第一篇：《機械能守恒定律》教學設計

《機械能守恒定律》教學設計

本節教材分析：通過前面幾節內容的學習，學生知道了重力做功會引起重力勢能的變化，彈簧的彈力做功會使彈性勢能發生變化，合外力的功將引起動能的變化。使學生對于曾經在初中階段學過的一些定性東西逐漸找到了定量方面的聯系，對功能的認識也加深了，也萌發繼續探究下去的興趣。那么，在動能、重力勢能和彈性勢能都參與轉化的過程中，情況又將如何呢？從知識發展的線索來看，本節內容，既是對前幾節內容學習的總結，也是對能量守恒定律的鋪墊。通過本節內容的學習，學生對功是能量變化的量度會更加深刻的理解，也是從不同角度處理理學問題提過良好的途徑。本節內容是本章的重點內容。通過學習，學生不難掌握機械能守恒的表達式和運用機械能守恒定律求解比較簡單的問題，但對具體問題中機械能守恒條件是否滿足的判斷還有一定難度，因此，機械能守恒定律條件的理解是本節內容的難點。

一、教學目標

知識與技能

1．知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化。

2．會正確推導物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒，理解機械能守恒定律的內容，知道它的含義和適用條件。

3．在具體問題中，能判定機械能是否守恒，并能列出機械能守恒的方程式。過程與方法

1.學會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒。

2．初步學會從能量轉化和守恒的觀點來解釋物理現象，分析問題。情感、態度與價值觀

1.通過能量守恒的教學，使學生樹立科學觀點，理解和運用自然規律，并用來解決實際問題。

2．應用機械能守恒定律解決具體問題。

二、教學重點、難點

教學重點

1．掌握機械能守恒定律的推導、建立過程，理解機械能守恒定律的內容。2．在具體的問題中能判定機械能是否守恒，并能列出定律的數學表達式。教學難點

1．從能的轉化和功能關系出發理解機械能守恒的條件。

2．能正確判斷研究對象在所經歷的過程中機械能是否守恒，能正確分析物體系統所具有機械能。

三、教學方法

問題串教學、探究、講授、討論、練習。

四、教學準備

電腦、投影儀、細線、小球，帶標尺的鐵架臺、彈簧振子。

五、教學過程

[新課導入]

問題1：前面我們學習了那些能量？

問題2：這些能量概念是什么？表達式是什么？

（學生回答并且舉例說明，教師根據學生回答情況給予引導）問題3：動能、重力勢能和彈性勢能的變化是什么力做功決定呢？（讓學生進一步加深理解功是能量轉化的量度）問題4：我們已學習了重力勢能、彈性勢能、動能．這些不同形式的能是可以相互轉化的，那么在相互轉化的過程中，他們的總量是否發生變化?這節課我們就來探究這方面的問題． [新課教學]

一、動能和勢能的相互轉化

師：現在大家看這樣幾個例子，分析各個物體在運動過程中能量的轉化情況．

(課件展示教材上的實例，包括自由下落的物體、沿光滑斜面向下運動的物體、豎直上拋的物體等等，這些物體最好是具體的實物，以增加學生學習的興趣，減小問題的抽象性)

師：我們先來看自由落體運動的物體，自由落體運動是一種最簡單的加速運動，在這個運動過程中能量的轉化情況是怎樣的?

生：在自由落體運動中，物體在下落的過程中速度不斷增大，動能是增加的；而隨著高度的減小，物體的重力勢能是減少的．

師：在豎直上拋運動的過程中，能量的轉化情況又是怎樣的?

生：豎直上拋運動可以分成兩個階段，一個是上升過程的減速階段，一個是下落過程的加速階段，下落過程的加速階段能量的變化過程和自由落體運動中能量的轉化過程是一樣的，動能增加，重力勢能減少，因為這個階段的運動實質上就是自由落體運動．在上升過程中，物體的動能減少，重力勢能增加．

師：物體沿光滑斜面上滑，在運動過程中受到幾個力，有幾個力做功，做功的情況又是怎么樣的?

