何处理。

【教学方法】

情景创设法、分析推证法、探究与交流讨论法。

【教具】

多媒体

【教学过程】

一、情景引入：视频

回顾：动能和重力势能的概念。

提问：什么是机械能？

情景创设（视频）：瀑布、跳高

请同学们根据提供的情景，描述它们的动能、重力势能是如何变化和转化的？

生：水从高处下落：水的重力势能转化为动能。

跳高：运动员向上跳高的过程中，动能减小，重力势能增加；减小的动能转化为增加的重力势能。向下则反之。

通过以上事例的分析，你猜想减小的重力势能与增加的动能之间的关系是怎样的？

学生猜想：

现在就通过探究来验证我们的猜想是否正确！

提问：要探究一个物理问题可以从几方面来探究？

二、理论分析

下面以最简单的例子从理论分析和实验探究两方面来研究机械能的转化与守恒问题。

先从理论分析来研究重锤自由下落过程中机械能是否守恒

①如图所示，忽略空气阻力，设重物的质量为m，当重锤离地面高度为h1时，重锤具有的机械能是：

E1=EK1+EP1=

结论：E1=EK1+EP1=

②当重物继续下落至离地面高度为h2处时，重锤具有的机械能是：

E2=EK2+EP2=

结论：E2=EK2+EP2=

③试着比较重锤从h1高处下落到h2高处时动能的增加量Ek与重力势能的减少量△Ep相等吗？（现在就从理论上去推导这两个位置的机械能是否相等）

设问：如果相等会得出什么结论呢？

引导学生利用已经学习过的动能定理或运动学知识分析推导得出△Ek=△Ep

既：

结论：由于动能的增加量△Ek与重力势能的减少量△Ep相等，因此E1=E

2上面是从分析重锤自由下落过程中得出的结论。这个结论具有普遍意义吗？

提问：物体在做斜抛运动时这个结论也正确吗？

分析图中斜抛物体的频闪照片，你也能得出“斜抛物体的动能和势能互相转化，但在任一位置的机械能都相同”的结论吗？（留给学生课后探究）

总结：研究证明，在只有重力做功的情况下，不论物体是做直线运动还是做曲线运动，这个结论都是正确的。

机械能守恒定律：在只有重力做功的情况下，物体的动能和势能可以互相转化，而且机械能的总量保持不变。

即：E=EK+EP=恒量

三、实验验证

提问：如何设计一个实验来验证机械能守恒定律呢？

在现有器材的条件下，这节课推荐大家用自由下落的重物和打点计时器验证机械能守恒定律。

实验装置如图所示：

【仪器和器材】

电磁打点计时器，学生电源，方座支架，直尺，重锤，纸带，复写纸，导线。

实验前的准备工作：

引导学生：

⑴如何选择纸带

提问：某个位置的机械能能不能测量？怎样测量？

⑵如何测量记数点的速度？即：V1，V2的速度。

⑶如何测量重物的重力势能的减少量mg△h和动能的增加量两个量来验证机械能是否守恒。

？并用这

由于数据比较多我给大家提供了一组参考的数据表格，同学们可以根据自己的实际情况设计更加具体的实验步骤和数据表格。

数据处理参考表格（并借助计算机数表软件处理实验数据）

学生分组实验：

⑴老师及时观察学生的实验并与学生互动。

⑵实验数据分析与处理

⑶学生汇报实验结果

这节课我们借助计算机数表辅助数据处理。这样使我们处理数据更加的简单，方便。

四、交流讨论（作业）

一个学生骑自行车沿着斜坡自然下滑时，机械能是否守恒。

第三篇：“机械能守恒定律”教学设计

“机械能守恒定律”教学设计

贵阳三十七中：卢深

教学目标：

1、知识与技能

⑴通过实验认识动、势能的相互转化现象

