机械能守恒定律教学设计_机械能守恒定律教学设计PPT

高一物理机械能守恒定律知识点

机械能守恒定律是解答物理问题的重要规律，高一学生要掌握重点知识点。下面是我给高一学生带来物理机械能守恒定律知识点，希望对你有帮助。

机械能守恒定律教学设计_机械能守恒定律教学设计PPT

高一物理 机械能守恒定律重要知识点

(1)机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称

总机械能:E=Ek+Ep是标量也具有相对性

机械能的变化,等于非重力做功(比如阻力做的功)

ΔE=W非重

机械能之间可以相互转化

(2)机械能守恒定律:只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能，发生相互转化,但机械能保持不变，表达式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2成立条件:只有重力做功

高一物理机械能守恒定律练习

1.若不计空气的阻力，以下实例中运动物体机械能守恒的是 ( )

A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体做竖直上抛运动

C.物体做自由落体运动

D.用细绳拴着小球，一端为圆心，使小球在竖直平面内做圆周运动

2.设质量m=1.0kg的物体从倾角为300，高2.0m的光滑斜面由静止开始下滑，那么当它滑到斜面中点时刻所具有的机械能是(取地面为参考平面) ( )

A、零 B、20焦耳 C、40焦耳 D、10焦耳

3.如图所示，物体在斜面上受到平行于斜面向下拉力F作用，

沿斜面向下运动，已知拉力F大小恰好等于物体所受的摩擦

力，则物体在运动过程中， ( )

A、作匀速运动; B、作匀加速运动;

C、机械能保持不变; D、机械能减小。

4.如图2所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是 ( )

A.重力势能和动能之和总保持不变 B.重力势能和弹性势能之和总保持不变 C.动能和弹性势能之和保持不变 D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变

地时的速率： ( )

A、上抛球 B、下抛球

C、平抛球 D、三个球一样大

6.图中圆弧轨道AB是在竖直平面内的1/4圆周，在B点，轨道的切线是水平的.一质点自A点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小和刚滑过B点时的加速度大小分别为 ( )

A.0，g B.g，g C.2g，g D.2g，2g

高一 物理 学习 方法

1. 明确学习目的，激发学习兴趣

兴趣是较好的老师，有了兴趣，才愿意学习。愿意学习，才能找到学习的乐趣。有了乐趣，长期坚持，就产生了较稳定的学习兴趣—志趣。把学习变成一种自觉的行为，是成长生涯中必不可缺少的一件事。经日积月累，终会有所成效。

2. 掌握学习策略，善于整体把握

“整体大于部分之和”，在任何一段材料学习之前，先从整体、宏观去了解其主要内容和方法、结构和思路、内在的逻辑关系等，再从局部、细节入手，掌握各自知识点，明确它们之间的内在联系，并强调应用，在应用中内化、感悟，通过同化和顺应两种方式，丰富学生们的知识结构，建立多节点相连的知识网络。较后再从整体的角度审视学习过程，对陈述性、程序性和策略性知识能充分的理解和应用。如“序言”教学设计中我们是先粗读课本，从封面、插图、目录到各章内容、安排题例等，整体上了解高一物理是干什么的，有哪些内容，是如何安排的。然后再说“序言”的内容，我们仍然是先找出“序言”分几部分，每部分解决的核心问题是什么，该核心问题举了哪些例子等，之后希望同学们通过序言的学习达到如下共识识：高中物理的有用性、有趣性;有信心学好高中物理;学好物理有法可依。

3. 掌握学习方法，达到事半功倍

物理学习同其他知识学习一样，大的方面，应把握好预习、听课、复习、作业、反馈、再复习巩固、再练习深化提高等环节。小的方面，要重视听好每一节课和做好每一道题。对教材内容，遍读时要细、慢、思、记。认真研读，明确思路，积极思考、辩析概念，掌握规律，学会应用。做练习，要遵循“读、审、建、构、解、思”六步骤。即拿到一道题后，要读明题意，审清条件，建立联系，构造模型，正确解答，分类 反思 。对待复习，要做到及时复习，抢在遗忘之前进行。要有效复习，举一反三、纵横联系，注意知识结构的充实，注意技能、技巧的掌握。在学习过程，注意合作学习，强调与教师、与同学的合作和交流，不怕出丑，敢于发表自己见解，勇于质疑，和教师、同学共同理解、共同进步。对待现实事物和现象，要有问题意识，有意识地从物理学的眼光去审视，在情景之中培养探究精神。重视过程学习，加强情感体验。在学习中还要勤动手、多实验、细观察、善 总结 ，获得直接 经验 ，培养实践能力。还要注意物理知识和方法与 其它 学科知识与方法的交叉与渗透，相互借鉴，触类旁通，从细微处加以比较和思考，发现别人所没有发现的方法，增强创新能力。每个学生都是一个独特的个体，没有一个现成的完全适合自己的学习模式，只有每个人根据自己的性格特点、学习习惯，摸索出一套合适的学习方法，才能提高学习的针对性、实效性。