生：在物體沿光滑的斜面上滑時，物體受到兩個力的作用，其中包括物體受到的重力和斜面對它的支持力，這兩個力中重力對物體做負功，支持力的方向始終和物體運動方向垂直，所以支持力不做功．

師：在豎直上拋過程中能量的轉化情況是怎樣的?

生：在豎直上拋過程中，先是物體的動能減少，重力勢能增加，然后是重力勢能減少，動能增加．

師：我們下面再看這樣一個例子：

(演示：如圖5．8—1，用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實驗．把一個小球用細線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點，然后放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉化．

我們看到，小球可以擺到跟A點等高的C點，如圖5．8—1甲．如果用尺子在某一點擋住細線，小球雖然不能擺到C點，但擺到另一側時，也能達到跟A點相同的高度，如圖5．8—1乙)

師：在這個小實驗中，小球的受力情況如何?各個力的做功情況如何?這個小實驗說明了什么問題?能否找到一個守恒量？

生：小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用．拉力和速度方向總垂直，對小球不做功，只有重力對小球能做功．

實驗證明，小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉化．在擺動過程中，小球總能回到原來的高度．可見，重力勢能和動能的總和不變． 師：上面幾個例子都是說明動能和重力勢能之間的相互轉化，那么動能和另外一個勢能——彈性勢能之間的關系又是什么呢?我們看下面一個演示實驗．

(實驗演示，如圖5．8—2，水平方向的彈簧振于．用彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉化)

師：在這個小實驗中，小球的受力情況如何?各個力的做功情況如何?這個小實驗說明了什么?(學生觀察演示實驗，思考問題，選出代表發表見解)生1：小球在往復運動過程中，豎直方向上受重力和桿的支持力作用，水平方向上受彈力作用．重力、支持力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有彈簧的彈力對小球能做功．

生2：實驗證明，小球在往復運動過程中彈性勢能和動能在不斷轉化．小球在往復運動過程中總能回到原來的位置，可見，彈性勢能和動能的總和應該不變．

師：動能和重力勢能的總和或者動能和彈性勢能的總和叫做什么能量? 生：動能和重力勢能和彈性勢能的總和叫做機械能．

師：上述幾個例子中，系統的機械能的變化情況是怎樣的? 生：雖然動能不斷地變化，勢能也不斷地變化，它們的變化應該存在一個規律，即總的機械能是不變的．

二、機械能守恒定律

師：我們來看這樣一個問題：

(課件展示課本76頁圖7．8—3的問題，學生自主推導結論，老師巡視指導，及時解決學生可能遇到的困難．投影學生的推導過程，和其他學生一起點評)物體沿光滑曲面滑下，只有重力對物體做功．用我們學過的動能定理以及重力的功和重力勢能的關系，推導出物體在A處的機械能和B處的機械能相等．

師：這個問題應該怎樣解決，結論是什么? 生：推導的結果為：Ek2 +EP2 =Ek1 + EP1，即E1= E2． 師：這個結論用文字敘述應該是什么? 生：動能和重力勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變． 師：這個結論的前提是什么? 生：這個結論的前提是在只有重力做功的物體系統內．

師：除了這樣一個條件之外，在只有彈力做功的系統內，動能和彈性勢能可以相互轉化，而總的機械能不變．

師(得出結論)：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能和彈性勢能可以相互轉化，總的機械能也保持不變，這就是機械能守恒定律．

（課件展示出讓學生判斷各個實例中機械能是否守恒。學生練習，并讓學生主動解釋教師適時給予引導，給出正確的評價）(投影展示課本76—77頁例題，學生嘗試獨立解決這個問題，在解決問題中體會用機械能守恒定律解決問題的一般步驟)把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，擺長為L，最大傾角為θ．小球到達最底端的速度是多大? 師：這個問題應該怎樣分析? 生：和剛才舉的例子一樣，小球在擺動過程中受到重力和細線的拉力．細線的拉力與小球的運動方向垂直，不做功，所以整個過程中只有重力做功，機械能守恒．小球在最高點只有重力勢能，沒有動能，計算小球在最高點和最低點的重力勢能的差值，根據機械能守恒定律就能得到它在最低點的動能，從而計算出在最低點的速度．

師：具體的解答過程是什么?

