機(jī)械能守恒定律說(shuō)課稿三篇
機(jī)械能守恒定律說(shuō)課稿（一）
教學(xué)目標(biāo)：
知識(shí)與能力：掌握機(jī)械能守恒定律，知道它的含義和適用條件；會(huì)利用守恒條件判斷機(jī)械能是否守恒。
過(guò)程與方法：學(xué)生會(huì)推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律；會(huì)用歸納的方法提出守恒條件；加深對(duì)功能關(guān)系的理解。
情感態(tài)度價(jià)值觀：通過(guò)分析事物發(fā)生的條件，學(xué)習(xí)和體會(huì)"具體情況具體分析""透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)"的方法，理解自然規(guī)律，應(yīng)用自然規(guī)律。
教學(xué)重點(diǎn)：
學(xué)生推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律，并掌握該定律及其適用條件。
教學(xué)難點(diǎn)：
從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件并且判斷是否守恒。
教學(xué)方法：
講授法，對(duì)比歸納，實(shí)例分析的方法。
教學(xué)過(guò)程：
一、復(fù)習(xí)引課
功和能關(guān)系如何？
動(dòng)能定理的內(nèi)容和表達(dá)式是什么？
重力所做的功與物體重力勢(shì)能的變化之間有什么關(guān)系？
二、新課教學(xué)
�。ㄒ唬C(jī)械能
1、概念：物體的動(dòng)能、勢(shì)能的總和。E=EK+EP
2、機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性（需要設(shè)定勢(shì)能參考平面）
3、機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化（學(xué)生舉例，教師補(bǔ)充）
�。ǘC(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)
1、實(shí)例分析：（提前布置的作業(yè)，課上檢查，講評(píng)）
學(xué)生發(fā)現(xiàn)：只有重力做功時(shí)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。如果有阻力做功，則總量有變化。
（1）
2、理論推導(dǎo)過(guò)程
思考題一：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體自由下落，經(jīng)過(guò)高度
為h1的A點(diǎn)時(shí)速度為v1,下落到高度h2為的B點(diǎn)時(shí)速度為v2,
試寫(xiě)出物體在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能和在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，并找到這二個(gè)
機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。
�。�2）
思考題二：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)高度
為h1的A點(diǎn)時(shí)速度為v1,經(jīng)過(guò)高度為h2的B點(diǎn)時(shí)速度為v2,寫(xiě)出
物體在位置A、B時(shí)的機(jī)械能的表達(dá)式并找出這二個(gè)機(jī)械能之間的關(guān)系。
初狀態(tài)：A點(diǎn)的機(jī)械能等于
末狀態(tài)：B點(diǎn)的機(jī)械能等于
物體只受重力的作用，據(jù)動(dòng)能定理得： （1）
據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系得到： WG= mgh1-mgh2 （2）
由（1）（2）兩式可得
移項(xiàng)得：
學(xué)生討論：上述表達(dá)式說(shuō)明了什么問(wèn)題？
討論后：學(xué)生代表回答
等號(hào)左邊是物體在初位置時(shí)的機(jī)械能，等號(hào)右邊是物體在末位置時(shí)的機(jī)械能，該式表示：動(dòng)能和勢(shì)能之和即總的機(jī)械能保持不變。
教師提問(wèn)：如果有阻力做功呢？上面的兩邊還會(huì)相等嗎？
學(xué)生回答：不相等。
結(jié)論：只有重力做功時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。
�。ㄈC(jī)械能守恒定律
1、內(nèi)容：在只有重力做功時(shí)，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。
2、理解：
�。�1）條件：（由學(xué)生分析、討論）
a:只受重力作用
b:不只受得力作用，但其它力不做功（學(xué)生舉例）
�。�2）表達(dá)式
（機(jī)械能總量始終保持不變）
�。▌�(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量）
�。�3）機(jī)械能守恒定律是能量轉(zhuǎn)化與守恒的特殊情況。守恒是指在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中"時(shí)時(shí)、處處"總量不變，而不僅僅是初狀態(tài)和末狀態(tài)總量相等。
�。�4）只有彈簧彈力做功時(shí)，彈性勢(shì)能和動(dòng)能間相互轉(zhuǎn)化，但物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能總量保持不變。（理論推導(dǎo)中的重力做功改成彈簧彈力做功，重力勢(shì)能改為彈性勢(shì)能）
（四）鞏固練習(xí)
1、關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒的敘述，下列說(shuō)法中正確的是：
A、豎直下落的物體，機(jī)械能一定守恒；
B、做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒；
C、外力對(duì)物體所做的功等于0時(shí)，機(jī)械能一定守恒；
D、物體若只有重力做功，機(jī)械能一定守恒。
2、下列運(yùn)動(dòng)的物體，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能不守恒的是：
A、起重機(jī)吊起物體勻速上升；
B、物體做平拋運(yùn)動(dòng)；
C、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；
3、從離地高為H的陽(yáng)臺(tái)上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為m的物體，它上升 h后又返回下落，最后落在地面上，則一列說(shuō)法中正確的是（不計(jì)空氣阻力，以地面為參考面）
A、物體在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為mg（H+h）；
B、物體落地時(shí)的機(jī)械能為mg（H+h）+1/2mv2;
C、物體落地時(shí)的機(jī)械能為mgH+1/2mv2;
D、物體在落回過(guò)程中，過(guò)陽(yáng)臺(tái)時(shí)的機(jī)械能為mgH+1/2mv2
4、將物體由地面豎直上拋，如果不計(jì)空氣阻力，物體能夠達(dá)到的最大高度為H,當(dāng)物體在上升過(guò)程中的某一位置，它的動(dòng)能是重力勢(shì)能的2倍，則這一位置的高度為
A.2H/3 B.H/2 C.H/3 D.H/4
三、課堂小結(jié)：
四、布置作業(yè)：
機(jī)械能守恒定律說(shuō)課稿（二）
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1. 學(xué)會(huì)利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
2. 進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用計(jì)時(shí)器打紙帶研究物體運(yùn)動(dòng)的方法。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)：