4. 树立学习信心，增强耐挫能力

挑战与机遇并存，困难与希望同在。每个同学都要树立学好物理的信心，同时要有足够的心理准备，学好物理决不是一蹴而就的。肯定有困难，肯定受挫折，但要言败，永远追求，增强耐挫能力。要认识到学习是一个过程，只要积极投入，你的知识与技能、情感、态度和价值观都会发生积极的变化。学习的结果也是多元的，收获也是丰富的。在学习的阶段性评估中，和自己的过去比，知识掌握的丰富了，解题方法增多了，感觉自己提高了，从而对自己增强信心;和其他同学比，我有一定的优势，还有一些不足，准确定位，找准努力方向。要自我激励，不要自我挫败;要接纳自己、宽容自己;自我欣赏但不自我陶醉，激励自己更加努力学习，争取更大进步。

机械能守恒实验步骤

学习重点：机械能守恒定律和功能原理的应用

主要内容：

一、机械能守恒定律

1）在机械运动范围内，物体所具有的动能、势能（重力势能和弹性势能），统称为机械能。

物体的动能和势能之间是可以相互转化的。例如：自由下落的物体，由于重力做功，所以其势能减少，动能增加，势能转化为动能；竖直上抛的物体，由于要克服重力做功，所以其动能减少,势能增加，动能转化为势能。

下面从动能定理出发，推证机械能守恒的条件：

选某物体为研究对象，根据动能定理，有：ΣW=ΔEk

可写成：W重+W弹+W其它=ΔEk，其中W弹为弹簧弹力的功。

又根据重力、弹簧弹力做功与势能的关系有：W重=－ΔEP重，W弹=－ΔEP弹

－ΔEP重－ΔEP弹+W其它=ΔEk，

如果W其它=0，即其它力不做功，

则：－ΔEP重－ΔEP弹=ΔEk，

即 ΔEk+ΔEP重+ΔEP弹=0

即 ΔE=0 （机械能的增量为零）

从上面推证可以看出，系统机械能守恒的条件为：除了重力、弹簧弹力以外无其它力对物体做功。

2）实际上，物质运动的形式不仅是机械运动，另外，热运动、电磁运动、化动、核运动等也是物质的不同运动形式，不同的运动形式对应着不同形式的能量，物质各种形式的运动是可以相互转化的，因此不同形式的能也是可以相互转化的，且在能量转化的过程中，总的能量守恒。

因此，系统机械能守恒条件的严格表述为：物体系（系统）内只有重力、弹力做功，而其它一切力都不做功时，系统机械能守恒。

高一物理机械能守恒

（1）为了求B点的速度，对于从B到C的过程有机械能守恒定理可以有：

在B点的机械能为：1/2mV^2，而在C点动能为0（速度为0），重力势能为mgh，因为整个过程中只有重力做工，故机械能守恒。

1/2mV^2=mgh所以v=3m/s

(2)为了求AB间距离，对于A到B列动能定理（此时因为有了摩擦力做工故机械能不守恒）。

A点时的动能为1/2m5^2,B点时动能为1/2m3^2.

动能变化等于外力所做的功：

1/2m5^2-1/2m3^2=0.2mgs则可以求出s=4m。

对于这类问题要想清楚对于那一过程，列什么方程，把这两个问题搞清楚了就很好做了！

动能定理,要明确过程!