⑵利用动能定律研究动、势能相互转化的关系

⑶理解机械能守恒定律，会判断何时使用它并进行简单的运用

2、过程与方法

⑴通过实验观察单摆的运动情况，培养学生的观察能力和语言表达能力

⑵采用分组讨论，探究如何利用动能定理研究动、势能相互转化关系，及机械能守恒定律应用条件，培养学生思维能力和动手动脑能力

3、情感态度与价值观

培养学生的探究精神，激发学生的学习热情和兴趣 重点、难点：

重点：理解机械能守恒定律，知道它的适用条件 难点：利用动能定理推导机械能守恒定律 设计思路：

“机械能守恒定律”在力学中占用很重要的地位，它是历年来考察的重点，学会此定律后，学生在处理恒力或变力的运动学问题上，又多了一个更好更简单的方法。具体设计如下：在本节课上注意与初中教材的联系，因而适当复习初中学过的内容，并在此基础上定量的展开。利用演示实验给学生一个感性的印象，通过动手探究及实验观察，让学生共同讨论，得出何时使用机械能守恒定律，并引导学生将知识运用于变力和曲线运动的具体问题中，注意扩展知识，把知识讲活，从而达到预定的三维教学目标。教学方法：

讲授 实验 讨论 探究 学习方法： 自主 探究 教学仪器：

动势能转化演示仪、小钢珠、铁架台、线、纸板、泡沫球 教学过程：

一、新课引入 创设情境，提出问题

实验1：演示动、势能转化

师：观察小钢珠的运动情况，讲讲动势能的变化

生：向上运动时，速度越来越小，动能越来越小；离地越来越高，势能增加，动能转化为势能

说明：此内容及实验在初中阶段学生已学过，因而不需花很多时间，只是唤起学生的记忆，为下面内容打基础。

那动势能相互转化有何特点？有何关系呢？ 板书：7-6 机械能守恒定律

二、新课教学

在初中知道

板书

1、动能、重力势能、弹性势能统称机械能E=EP+EK 实验2：用线将小钢球悬挂固定于铁架台上，铁架台上在固定画了平行线的线板

将小钢球拉到A点，然后放开 说明小钢球放开时应平行于纸板，否则它将做圆锥摆 问题：实验观察到什么？

生：小球开始摆动，小球下降速度越来越快，而上升速度越来越慢

师：能量是如何转化呢？

生：下降时，重力势能转化为动能；上升时，动能转化为重力势能

师：还有什么现象？若小球从A开始

生：到A的那一侧，与A同高

师：若在摆球摆动时，摆长改变又如何？ 实验3：用尺子在某一点挡住细线 生：与刚才现象一样

师：有谁能用语言描述一下刚才的实验现象？

生：小球拉高到A，放手开始摆动过程中动势能相互转化，且小球会摆动到与A同高

师：回答的很好。实验给我们感觉是从某高度摆动又会回到另一侧同高度，始末的重力势能似乎一样？。。。暂时不急回答。现在来复习动能定理，何为动能定理？

生：物体合力做功的结果使物体动能增加 板书：W=△EK

在使用动能定理师，应先对物体受力分析，进而分析它在力的方向上是否发生位置改变，判断力是否做功，然后只需找到初末速度既可。

说明：对于学习差的同学进行动能定理使用的提醒是很必要的。课件：某质量为m的物体自由下落。经过高度h1的A点时速度为V1,下落到高度为h2的B点时速度为V2.。请用动能定理推导A、B点机械能的关系。

学生分组讨论（5分钟后）教师将学生每组代表的推导过程放在实物投影上进行投影讨论

设计意图在于:⑴提高学生分析问题的探索能力

⑵通过讨论可增强学生之间的合作意识，培养学生的合作能力，同时也可提高学生学习知识的主动性。讨论结果：在自由落体运动中，A、B的机械能相同 师：在刚才单摆试验中，单摆受几个力？若不计空气阻力