1. 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理和步驟。
2. 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
學(xué)習(xí)難點(diǎn)：
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
主要內(nèi)容：
一、實(shí)驗(yàn)原理
物體在自由下落過(guò)程中，重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加。如果忽略空氣阻力，只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒，重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。設(shè)物體的質(zhì)量為m,借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下紙帶，由紙帶測(cè)算出至某時(shí)刻下落的高度h及該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v;進(jìn)而求得重力勢(shì)能的.減少量│△Ep│=mgh和動(dòng)能的增加量△EK=1/2mv2;比較│△Ep│和△EK,若在誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn:依據(jù)"物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度",用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T計(jì)算（T為打下相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔）。
二、實(shí)驗(yàn)器材
電火花計(jì)時(shí)器（或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器），交流電源，紙帶（復(fù)寫(xiě)紙片），重物（帶紙帶夾子），導(dǎo)線，刻度尺，鐵架臺(tái)（帶夾子）。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
（1）按圖裝置固定好計(jì)時(shí)器，并用導(dǎo)線將計(jì)時(shí)器接到電壓合適的交流電源上（電火花計(jì)時(shí)器要接到220 V交流電源上，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要接到4 V~6 V的交流低壓電源上）。
�。�2）將紙帶的一端用小夾子固定在重物上，使另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提著紙帶，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方。
（3）接通電源，松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。
�。�4）換幾條紙帶，重做上面的實(shí)驗(yàn)。
�。�5）從幾條打上了點(diǎn)的紙帶上挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2 mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。
�。�6）在挑選出的紙帶上，先記下打第一個(gè)點(diǎn)的位置0（或A），再任意選取幾個(gè)點(diǎn)1、2、3（或B、C、D）等，用刻度尺量出各點(diǎn)到0的距離h1、h2、h3等，如圖所示。
�。�7）用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3等。
�。�8）計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的增加量1/2mvn2的值，進(jìn)行比較，得出結(jié)論。
四、實(shí)驗(yàn)記錄
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在只有重力做功的情況下，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。
六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
�。�1）計(jì)時(shí)器要豎直地架穩(wěn)、放正。架穩(wěn)就是要牢固、穩(wěn)定。重物下落時(shí)它不振動(dòng)；放正就是使上下兩個(gè)限位孔在同一豎直平面內(nèi)一條豎直線上與紙帶運(yùn)動(dòng)方向相同，以減小紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)與限位孔的摩擦（可用手提住固定好重物的紙帶上端，上下拉動(dòng)紙帶，尋找一個(gè)手感阻力最小的位置）。
�。�2）打點(diǎn)前的紙帶必須平直，不要卷曲，否則紙帶在下落時(shí)會(huì)卷到計(jì)時(shí)器的上邊緣上，從而增大了阻力，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差過(guò)大。
（3）接通電源前，提紙帶的手必須拿穩(wěn)紙帶，并使紙帶保持豎直，然后接通電源，待計(jì)時(shí)器正常工作后，再松開(kāi)紙帶讓重物下落，以保證第一個(gè)點(diǎn)跡是一個(gè)清晰的小點(diǎn)。
�。�4）對(duì)重物的要求：選用密度大、質(zhì)量大些的物體，以減小運(yùn)動(dòng)中阻力的影響（使重力遠(yuǎn)大于阻力）。
（5）紙帶的挑選：應(yīng)挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2 mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。這是因?yàn)椋罕緦?shí)驗(yàn)的前提是在重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的情況下，通過(guò)研究重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的，故應(yīng)保證紙帶（重物）是在打第一個(gè)點(diǎn)的瞬間開(kāi)始下落。計(jì)時(shí)器每隔O.02 s打一次點(diǎn)，做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在最初0.02 s內(nèi)下落的距離h1=1/2gt2=1/2×9.8×0.022m=0.002 m=2 mm,所以若紙帶第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2 mm,就意味著重物是在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬間開(kāi)始下落的，從而滿足本次實(shí)驗(yàn)的前提條件（打第一個(gè)點(diǎn)物體的初速度為零，開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)）。
�。�6）測(cè)量下落高度時(shí)，必須從起點(diǎn)o量起。為了減小測(cè)量^的相對(duì)誤差，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)要離O點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些（紙帶也不宜過(guò)長(zhǎng)，其有效長(zhǎng)度可在60 cm~80 cm以內(nèi)）。
�。�7）本實(shí)驗(yàn)并不需要知道重力勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量的具體數(shù)值，只要對(duì)mgh與1/2mv2進(jìn)行比較（實(shí)際上只要驗(yàn)證1/2v2=gh即可）以達(dá)到驗(yàn)證機(jī)械能守恒的目的，所以不必測(cè)出重物的質(zhì)量。
七、誤差分析