師：通過這個題目的解答，你能夠得到什么啟發呢? 生1：機械能守恒定律不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律方便．

生2：用機械能守恒定律解題，必須明確初末狀態機械能，要分析機械能守恒的條件． 師：下面大家總結一下用機械能守恒定律解決問題的一般步驟．

(投影學生總結的用機械能守恒定律解題的一般步驟，組織學生討論完善這個問題，形成共同的看法)(參考解題步驟)生：可以分為以下幾步進行： 1．選取研究對象——系統或物體．

2．根據研究對象所經歷的物理過程．進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒． 3．恰當地選取參考平面，確定研究對象在過程的初末狀態時的機械能． 4．根據機械能守恒定律列方程，進行求解．

師：它和動能定理解題的相同點是什么呢? 生：這兩個定理都可以解決變力做功問題和運動軌跡是曲線的問題．它們都關心物體初末狀態的物理量．

師：用動能定理和機械能守恒定律解題的不同點是什么? 生：機械能守恒定律需要先判斷機械能是不是守恒，而應用動能定理時要求要比機械能守恒定律條件要寬松得多．應用機械能守恒定律解決問題首先要規定零勢能面，而用動能定理解決問題則不需要這一步．

師：剛才同學們分析得都很好，機械能守恒定律是一個非常重要的定律，大家一定要熟練掌握它．

實例探究：如圖所示，在豎直平面內有一段四分之一圓弧軌道，半徑OA在水平方向，一個質量為m的小球從頂端A點由靜止開始下滑，不計摩擦，求小球到達軌道底端B點時小球對軌道壓力的大小為多少？ [課堂小結]

（讓學生根據聽課效果給出總結，教師點評指正。）

[板書設計]

機械能守恒定律

1、內容：在只有重力或彈力做功的物體系統內，物體的動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。

Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

2、表達式： E1=E

21122mv?mgh?mv221?mgh1 22

3、適用條件：只有重力做功或彈力做功

注：此處彈力高中階段特指彈簧類彈力

六、教學后記

繼動能定理以后，我們緊接著又開始學習用能量方法解決問題的另外一個重要的知識點，在這一節的教學中，首先讓學生能夠從各種不同的例子中體會能量之間可以相互轉化，而機械能內部的動能和重力勢能以及彈性勢能之間當然可以相互轉化，轉化的條件是相應的重力做功或者彈力做功．在教學中可以利用例題讓學生自己總結用機械能守恒定律解決問題的一般步驟，由于是學生自己推導出來的，所以記憶當然深刻．在教學中對學有余力的同學可以安排較難的題目供他們選擇，也可以讓他們分別用動能定理和機械能守恒定律解決同樣一個問題，以便比較這兩種方法的相同點和不同點．