看下图

如图所示的装置中，木块M与地面间无摩擦，m以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中，然后，将弹簧压缩至短。现将木块，，弹簧作为研究对象，从开始射入到弹簧被压缩至短的过程中，系统的

A.机械能守恒

B.机械能不守恒

C.产生的热能等于动能的减少量

D.压缩至短时,动能全部转化成热能

==============

木块的动能，转化成摩擦产生的内能和弹簧弹性势能。机械能不守恒。A错B对。

忽略打入的时间，产生的热能，应该等于“动能的减少量”再减去“木块动能”。C错D也错。

(1)

物体在斜面上加速下滑，说明物体所受合力为沿斜面向下

摩擦力f=μmgcosα

斜面方向的受力:mgsinα-μmgcosα=F(合)>0

即mgsinα>μmgcosα

即sinα>μcosα

(这个先记住)

由公式P=FV可知

P(重力)=mgvsinα

P(阻力)=μmgcosαv

又因为

sinα>μcosα

所以易知

:mgvsinα

>mgvμcosα

即P(重力)>P(阻力)

即A错了。

(2)

由公式P=FV易知:

P(平均)=mgsinαV(平均)

P(底端瞬时)=mgsinαV(底端瞬时)

物体在加速下滑，明显:

V(平均)

即P(平均)

即B错了

我认为(3)和(4)需要新的条件才能得出答案。

给出思路，过程自己做吧

假定物体重量是M（后面会约掉）

B到C是光滑的，那么在这段过程中是没有能量损失，动能全部转化为势能，题干中给出高度了，那么就能求出物体从C滑落到B时的速度，（能量守恒公式）。

AB有摩擦，摩擦系数也有，摩擦力就知道了，B的速度知道了，那么AB之间物体减速了多少也就知道了，然后通过加速度的公式，即可求出物体AB间的时间、距离等

题意来看AB应该在一个平面上。而题目又给出“设滑轮间距离为2A”如果给的是AB距离滑轮的距离就好回答了。

理论上讲应该C下降到和AB一样的高度就平衡了。

我感觉这个题目有问题，“绳足够长”，“空间”是不是足够大呢？

从问题的提出来看，“滑轮间距2A”没有关联。只要两滑轮的间距不影响到两只滑轮的转动就行。这是哪个地方的题目？

A-B

1/2MVV-1/2MVBVB=FSAB

F=0.2MG

B-C

1/2MVBVB=MGH

解方程组

VB=3 M/S

SAB=4 M

没有word，不方便，将就的看吧，答案是对的

只有重力做功的情况下，机械能守恒，既：动能+重力势能总值不变。

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代码如下:

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机械能守恒定律说课稿

作为一名专为他人授业解惑的教师，时常会需要准备好说课稿，说课稿有助于提高教师的语言表达能力。那么写说课稿需要注意哪些问题呢？下面是我整理的机械能守恒定律说课稿，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

机械能守恒定律说课稿1

一、说教材

（过渡句：教材是进行教学的评判凭据，是学生获取知识的重要来源。首先，我对本节教材进行一定的分析。）

《机械能守恒定律》选自高中物理人教版必修2第七章第8节，本节课的主要内容是机械能的定义及机械能守恒定律。学生已经知道了重力、弹力及合外力做功对能量的影响，但是如果这三种能量都参与转化，会出现怎样的情况，这是学生亟待解决的问题，本节课中机械能守恒定律的建立已经到了“水到渠成”的时候；其次，本节课的学习也为下节学习能量守恒定律夯实基础。因此，本节课就本章内容而言，有着举足轻重的地位。

二、说学情

（过渡句：学生是学习的主人，学生已有的知识结构和认知水平，是教师授课的依据与出发点。）

我所面对的是高一学生，他们在初中已经学习过有关机械能的基本概念，对机械能并不陌生，接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习，学生对机械能这一概念较初中也有了更深的认识，在此基础上学习机械能守恒定律会更容易些。

三、说教学目标

（过渡句：新课标指出，教学目标应包括知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观这三个方面，而这三维目标又应是紧密联系的一个有机整体，这告诉我们，在教学中应以知识与技能为主线，渗透情感态度价值观，并把前面两者充分体现在过程与方法中。因此，我将三维目标进行整合，确定本节课的教学目标为）

【知识与技能目标】

知道机械能的概念，能够分析动能和势能之间的相互转化问题；理解机械能守恒定律的内容和适用条件，会判断机械能是否守恒。

【过程与方法目标】

学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法，初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。