（1）做好本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是盡量減小重物下落過(guò)程中的阻力，但阻力不可能完全消除。本實(shí)驗(yàn)中，誤差的主要來(lái)源是紙帶摩擦和空氣阻力。由于重物及紙帶在下落中要不斷地克服阻力做功，因此物體動(dòng)能的增加量必稍小于重力勢(shì)能的減少量，這是系統(tǒng)誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法有選用密度大的實(shí)心重物，重物下落前紙帶應(yīng)保持豎直，選用電火花計(jì)時(shí)器等。
�。�2）由于測(cè)量長(zhǎng)度會(huì)造成誤差，屬偶然誤差，減少辦法一是測(cè)距離都應(yīng)從起點(diǎn)0量起，下落高度h適當(dāng)大些（過(guò)小，h不易測(cè)準(zhǔn)確；過(guò)大，阻力影響造成的誤差大），二是多測(cè)幾次取平均值。
【例一】 在"驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)：
�。�1）重力勢(shì)能的減少量為多少？
�。�2）動(dòng)能的增加量是多少？
�。�3）根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？產(chǎn)生誤差的主要原因是什么？
機(jī)械能守恒定律說(shuō)課稿（三）
一、教材分析
《機(jī)械能守恒定律》是人教版高中新教材必修2第七章第8節(jié)，本節(jié)內(nèi)容從理論推導(dǎo)過(guò)程中，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)動(dòng)能定理的進(jìn)一步理解；機(jī)械能守恒定律屬物理規(guī)律教學(xué)，是對(duì)功能關(guān)系的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，是學(xué)生理解能量的轉(zhuǎn)化與守恒的鋪墊，為今后學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒、電荷守恒打下基礎(chǔ)。它結(jié)合動(dòng)量守恒定律是解決力學(xué)綜合題的核心，而這類問(wèn)題又常伴隨著較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和受力特點(diǎn)是充分考查學(xué)生抽象思維能力、分析能力、應(yīng)用能力的關(guān)鍵點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)上述教材結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分析，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、心理特征 ,制定如下教學(xué)目標(biāo)：
知識(shí)與技能
1、知道什么是機(jī)械能；
2、知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化；
3、掌握機(jī)械能守恒的條件；
情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，并利用已有知識(shí)探索學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力；
2、通過(guò)能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)：掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過(guò)程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；
在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
難點(diǎn)：從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件。
二、說(shuō)教法
主要采用講授法、討論法、歸納法相結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué)方法。通過(guò)師生一起探索得出物理規(guī)律及適用條件，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，充分體現(xiàn)"教師主導(dǎo)、學(xué)生主體"的教學(xué)原則。采用情景→問(wèn)題→分析與活動(dòng)→總結(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，以老師指導(dǎo)下的學(xué)生活動(dòng)為主。
三、說(shuō)學(xué)法
讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。這種運(yùn)用歸納法的思想，從一個(gè)個(gè)典型的物理情景中總結(jié)出科學(xué)的結(jié)論，可以大大調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中通過(guò)觀察生活中的常見(jiàn)形變，巧用引導(dǎo)性提問(wèn)，激發(fā)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生在輕松、自主、討論的學(xué)習(xí)氛圍中總結(jié)出本節(jié)的主要內(nèi)容從而完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
四、教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ胄抡n）
用多媒體展示下述物理情景：A.運(yùn)動(dòng)員投出鉛球；B.彈簧的一端接在氣墊導(dǎo)軌的一端，另一端和滑塊相連，讓滑塊在水平的軌道上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
1.動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
依次演示自由落體、豎直上拋、滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。讓學(xué)生思考上述演示過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能有什么變化。
2.探究規(guī)律找出機(jī)械能不變的條件
只受重力做功作用分析
只有彈力做功分析
結(jié)論：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，這就叫機(jī)械能守恒定律。
3、 能力訓(xùn)練
例1、在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2,求小球落地速度大小。引導(dǎo)學(xué)生思考分析，提出問(wèn)題：
�。�1）前面學(xué)習(xí)過(guò)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法處理平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這類問(wèn)題？
�。�2）小球拋出后至落地之前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是否滿足機(jī)械能守恒的條件？如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題？
提出問(wèn)題：請(qǐng)考慮用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題與用運(yùn)動(dòng)合成解決問(wèn)題的差異是什么？
4、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟。
5、總結(jié)歸納
本課學(xué)習(xí)，我們通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)了動(dòng)能和勢(shì)能之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，了解了只有重力做功或只有彈簧彈力做功的情況下，物體的機(jī)械能總量不變，通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)例分析、加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。
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