第二篇：“機械能守恒定律”教學設計

“機械能守恒定律”教學設計

貴陽三十七中：盧深

教學目標：

1、知識與技能

⑴通過實驗認識動、勢能的相互轉化現象

⑵利用動能定律研究動、勢能相互轉化的關系

⑶理解機械能守恒定律，會判斷何時使用它并進行簡單的運用

2、過程與方法

⑴通過實驗觀察單擺的運動情況，培養學生的觀察能力和語言表達能力

⑵采用分組討論，探究如何利用動能定理研究動、勢能相互轉化關系，及機械能守恒定律應用條件，培養學生思維能力和動手動腦能力

3、情感態度與價值觀

培養學生的探究精神，激發學生的學習熱情和興趣 重點、難點：

重點：理解機械能守恒定律，知道它的適用條件 難點：利用動能定理推導機械能守恒定律 設計思路：

“機械能守恒定律”在力學中占用很重要的地位，它是歷年來考察的重點，學會此定律后，學生在處理恒力或變力的運動學問題上，又多了一個更好更簡單的方法。具體設計如下：在本節課上注意與初中教材的聯系，因而適當復習初中學過的內容，并在此基礎上定量的展開。利用演示實驗給學生一個感性的印象，通過動手探究及實驗觀察，讓學生共同討論，得出何時使用機械能守恒定律，并引導學生將知識運用于變力和曲線運動的具體問題中，注意擴展知識，把知識講活，從而達到預定的三維教學目標。教學方法：

講授 實驗 討論 探究 學習方法： 自主 探究 教學儀器：

動勢能轉化演示儀、小鋼珠、鐵架臺、線、紙板、泡沫球 教學過程：

一、新課引入 創設情境，提出問題

實驗1：演示動、勢能轉化

師：觀察小鋼珠的運動情況，講講動勢能的變化

生：向上運動時，速度越來越小，動能越來越小；離地越來越高，勢能增加，動能轉化為勢能

說明：此內容及實驗在初中階段學生已學過，因而不需花很多時間，只是喚起學生的記憶，為下面內容打基礎。

那動勢能相互轉化有何特點？有何關系呢？ 板書：7-6 機械能守恒定律

二、新課教學

在初中知道

板書

1、動能、重力勢能、彈性勢能統稱機械能E=EP+EK 實驗2：用線將小鋼球懸掛固定于鐵架臺上，鐵架臺上在固定畫了平行線的線板

將小鋼球拉到A點，然后放開 說明小鋼球放開時應平行于紙板，否則它將做圓錐擺 問題：實驗觀察到什么？

生：小球開始擺動，小球下降速度越來越快，而上升速度越來越慢

師：能量是如何轉化呢？

生：下降時，重力勢能轉化為動能；上升時，動能轉化為重力勢能

師：還有什么現象？若小球從A開始

生：到A的那一側，與A同高

師：若在擺球擺動時，擺長改變又如何？ 實驗3：用尺子在某一點擋住細線 生：與剛才現象一樣

師：有誰能用語言描述一下剛才的實驗現象？

生：小球拉高到A，放手開始擺動過程中動勢能相互轉化，且小球會擺動到與A同高

師：回答的很好。實驗給我們感覺是從某高度擺動又會回到另一側同高度，始末的重力勢能似乎一樣？。。。暫時不急回答。現在來復習動能定理，何為動能定理？

生：物體合力做功的結果使物體動能增加 板書：W=△EK

在使用動能定理師，應先對物體受力分析，進而分析它在力的方向上是否發生位置改變，判斷力是否做功，然后只需找到初末速度既可。

說明：對于學習差的同學進行動能定理使用的提醒是很必要的。課件：某質量為m的物體自由下落。經過高度h1的A點時速度為V1,下落到高度為h2的B點時速度為V2.。請用動能定理推導A、B點機械能的關系。

學生分組討論（5分鐘后）教師將學生每組代表的推導過程放在實物投影上進行投影討論

設計意圖在于:⑴提高學生分析問題的探索能力

⑵通過討論可增強學生之間的合作意識，培養學生的合作能力，同時也可提高學生學習知識的主動性。討論結果：在自由落體運動中，A、B的機械能相同 師：在剛才單擺試驗中，單擺受幾個力？若不計空氣阻力

生：重力、拉力

師：這兩個力都做功嗎？

生：在從A點到最低點時，重力做功，而拉力不做功 師：那單擺從A到C，它們同高度，說明什么？ 生：同高度說明A、C兩點重力勢能相同

師：那在A點和C點單擺是否有速度？有動能？

生：無

師：那你得到何結論？

生：在單擺試驗中，A、C兩點機械能相同 實驗4：用泡沫替代鋼球重做單擺實驗 生：不能回到同高度，且迅速停下 師：為什么？ 生：因有空氣阻力

師：此時空氣阻力還能忽略嗎？ 生：不能

師：正是由于在現實生活中阻力不能忽略，因而鐘擺會停下來，但在物理題目中往往忽略不計阻力。通過剛才的鋼球單擺實驗和你們的推導，請你們講講它們有何共同之處? 學生討論