生：重力、拉力

师：这两个力都做功吗？

生：在从A点到最低点时，重力做功，而拉力不做功 师：那单摆从A到C，它们同高度，说明什么？ 生：同高度说明A、C两点重力势能相同

师：那在A点和C点单摆是否有速度？有动能？

生：无

师：那你得到何结论？

生：在单摆试验中，A、C两点机械能相同 实验4：用泡沫替代钢球重做单摆实验 生：不能回到同高度，且迅速停下 师：为什么？ 生：因有空气阻力

师：此时空气阻力还能忽略吗？ 生：不能

师：正是由于在现实生活中阻力不能忽略，因而钟摆会停下来，但在物理题目中往往忽略不计阻力。通过刚才的钢球单摆实验和你们的推导，请你们讲讲它们有何共同之处? 学生讨论

生：它们都只有重力做功，且机械能相等

不仅重力势能和动能可以相互转化，弹性势能和动能也可以相互转化。通过研究发现，若只有弹力做功，机械能也相等

板书：在只有重力、弹力做功的情况下，物体的动、势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变，此为机械能受恒定律。

课件：练习：在下列例子中，那些情况机械能守恒？ ⑴跳伞员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 ⑵抛出的标枪在空中运动

⑶拉着一个物体沿光滑斜面匀速上升

⑷用细绳栓着一小球，使小球在竖直面内做圆周运动

⑸在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，压缩后，又被弹回 学生讨论并解答

课件：以10m/s的速度将质量为m的物体竖直向上抛出，若空气阻力忽略，g=10m/s2,则物体上升的最大高度是多少？ 用ppt演示解题步骤

三、课堂小结 课后反思：

本节课是按照新课标的标准来设计的，将课堂还于学生。教师在教学设计中遵循学生的认知规律，从实验着手，使学生对物理规律的建立和理解有一个从感性到理性，从定性到定量的过程，从而使学生对物理规律学习并不感到陌生，而通过学生自己动手进行推导、讨论的形式，让学生体会探究的乐趣。通过实物投影的方式，使学生不仅认识到自己犯的错误，而且加深了印象，这样使学生能够积极地参与问题的分析、讨论、交流和体验，从被动接受知识的习惯中解脱出来，在自主的氛围中理解掌握知识，发展提升能力。但由于学生参差不齐，因而在课堂上一定要进行动能定律的复习和灵活处理。

第四篇：机械能守恒定律 教学设计

机械能守恒定律

教学内容：功，动能定理，势能，机械能守恒定律

教学目的：掌握功的概念，会计算变力做的功。掌握保守力做功的特点和势能概念，并了解势能曲线概念。掌握质点的动能定理及功能原理，机械能守恒，并能掌握运用守恒定律解决问题的思路和方法。

教学安排：课前20分钟以讨论形式展开布置给同学们自学的内容。本讲安排约50分钟。（即一个学时）

教学媒体：电子教案 本讲重点：

 重点之一：掌握功的概念，会计算变力的功。

 重点之二：如何运用功能原理和机械能守恒解决问题。 重点之三：掌握势能的概念  难点之一：一对力做功的特点

 难点之二：机械能守恒的条件的满足与参考系有关。

教学方法：

一 引入

1).提问讨论，让同学比较高中的知识与新知识。更深刻理解变力作功的特点。

2).以讨论形式展开教学，活泼课堂启发同学。因为这是大学物理开篇的几堂课，要让同学积极加入思维活动，以便后继课的展开。

二 教学内容的展开及对重点的处理

本讲以讨论形式展开，引入各种概念定理，要求同学抓注重点。此中矢量仍是一个重点并难点。为此一般以范例教学，加强互动来展开教学。本讲仍然从讨论的对象是质点过渡到质点系。要求同学对这三讲的内容作比较分析，对以质点系为研究对象如何研究系统的性质有深刻的理解。

对势能内容的处理要注意几个同学容易忽略的问题（在电子教案中有体现）。另外对势能曲线的讲授可以在有课时的情况下作一些补充。在讲授中注意启发，（见电子教案）三 对难点的处理