【情感态度价值观目标】

体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度，提高科学素养。

四、说教学重、难点

（过渡句：根据学生现有的知识储备和知识点本身的难易程度，学生很难建构知识点之间的联系，这也确定了本节课的重点、难点如下：）

【重点】

机械能守恒定律的推导及内容。

【难点】

对机械能守恒定律条件的理解。

五、说教学方法

本节课主要采用的教学方法有实验演示法、问答法、多媒体演示法等。

机械能守恒定律说课稿2

一、说教材

《验证机械能守恒定律》选自人教版高中物理必修二第七章第九节。本节主要内容为：学生利用打点计时器，打下纸带，通过计算来验证重锤在下落的过程中机械能是否守恒。本节课，可以升华学生对上节课机械能守恒定律的理解，培养学生科学严谨的态度。又可以为接下来学习动量守恒，电荷守恒等定律打下基础，起到了承上启下的作用。因此本节课意义重大。

基于该节课的内容和新课改的要求，制定如下教学目标：

知识和技能目标：会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度，掌握验证机械能守恒定律的实验原理。

过程和方法目标：通过分组实验提高动手能力，协作能力，提高解决实际问题的能力。

情感、态度、价值观目标：通过亲身的体验以及探究学习活动，提高学生学习热情、培养学生尊重客观事实的科学态度。

通过对以上教材地位和教学目标的分析，本节课的教学重点是实验方案的设计与实验数据的处理；难点是实验误的分析。

二、说学情

该年级的学生已经掌握了机械能守恒定律的内容以及条件，也具备了一定的实验作技能，会用打点计时器，具备一定的数据处理能力。但是，对于实验作的规范性和实验结果误的分析还有所欠缺，所以我在教学中要重点培养学生的实验作能力以及分析能力。

三、说教法

在教学活动中良好的教学方法能够起到事半功倍的效果，本节课我主要采用实验法即通过实验学生验证机械能守恒定律；并结合讨论法，让学生在物理课上学会合作，学会交流，学会学习。

四、说学法

新课改理念告诉我们，学生不仅要学到具体的知识，更重要的是要学会怎样自己学习。所以在课堂上我将学生通过实验探究、合作交流的学法来更好的掌握实验探究的内容。

五、说教学过程

环节一：导入新课

在进行新课教学之前，复习导入机械能守恒定律的内容和表达式是什么，同时情景引入，播放田亮跳水视频。十米跳台跳水是种技术性极强的运动，如果不计空气阻力，机械能是否守恒？通过问题创设，一方面可以明确本节课的实验主题——机械能守恒，另一方面可以使学生的学习热情和学习兴趣很快被调动起来，有利于新课的教学。

环节二：新课讲授

我将以启发的方式提问学生让学生思考：如果让你来设计一个实验来验证机械能守恒定律，你会怎么做？给出你的方案。再分组讨论实验方案，并让各个小组选出代表以汇报的方式跟全班学生分享实验方案。然后各小组对所有的实验方案的优缺点进行讨论。再次让各个小组选出代表以汇报的方式跟全班学生分享优缺点。在所有小组都汇报结束后，我做适当的总结。并学生确定终的实验方案——利用重物的自由落体运动验证机械能守恒定律。这样设计课程，可以让学生积极主动参与到课堂里面来，更好地调动学习氛围。符合新课改要求：学生是学习的主人，突出学生的探究学习。还能进一步提升学生的自主探究能力。

在实验方案确定之后，我将提出第二个问题：实验得到什么结果，可以证明机械能守恒吗？学生思考。通过提问得到结论：在任意点上，重物的势能和动能之和等于初始位置上重物的势能。在解答了这个问题后，接着提出第三个问题：如何计算在任意点上重物的动能。明确重物在任意位置的速度对与计算动能至关重要。分组实验、采集数据。

根据讨论结果，指导学生分组实验。学生四人一组进行实验，完成实验作，记录实验数据。

得到方案：把纸带和重物固定在一起下落，用打点计时器在纸带上打点，记录下重物下落的高度，计算出对应的瞬时速度。然后，带着学生一起通过公式的推导得到速度的测量公式：

即：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度。这样既可以培养学生分析问题，解决问题的能力，又可以在分组讨论中，培养学生的团结协作精神。

环节三：拓展巩固

在此环节，我会结合书上的习题，让学生通过做题的方式加深对所学知识点的理解和掌握。

环节四：课堂小结

高中物理注重学生物理学科素养的培养，思维方法是解决问题的关键，亲手作，参与实践，是直观获得知识的手段，也是进一步加强对知识的理解。我会让学生总结本次实验课主要探究的内容。