生：它們都只有重力做功，且機械能相等

不僅重力勢能和動能可以相互轉化，彈性勢能和動能也可以相互轉化。通過研究發現，若只有彈力做功，機械能也相等

板書：在只有重力、彈力做功的情況下，物體的動、勢能發生相互轉化，但機械能的總量保持不變，此為機械能受恒定律。

課件：練習：在下列例子中，那些情況機械能守恒？ ⑴跳傘員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落 ⑵拋出的標槍在空中運動

⑶拉著一個物體沿光滑斜面勻速上升

⑷用細繩栓著一小球，使小球在豎直面內做圓周運動

⑸在光滑水平面上運動的小球碰到一個彈簧，壓縮后，又被彈回 學生討論并解答

課件：以10m/s的速度將質量為m的物體豎直向上拋出，若空氣阻力忽略，g=10m/s2,則物體上升的最大高度是多少？ 用ppt演示解題步驟

三、課堂小結 課后反思：

本節課是按照新課標的標準來設計的，將課堂還于學生。教師在教學設計中遵循學生的認知規律，從實驗著手，使學生對物理規律的建立和理解有一個從感性到理性，從定性到定量的過程，從而使學生對物理規律學習并不感到陌生，而通過學生自己動手進行推導、討論的形式，讓學生體會探究的樂趣。通過實物投影的方式，使學生不僅認識到自己犯的錯誤，而且加深了印象，這樣使學生能夠積極地參與問題的分析、討論、交流和體驗，從被動接受知識的習慣中解脫出來，在自主的氛圍中理解掌握知識，發展提升能力。但由于學生參差不齊，因而在課堂上一定要進行動能定律的復習和靈活處理。

第三篇：機械能守恒定律 教學設計

機械能守恒定律

教學內容：功，動能定理，勢能，機械能守恒定律

教學目的：掌握功的概念，會計算變力做的功。掌握保守力做功的特點和勢能概念，并了解勢能曲線概念。掌握質點的動能定理及功能原理，機械能守恒，并能掌握運用守恒定律解決問題的思路和方法。

教學安排：課前20分鐘以討論形式展開布置給同學們自學的內容。本講安排約50分鐘。（即一個學時）

教學媒體：電子教案 本講重點：

? 重點之一：掌握功的概念，會計算變力的功。

? 重點之二：如何運用功能原理和機械能守恒解決問題。? 重點之三：掌握勢能的概念 ? 難點之一：一對力做功的特點

? 難點之二：機械能守恒的條件的滿足與參考系有關。

教學方法：

一 引入

1).提問討論，讓同學比較高中的知識與新知識。更深刻理解變力作功的特點。

2).以討論形式展開教學，活潑課堂啟發同學。因為這是大學物理開篇的幾堂課，要讓同學積極加入思維活動，以便后繼課的展開。

二 教學內容的展開及對重點的處理

本講以討論形式展開，引入各種概念定理，要求同學抓注重點。此中矢量仍是一個重點并難點。為此一般以范例教學，加強互動來展開教學。本講仍然從討論的對象是質點過渡到質點系。要求同學對這三講的內容作比較分析，對以質點系為研究對象如何研究系統的性質有深刻的理解。

對勢能內容的處理要注意幾個同學容易忽略的問題（在電子教案中有體現）。另外對勢能曲線的講授可以在有課時的情況下作一些補充。在講授中注意啟發，（見電子教案）三 對難點的處理