对难点之一的处理：先以子弹穿墙为例说明一对力作功不为零的情形。引出一对力作功的问题。在讲授中对学生强调现在所讨论的问题是针对以质点系为研究对象。

对难点之二的处理：一般拟放在习题课中讲授。在总结各守恒条件时可以以运动车厢的弹簧为例说明机械能守恒的条件满足与参考系有关。四 布置作业

让同学对三个守恒定律的应用作总结。培养同学解决问题的能力。

《课堂讲授》流程图

第五篇：《机械能守恒定律》教学设计

《机械能守恒定律》教学设计

本节教材分析：通过前面几节内容的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化，弹簧的弹力做功会使弹性势能发生变化，合外力的功将引起动能的变化。使学生对于曾经在初中阶段学过的一些定性东西逐渐找到了定量方面的联系，对功能的认识也加深了，也萌发继续探究下去的兴趣。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？从知识发展的线索来看，本节内容，既是对前几节内容学习的总结，也是对能量守恒定律的铺垫。通过本节内容的学习，学生对功是能量变化的量度会更加深刻的理解，也是从不同角度处理理学问题提过良好的途径。本节内容是本章的重点内容。通过学习，学生不难掌握机械能守恒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的判断还有一定难度，因此，机械能守恒定律条件的理解是本节内容的难点。

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

1.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。

2．应用机械能守恒定律解决具体问题。

二、教学重点、难点

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。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机械能。

三、教学方法

问题串教学、探究、讲授、讨论、练习。

四、教学准备

电脑、投影仪、细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子。

五、教学过程

[新课导入]

问题1：前面我们学习了那些能量？

问题2：这些能量概念是什么？表达式是什么？

（学生回答并且举例说明，教师根据学生回答情况给予引导）问题3：动能、重力势能和弹性势能的变化是什么力做功决定呢？（让学生进一步加深理解功是能量转化的量度）问题4：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能．这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究这方面的问题． [新课教学]

一、动能和势能的相互转化

师：现在大家看这样几个例子，分析各个物体在运动过程中能量的转化情况．

(课件展示教材上的实例，包括自由下落的物体、沿光滑斜面向下运动的物体、竖直上抛的物体等等，这些物体最好是具体的实物，以增加学生学习的兴趣，减小问题的抽象性)

师：我们先来看自由落体运动的物体，自由落体运动是一种最简单的加速运动，在这个运动过程中能量的转化情况是怎样的?

生：在自由落体运动中，物体在下落的过程中速度不断增大，动能是增加的；而随着高度的减小，物体的重力势能是减少的．

师：在竖直上抛运动的过程中，能量的转化情况又是怎样的?

生：竖直上抛运动可以分成两个阶段，一个是上升过程的减速阶段，一个是下落过程的加速阶段，下落过程的加速阶段能量的变化过程和自由落体运动中能量的转化过程是一样的，动能增加，重力势能减少，因为这个阶段的运动实质上就是自由落体运动．在上升过程中，物体的动能减少，重力势能增加．

师：物体沿光滑斜面上滑，在运动过程中受到几个力，有几个力做功，做功的情况又是怎么样的?

生：在物体沿光滑的斜面上滑时，物体受到两个力的作用，其中包括物体受到的重力和斜面对它的支持力，这两个力中重力对物体做负功，支持力的方向始终和物体运动方向垂直，所以支持力不做功．

师：在竖直上抛过程中能量的转化情况是怎样的?

生：在竖直上抛过程中，先是物体的动能减少，重力势能增加，然后是重力势能减少，动能增加．

师：我们下面再看这样一个例子：

(演示：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)

师：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?能否找到一个守恒量？

生：小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用．拉力和速度方向总垂直，对小球不做功，只有重力对小球能做功．

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，重力势能和动能的总和不变． 师：上面几个例子都是说明动能和重力势能之间的相互转化，那么动能和另外一个势能——弹性势能之间的关系又是什么呢?我们看下面一个演示实验．

(实验演示，如图5．8—2，水平方向的弹簧振于．用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化)

师：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?(学生观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解)生1：小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹力作用．重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球能做功．