环节五：布置作业

作业方面，形成实验报告。

重新制定验证机械能守恒定律方案。

机械能守恒定律说课稿3

一、说教材

1、教材的地位、作用和特点

从前后联系来看，这节课的内容有利于学生对功能关系的进一步认识；在理论推导的过程中，有利于强化学生对动能订立的理解；从思维方式上分析，有利于学生建立守恒的观念，为今后学习动量守恒、电荷守恒等守恒定律打下基础，起到了承上启下的作用。

教材这样的安排，较好的体现了理论与实践的统一，使学生明白，物理规律不仅可以直接由实验得到，也可以用已知规律从理论上导出。

2、教学目的

知识目标：理解机械能守恒定律的内容，在具体问题中能判断机械能守恒的条件。

能力目标：初步学会从能量转化和守恒的.观点来解释物理现象，并能将所学知识应用于实际情境中。

在归纳机械能守恒定律的使用条件时，培养学生独立思考的能力，归纳总结的能力以及口头表达能力。

情感目标：激发学生学习兴趣，培养学生自信心以及严谨认真的科学态度。

3、教学重点

通过严密的理论推导使学生获得必要的理性认识，正确理机械能守恒定律的内容以及定律是否成立的判定条件。

4、教学难点

学生抽象思维尚处于起步阶段，对功、能等物理量理解不够深刻，要从功能转化关系理解机械能守恒的条件有一定难度。

二、说教法

本节主要采用讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。通过师生一起探索得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现“教师主导、学生主体”的教学原则。

三、说方法

1、为适应高一学生的认识和思维发展水平，根据新课内容要求，创设“自由落体、平抛、沿斜面下滑”三个物理情境作为铺垫，由易到难，学生进行实践-认识-再实践-再认识，完成认识上的飞跃。

2、通过设疑，启发学生思考

在归纳机械能守恒定律的使用条件时，学生进行讨论，鼓励学生提出自己的观点，并能加以评价，培养学生的学习兴趣以及对物理学习的自信心。

四、教学程序

分为引入、新课、联系巩固、作业四个步骤。

以生活中常见情境为例，让学生分析动能、势能的相互转化，提出机械能如何变化的问题，顺势引入新课；

创设三个不同情境（同前），让学生用所学知识进行分析，在师生共同探讨下得出机械能守恒定律的内容。

以三个情境为例，让学生自由讨论定律成立的条件，教师进行适当，共同得到适用条件。

然后通过适当的课堂练习让学生对新学知识进行巩固和加深理解。

五、研究性课题的提出

通过以下实例让学生课后去进行探讨。

让A球拉到相同高度，分析A到达右侧所能到达的高度。

机械能守恒定律说课稿4

一、教材分析

《机械能守恒定律》是人教版高中新教材必修2第七章第8节，本节内容从理论推导过程中，强化学生对动能定理的进一步理解；机械能守恒定律属物理规律教学，是对功能关系的进一步认识，是学生理解能量的转化与守恒的铺垫，为今后学习动量守恒、电荷守恒打下基础。它结合动量守恒定律是解决力学综合题的核心，而这类问题又常伴随着较为复杂的运动过程和受力特点是充分考查学生抽象思维能力、分析能力、应用能力的关键点。

教学目标

根据上述教材结构与内容分析，依据课程标准，考虑到学生已有的认知结构、心理特征,制定如下教学目标：

知识与技能

1、知道什么是机械能；

2、知道物体的动能和势能可以相互转化；

3、掌握机械能守恒的条件；

情感态度与价值观目标

1、培养学生发现和提出问题，并利用已有知识探索学习新知识的能力；

2、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。

教学重点、难点

重点：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；

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。

难点：从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。

二、说教法

主要采用讲授法、讨论法、归纳法相结合的启发式教学方法。通过师生一起探索得出物理规律及适用条件，充分调动学生积极性，充分体现"教师主导、学生主体"的教学原则。采用情景→问题→分析与活动→总结的教学设计模式，以老师指导下的学生活动为主。

三、说学法

让学生真正成为学习的主体。这种运用归纳法的思想，从一个个典型的物理情景中总结出科学的结论，可以大大调动学生学习的积极性和主动性。本节课的教学过程中通过观察生活中的常见形变，巧用性提问，激发学生的积极性，让学生在轻松、自主、讨论的学习氛围中总结出本节的主要内容从而完成学习任务。

