一、能量守恒定律教学设计内容推荐

第八节 机械能守恒定律教学设计

一、学习目标: 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.掌握机械能守恒定律的内容及得出过程；

3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题。

二、学习重点：

1.掌握机械能守恒定律的内容及其条件。

2.能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决问题。

三、学习难点：

1.在具体问题中判断机械能是否守恒及机械能守恒定律的运用。

四、学习方法： 讨论法、归纳法、讲授法

五、学法指导：课下预习，完成学案中设置的任务，课上小组探究交流发表自己的观点完成本节内容。

六、教学过程设计：

（一）

引入新课

1、小实验：动画

2、思考提问

（1）、前几节我们学习了哪几种形式的能？各怎么表示？ （2）、机械能的概念及表达式？

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。

（二）

新课教学

任务一、机械能

列举生活中的实例（多媒体放课件），如图，水平方向的弹簧振子，振子静止时在o点，把振子拉到A点放手后，用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化。

观察实验现象，回答下面问题：

- 1 -

①、每次小球是否都能回到A点？都有哪些力做功？

②、小球从A点到0点以及从0点到A点的运动过程中，动能和弹性势能是怎样转化的？这个小实验说明了什么？

N F G A 0 A

【学生活动】

观察演示实验，思考并回答问题。

①、小球在往复运动过程中，每次小球都能回到A点，只有弹力做功。

②、小球从A点到0点的运动过程中，弹性势能减少，动能增加；从0点到A点的运动过程中，弹性势能增加，动能减少。这个实验说明弹性势能和动能的总和应该保持不变。

【教师点评】

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A点，可见，只有弹力做功的系统内，弹性势能和动能的总和保持不变，即机械能保持不变。

通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在弹力和重力做功的系统内，动能和势能的转化过程中，动能和势能的总和是否真的保持不变？下面我们就来定量讨论这个问题。

任务三、探究机械能守恒定律的表达式

1.

如图，一个质量为m的小球做运动，经过某高度为h１的A点时速度为v１，到某高度为h2的B点时速度为v2，试分析在运动过程中小球受什么力？哪些力做功？并写出小球在A点时的机械能EA和在B点时的机械能EB，由动能定理、重力做功与重力势能变化的关系探究EA和EB的关系。

2.

- 2 -

m

A

v1

（为学生创设问题情境，引导学生运用所学知识独立推导出机

B

错误。

分析推理

A点机械能： EAEKAEPA生根据教师的引导，在练习本上进行推导，推完后相互交流意械能守恒定律。让学生亲历知识的获得过程）【学生活动】

学

h1

v2

见。

教师巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难。教师让两名学生在黑板上一步一步写出推导 过程，其余学生根据自己的推导过程进行对比交流，发表自己的见解，改正并指出h2

1mv12mgh1

212mv2mgh2

2B点机械能： EBEKBEPB由动能定理得： WG1122mv2mv122

由重力做功与重力势能变化的关系得： WG由以上两式可以得到 mgh1mgh2

1122mv2mgh2mv1mgh1

22即 EKB即 EPBEKAEPA

EBEA

【教师总结】

在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。同样在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能也可以相互转化，总的机械能也保持不变。

【思考与讨论】

上面例子小球仅受重力，假如物体除了受重力外，还受其它力,而其它力不

做功，机械能是否守恒?

- 3 -

例如：质量为m的物体从光滑斜面上滑下的过程中，小球的机械能是否守恒？ 【讨论与交流】

小组讨论，讨论后选取代表发表各自的意见，进行交流。

【教师点评】

根据学生的意见，教师帮助学生总结机械能守恒定律的条件是不论物体受几个力，只要只有重力（或弹力）做功，物体的机械能就守恒。

2、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，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

（2） 表达式: ① EK2

② EP2EK1EP1 即

E2E1 112mv2mgh2mv12mgh1

22

（4）条件：只有重力（或弹力）做功的物体系统内

对机械能守恒定律条件的理解：

（1）、只受重力或弹力；

（2）、除受重力或弹力外，还受其它力，但其它力不做功或其它力所做功代数和为零

任务四：机械能守恒定律解题的一般步骤：（师生共同总结）

(1)

选取研究对象(物体或系统) (2)

对研究对象受力分析，判断机械能是否守恒。 (3)

恰当选取参考平面，确定研究对象初状态和末状态的机械能。

(4)

利用机械能守恒定律列方程，求解。 课堂练习

1.说一说:（放多媒体课件）下列实例中哪些情况机械能是守恒的

【学生活动】

选几个学生起来回答上面的问题，并说明为什么？

- 4 -

七、板书设计：

一、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。

2.表达式： ① EK2EP2EK1EP1 即

E2E1 112mvmghmv12mgh1

② 2222 3.条件：只有重力（或弹力）做功

4.步骤：

（1）、选取研究对象(物体或系统) （2）对研究对象受力分析，判断机械能是否守恒。 （3）恰当选取参考平面，确定研究对象初状态和末状态的机械能。

（4）利用机械能守恒定律列方程，求解。 八、作业布置:

- 5 -