對難點之一的處理：先以子彈穿墻為例說明一對力作功不為零的情形。引出一對力作功的問題。在講授中對學生強調現在所討論的問題是針對以質點系為研究對象。

對難點之二的處理：一般擬放在習題課中講授。在總結各守恒條件時可以以運動車廂的彈簧為例說明機械能守恒的條件滿足與參考系有關。四 布置作業

讓同學對三個守恒定律的應用作總結。培養同學解決問題的能力。

《課堂講授》流程圖

第四篇：教學設計 7.8 機械能守恒定律

7.8 機械能守恒定律

新課教學

一、動能與勢能的相互轉化

前面我們學習了動能、勢能和機械能的知識.在初中學習時我們就了解到，在一定條件下，物體的動能與勢能(包括重力勢能和彈性勢能)可以相互轉化，動能與勢能相互轉化的例子在生活中非常多，請同學們舉出生活中的例子來說明動能與勢能的相互轉化.參考:1.從樹上掉下的蘋果（勢能向動能轉化）； 2.自行車猛蹬幾下自由沖上斜坡（動能向勢能轉化）； 3.拉弓射箭（勢能向動能轉化）

4.運動會上撐竿跳高運動員在跳起的過程中（人的動能轉化為桿的彈性勢能,后桿的彈性勢能轉化為人的重力勢能）.……

實驗演示：依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學生注意觀察物體運動中動能、勢能的變化情況，即轉化過程中物理量的具體變化.通過觀察演示實驗，學生回答物體運動中動能、勢能變化情況.教師小結：物體運動過程中，隨著動能的增大，物體的勢能減小；反之，隨著動能的減小，物體的勢能增大.學生通過實例感受、實驗演示，切實感受到機械能的兩種形式（動能與勢能）之間可以相互轉化.而且，轉化過程中有力做功.重力做功：動能←→重力勢能 彈力做功：動能←→彈性勢能.二、機械能守恒定律

問題：動能和勢能的相互轉化是否存在某種定量的關系呢？上述各運動過程中，物體的機械能是否變化呢？

引導學生通過具體的實例進行理論推導分析.先考慮只有重力對物體做功的理想情況.設物體自由下落過程中經過高度h1的A點速度v1，高度h2的B點時速度為v2，由同學用學習過的知識（牛頓定律或動能定理），分析下落過程中A、B兩位置的機械能之間的數量關系。A點到B點，WG=11mv22-mv12= Ek2-Ek1 22由重力做功和重力勢能變化的關系有 WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2 得到Ek2-Ek1=Ep1-Ep2① 移項后，得Ep1+Ek1=Ep2+Ek2 ② 即E1=E2

引導學生討論式①的含義是什么？式②的含義又是什么？

在表達式①中左邊是物體動能的增加量，右邊是物體重力勢能減少量，該表達式說明：物體在下落過程中，重力做了多少正功，物體的重力勢能就減小多少，同時物體的動能就增加多少。在表達式②中，左邊是物體在末位置時的機械能，右邊是物體在初位置時的機械能，該式表示：動能和勢能之和即總的機械能保持不變。⑵只有重力做功分析

上述結論是在運動過程只受重力作用的時候得到的，如果物體是沿光滑斜面下滑，上述 結論成立嗎？（由同學推導，分析）

沿光滑斜面下滑過程中，斜面的彈力不做功，由動能定理分析，通過重力做功，使重力 勢能轉化為動能，總的機械能保持不變。

如果物體沿光滑曲面滑下，怎么分析？

由學生通過重力勢能的分析中將曲面看成無數個小斜面的處理方法，得出結論。小結：在只有重力做功的情形下，不論物體做直線運動還是曲線運動，總的機械能保持

不變。

進一步分析實驗2，擺球擺動過程受重力與細線拉力，兩拉力方向始終與運動方向垂直，不 做功，則上式推導過程及結論都相同。⑶分析守恒條件

分析討論：泡沫球實驗和黑板傾斜后球不能擺到等高處的原因。

泡沫球受到的阻力不能忽略，前面的推導過程中W=WG+Wf，Ep1+Ek1≠Ep2+Ek2，從能量轉化角度看，有機械能轉化為熱能，所以機械能將不斷減少。通過實驗和理論推導的證明：只有重力做功時，物體系統內的機械能守恒。（此處應說明：重力勢能是物體和地球組成的系統具有的）⑷只有彈力做功分析

