1、4 機械能守恒定律教學目標1. 知道動能和勢能可以相互轉化,知道機械能的概念；2. 懂得機械能守恒的條件,把握機械能守恒定律；3. 能用機械能守恒定律解決相關問題,能用機械能守恒定律說明生活中的相關現象；4. 嘗試從力與運動、功與能的不同視角來說明生活中的相關現象；教學重難點 教學重點 機械能守恒定律的條件、機械能守恒定律 教學難點 機械能守恒定律的條件、機械能守恒定律教學預備多媒體課件教學過程 新課引入 老師活動：播放視頻 【情境素材】機械能守恒定律；老師活動：依據視頻內容切入機械能守恒話題；講授新課一、 追尋守恒量老師活動：講解守恒的思想在物理學中的應用；1 / 5老師活動：結合圖片,創設

2、同學中學所學的測量不規章小石塊的體積的情形；同學設問：請同學們摸索守恒的思想在測量不規章小石塊的體積中的應用；同學活動：同學之間爭論老師所提問題,然后舉手回答；老師活動： 展現伽利略斜面試驗的圖片,轉換；描述在忽視摩擦力的情形下重力勢能與動能的老師活動：依據剛才的描述引入機械能守恒話題；二、機械能守恒定律老師活動：播放蹦極的視頻,描述能量的轉化；老師活動：播放撐竿跳高的視頻,描述能量的變化；老師活動：講解機械能的概念；運動的物體往往既有動能又有勢能,物體的動能與重力勢能（彈性勢能） 之和稱為機械能；如用符號 E 表示機械能,就物體的機械能為E=Ep+Ek老師設問：動能與勢能的相互轉化是否存在某

3、種定量的關系？老師活動：以動能與重力勢能的轉換為例,推導機械能守恒定律；2 / 5設想物體沿光滑曲面下滑；物體在某一時刻處在高度為 h1 的位置 A,這時它的速度是v1；經過一段時間后,物體下落到高度為 h2 的另一位置 B,這時它的速度是 v2；支持力的方向與運動的方向垂直,故支持力不做功；從動能定理知道,重力對物體做的功等于物體動能的增加,即W=12 mv 212 mv 122另一方面,重力對物體做的功等于物體重力勢能的削減,即Wmgh 1mgh 2從以上兩式可得mgh 1mgh 2=12 mv 212 mv 122這就是說,重力做了多少功,就有多少重力勢能轉化為動能；把上式移項后得到12

4、 mv 2+mgh 2=12 mv 1+ mgh 122即Ek2Ep2Ek1E p1等式左邊為物體末狀態動能與勢能之和,等式右邊為物體初狀態動能與勢能之和；可見, 在只有重力做功的系統內,動能與重力勢能相互轉化時總的機械能保持不變；同樣可以證明, 在只有彈力做功的物體系統內,動能和彈性勢能可相互轉化,總的機械能保持不變；老師活動：講解機械能守恒定律；在只有重力或彈力做功的情形下,物體系統的動能與勢能相互轉化,機械能的總量保持不變；這個結論稱為機械能守恒定律；老師活動：強調機械能守恒的條件；老師活動：講解機械能守恒定律與動能定理的區分與聯系；規律機械能守恒定律動能定理比較表達式E1 E2, Ek

5、 EpW Ek EA EB使用范疇只有重力或彈力做功無條件限制爭論對象物體與地球組成的系統質點物理意義重力或彈力做功的過程是動能與勢能合外力對物體做的功是動能變化3 / 5應用角度相互轉化的過程的量度都要守恒條件及初末狀態機械能的形式和動能的變化及合外力做功情形大小1無論直線運動仍是曲線運動,條件合適時, 兩規律都可以應用,考慮初、末狀態,都不需要考慮所經受過程的細節；選用原就 2能用機械能守恒定律解決的問題一般都能用動能定懂得決；能用動能定懂得決的問題不肯定都能用機械能守恒定律解決；3動能定理比機械能守恒定律應用更廣泛、更普遍；機械能守恒定律和動能定理都是從做功和能量轉化的角度,來爭論物思想

6、方法 體在力的作用下狀態的變化,中間過程都有力做功,列式時都要找兩個狀態,所列方程都用標量的形式表達；典題剖析例 1 如下列圖,以下關于機械能是否守恒的判定正確選項 A甲圖中,物體 A 將彈簧壓縮的過程中,物體 A 的機械能守恒B乙圖中,物體 B 在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑時,機械能守恒C丙圖中,不計任何阻力時 A 加速下落、 B 加速上升的過程中,A、B 組成的系統機械能守恒D丁圖中,小球由水平位置A 處靜止釋放,運動到B 處的過程中,機械能守恒答案： BCD解析：題圖甲中重力和彈力做功,物體 A 和彈簧組成的系統機械能守恒,但 A 機械能不守恒,故 A 錯誤；題圖乙中物體 B 除受重力外,仍受支持力、拉力、摩擦力,但當拉力與摩擦力相等時,除重力之外的三個力做功的代數和為零,故 B 機械能守恒,故 B 正確；題圖丙中繩子的張力對 A 做負功, 對 B 做正功, 兩者代數和為零,又不計任何阻力,故 A、B 組成的系統機械能守恒,故 C 正確；題圖丁中只有小球的重力做功,故機械能守恒, 故 D正確；例 2 如下列圖,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧壓縮到最短的整個過程中,以下關于能量的表達正確的應是 4 / 5A重力勢能和動能之和總保持不變 B重力勢能和彈性勢能之和總保持不變 C動能和彈性勢能之和總保持不變 D重力勢能、彈性勢能