生2：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，弹性势能和动能的总和应该不变．

师：动能和重力势能的总和或者动能和弹性势能的总和叫做什么能量? 生：动能和重力势能和弹性势能的总和叫做机械能．

师：上述几个例子中，系统的机械能的变化情况是怎样的? 生：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，即总的机械能是不变的．

二、机械能守恒定律

师：我们来看这样一个问题：

(课件展示课本76页图7．8—3的问题，学生自主推导结论，老师巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难．投影学生的推导过程，和其他学生一起点评)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处的机械能相等．

师：这个问题应该怎样解决，结论是什么? 生：推导的结果为：Ek2 +EP2 =Ek1 + EP1，即E1= E2． 师：这个结论用文字叙述应该是什么? 生：动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变． 师：这个结论的前提是什么? 生：这个结论的前提是在只有重力做功的物体系统内．

师：除了这样一个条件之外，在只有弹力做功的系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能不变．

师(得出结论)：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变，这就是机械能守恒定律．

（课件展示出让学生判断各个实例中机械能是否守恒。学生练习，并让学生主动解释教师适时给予引导，给出正确的评价）(投影展示课本76—77页例题，学生尝试独立解决这个问题，在解决问题中体会用机械能守恒定律解决问题的一般步骤)把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大倾角为θ．小球到达最底端的速度是多大? 师：这个问题应该怎样分析? 生：和刚才举的例子一样，小球在摆动过程中受到重力和细线的拉力．细线的拉力与小球的运动方向垂直，不做功，所以整个过程中只有重力做功，机械能守恒．小球在最高点只有重力势能，没有动能，计算小球在最高点和最低点的重力势能的差值，根据机械能守恒定律就能得到它在最低点的动能，从而计算出在最低点的速度．

师：具体的解答过程是什么?

师：通过这个题目的解答，你能够得到什么启发呢? 生1：机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便．

生2：用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件． 师：下面大家总结一下用机械能守恒定律解决问题的一般步骤．

(投影学生总结的用机械能守恒定律解题的一般步骤，组织学生讨论完善这个问题，形成共同的看法)(参考解题步骤)生：可以分为以下几步进行： 1．选取研究对象——系统或物体．

2．根据研究对象所经历的物理过程．进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒． 3．恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初末状态时的机械能． 4．根据机械能守恒定律列方程，进行求解．

师：它和动能定理解题的相同点是什么呢? 生：这两个定理都可以解决变力做功问题和运动轨迹是曲线的问题．它们都关心物体初末状态的物理量．

师：用动能定理和机械能守恒定律解题的不同点是什么? 生：机械能守恒定律需要先判断机械能是不是守恒，而应用动能定理时要求要比机械能守恒定律条件要宽松得多．应用机械能守恒定律解决问题首先要规定零势能面，而用动能定理解决问题则不需要这一步．

师：刚才同学们分析得都很好，机械能守恒定律是一个非常重要的定律，大家一定要熟练掌握它．

实例探究：如图所示，在竖直平面内有一段四分之一圆弧轨道，半径OA在水平方向，一个质量为m的小球从顶端A点由静止开始下滑，不计摩擦，求小球到达轨道底端B点时小球对轨道压力的大小为多少？ [课堂小结]

（让学生根据听课效果给出总结，教师点评指正。）

[板书设计]

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，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

2、表达式： E1=E

21122mvmghmv221mgh1 22

3、适用条件：只有重力做功或弹力做功

注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力

六、教学后记

继动能定理以后，我们紧接着又开始学习用能量方法解决问题的另外一个重要的知识点，在这一节的教学中，首先让学生能够从各种不同的例子中体会能量之间可以相互转化，而机械能内部的动能和重力势能以及弹性势能之间当然可以相互转化，转化的条件是相应的重力做功或者弹力做功．在教学中可以利用例题让学生自己总结用机械能守恒定律解决问题的一般步骤，由于是学生自己推导出来的，所以记忆当然深刻．在教学中对学有余力的同学可以安排较难的题目供他们选择，也可以让他们分别用动能定理和机械能守恒定律解决同样一个问题，以便比较这两种方法的相同点和不同点．