提出問題：勢能包括重力勢能和彈性勢能，只有彈力做功時，機械能與守恒嗎？ 實驗4：氣墊導軌上的水平彈簧振子，觀察振動過程。

由同學討論振動過程的能量轉化和實驗結論，結合前面已經探究過的彈力做功與彈性勢能的關系，類比重力做功，進行分析。WF= Ek2-Ek1

又WF= Ep1-Ep2=Ek2-Ek1 則Ep1+Ek1=Ep2+Ek2

結論：只有彈力做功時，系統機械能守恒 ⑸系統內只有重力和彈力做功分析

實驗5：豎直彈簧振子的振動，觀察現象，作出分析。共同分析，得出結論（板書）： ⑹分析守恒條件，歸納結論

在只有重力和彈力做功的物體系統內，動能和勢能可以互相轉化，而總的機械能保持不變 ⑺引導學生分析結論，加深理解：

“在只有重力和彈力做功的物體系統內”是機械能守恒的條件 “而總的機械能保持不變”是結論

“動能和勢能可以互相轉化”是系統內重力或彈力做功的結果。從能量轉化角度看，機械能守恒定律是普遍的能量守恒定律的一種特殊情況。

條件：系統內只有重力（或彈力）做功。公式：Ep1+Ek1=Ep2+Ek2（E1=E2）（板書）⑻共同分析書本中的思考與討論：

一小球在真空中下落，有一質量相同的小球在粘滯性較大的液體中勻速下落，它們都 因高度為h1的地方下落到h2的地方，在兩種情況下，重力所做的功相等嗎？重力勢能各轉化為什么形式的能？機械能守恒嗎？ 課堂小結

1.在只有重力或彈力做功的物體系統內，物體的機械能總量不變.2.應用機械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象;(2)對研究對象進行正確的受力分析;(3)判斷各個力是否做功，并分析是否符合機械能守恒的條件;(4)視解題方便選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始、末狀態時的機械能;(5)根據機械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進行求解.布置作業

1.教材“問題與練習”第1、3、4題.2.觀察記錄生活中其他的物理情景，判斷其是否符合機械能守恒定律.板書設計 機械能守恒定律

一、動能與勢能的相互轉化 重力做功：動能←→重力勢能 彈力做功：動能←→彈性勢能

二、機械能守恒定律

在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變.三、機械能守恒定律的條件

1.只受重力（彈力），不受其他力.如自由落體的物體.2.除重力（彈力）以外還有其他力，但其他力都不做功.如做單擺運動的物體.活動與探究

課題：從能量的角度探究機械能守恒定律的條件

目的：進行課堂拓展，讓學生自主設置情景，自主探究，重溫機械能守恒定律條件發現的過程，加深對課本內容的理解.方法：指導學生自主設置情景，從能量的角度判斷機械能守恒.

第五篇：機械能守恒定律的教學設計

機械能守恒定律的教學設計

【教學目標】

一、知識與技能

1．知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化；

2．會正確推導物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒，理解機械能守恒定律的內容，知道它的含義和適用條件；

3．在具體問題中，能判定機械能是否守恒，并能列出機械能守恒的方程式。

二、過程與方法

1．學會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒；

2．初步學會從能量轉化和守恒的觀點來解釋物理現象，分析問題。

三、情感、態度與價值觀

通過能量守恒的教學，使學生樹立科學觀點，理解和運用自然規律，并用來解決實際問題。【教學重點】

1．掌握機械能守恒定律的推導、建立過程，理解機械能守恒定律的內容；

2．在具體的問題中能判定機械能是否守恒，并能列出定律的數學表達式。【教學難點】

1．從能的轉化和功能關系出發理解機械能守恒的條件；

2．能正確判斷研究對象在所經歷的過程中機械能是否守恒，能正確分析物體系統所具有的機械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能。

【教學方法】

演繹推導法、分析歸納法、交流討論法。【教具】

細線、小球、帶標尺的鐵架臺。【教學過程】

一、引入新課

教師活動：我們已學習了重力勢能、彈性勢能、動能。這些不同形式的能是可以相互轉化的，那么在相互轉化的過程中，他們的總量是否發生變化？這節課我們就來探究這方面的問題。

二、進行新課

1．動能與勢能的相互轉化

二、進行新課

1．動能與勢能的相互轉化

演示實驗：如圖所示，用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實驗。把一個小球用細線懸掛起來，把小球拉到一定高度的小球可以擺到跟點等高的點，然后放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉化。我們看到，點，如圖甲。如果用尺子在某一點擋住細線，小球雖然不能擺到高度，如圖乙。

點，但擺到另一側時，也能達到跟點相同的問題：這個小實驗中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況如何？這個小實驗說明了什么？ 學生：觀察演示實驗，思考問題，選出代表發表見解。

小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有重力對小球能做功。

實驗結論：小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉化。在擺動過程中，小球總能回到原來的高度。可見，重力勢能和動能的總和，即機械能應該保持不變。

教師：通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉化，那么在動能和勢能的轉化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就來定量討論這個問題。

2．機械能守恒定律

物體沿光滑曲面滑下，只有重力對物體做功。用我們學過的動能定理以及重力的功和重力勢能的關系，推導出物體在處的機械能和

處的機械能相等。

教師：為學生創設問題情境，引導學生運用所學知識獨立推導出機械能守恒定律。讓學生親歷知識的獲得過程。

學生：獨立推導。

教師：巡視指導，及時解決學生可能遇到的困難。推導的結果為：，即。

可見：在只有重力做功的物體系統內，動能和重力勢能可以相互轉化，而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，動能和彈性勢能可以相互轉化，總的機械能也保持不變。

結論：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能和彈性勢能可以相互轉化，總的機械能也保持不變。這就是機械能守恒定律。

3．例題與練習

例題：把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，如圖，擺長為，最大擺角為動到最低位置時的速度是多大？

學生：學生在實物投影儀上講解自己的解答，并相互討論；

教師：幫助學生總結用機械能守恒定律解題的要點、步驟，體會應用機械能守恒定律解題的優越性。總結：

1．機械能守恒定律不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律方便；

2．用機械能守恒定律解題，必須明確初末狀態機械能，要分析機械能守恒的條件。，小球運練習一：如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動，圖C中的木塊向上運動。在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是（）

解析：機械能守恒的條件是：物體只受重力或彈力的作用，或者還受其它力作用，但其它力不做功，那么在動能和勢能的相互轉化過程中，物體的機械能守恒。依照此條件分析，ABD三項均錯。答案：C。

練習二：長為L的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長度的1/4垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多大？

解析：鏈條下滑時，因桌面光滑，沒有摩擦力做功。整根鏈條總的機械能守恒，可用機械能守恒定律求解。設整根鏈條質量為，則單位長度質量（質量線密度）為，設桌面重力勢能為零，由機械能守恒定律得：

解得

4．課下作業：完成 25“問題與練習”中4．5題。5．教學體會

機械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例，要使學生對定律的得出、含義、適用條件有一個明確的認識，這是能夠用該定律解決力學問題的基礎。

本節知識點包括：機械能守恒定律的推導；機械能守恒定律的含義和適用條件。

機械能守恒定律是本章教學的重點內容，本節教學的重點是使學生掌握物體系統機械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統所具有的機械能；

分析物體系統所具有的機械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能，是本節學習的難點之一。在教學中應讓學生認識到，物體重力勢能大小與所選取的參考平面（零勢面）有關；而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關的。在討論物體系統的機械能時，應先確定參考平面。

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花，水中月。