四、教学过程

（引入新课）

用多媒体展示下述物理情景：A、运动员投出铅球；B、弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动。

1、动能和势能的转化

依次演示自由落体、竖直上抛、滚摆、单摆和弹簧振子，提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况。让学生思考上述演示过程中动能和势能有什么变化。

2、探究规律找出机械能不变的条件

只受重力做功作用分析

只有弹力做功分析

结论：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，这就叫机械能守恒定律。

3、能力训练

例1、在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g=10m/s2,求小球落地速度大小。学生思考分析，提出问题：

（1）前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动，现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题？

（2）小球抛出后至落地之前的运动过程中，是否满足机械能守恒的条件？如何应用机械能守恒定律解决问题？

提出问题：请考虑用机械能守恒定律解决问题与用运动合成解决问题的异是什么？

4、学生学会应用机械能守恒定律解题的基本步骤。

5、总结归纳

本课学习，我们通过演示实验归纳总结了动能和势能之间可以发生相互转化，了解了只有重力做功或只有弹簧弹力做功的情况下，物体的机械能总量不变，通过简单的实例分析、加深对机械能守恒定律的理解。

人教版八年级下册物理《机械能及其转化》教案

下面是我为大家整理的人教版八年级下册物理《机械能及其转化》教案，欢迎大家阅读。更多相关内容请关注教案栏目。

人教版八年级下册物理《机械能及其转化》教案

教学目标

1.知识与技能

(1)知道机械能包括动能和势能。能用实例理解动能和势能的相互转化。

(2)能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。

(3)初步了解机械能守恒的含义。

2 .过程与方法

通过观察和实验，认识动能和势能的转化过程。

3.情感、态度与价值观

(1)关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。

(2)培养学生具有爱国意识。

教学重难点

动能和势能的转化过程。

教学工具

滚摆、铁锁、细绳、溜溜球、 铁架台、 钢球、 细线、带弹簧的斜面。

教学过程

引入新课:

一、复习导入

我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化，请回答，电 灯工作的时候，能量是怎么转化的?风力发电机工作的时候，能量是怎么转化的?水利发动机工作的时候，能量是怎么转化的?电动机工作的时候，能量是怎么转化的?

学生讨论回答

二、情景：作乒乓球，吸引学生注意力并切入主题

动手动脑搞探究：

1.老师提问：为什么乒乓球在松手后能够不停的上下运动呢?这需要学生自己探究：

实验1：滚摆实验：出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。

2.学生实验

先将滚摆置于点，然后释放摆轮。分析：摆轮在点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势 能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到点时，转动快，动能;其高度，重 力势能小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。

仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。

三、加强巩固

2.蹦蹦床分析：弹性势能和动能的相互转化。得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。

自然界中动能和势能相互转化的事例很多。首先分析课本图15.5—2,加深学生对动能、势能转化的认识，再请学生列举生活中动，势能转化的实例，老师和学生共同分析。如下坡时自行车运动得越来越快、打夯等。

概括结论：动能和势能 可以相互转化

四、引出机械能的定义：动能和势能之和

五、拓展知识

1.学生分组做教材中 的“想想做做”，请学生分析现象产生的 原因，分析这其中是否有其他能量的转化。

2.假设没有阻力，会怎么样呢?引出机械能守恒规律

3.再次分析乒乓球在运动过程中的机械能的变化情况

六、温故而知新

阅读：科学世界：人造地球卫星，思考课后练习。

机械能及其转化教学设计

教学目标

1. 理解动能和势能的转化

2. 了解机械能守 恒

3. 了解水能和风能的利用

教学重难点

【教学重难点】理解动能和势能的转化。

教学过程

学习指导一、动能和势能的转化

●自主预习：

阅读课本第71面、72面，完成下列填空：

1. 重力势 能与 弹性势 能统称为势能，动 能与 势 能统称为机械能，

2.动能和势能的转化：动能和势能之间可以相互转化 ，动能可以转化为 势能 ，势能也可以转化为 动能。

3.手持粉笔头高高举起。

问题：

① 被举高的粉笔具不具有能量?为什么?

具有能量，因为它可以对外界做功

②当粉笔头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量?

(此时既有重力势能，又有动能)

③分析比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化?

(重力势能减少，动能增加)

●小组讨论：

观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化：

实验1：滚摆实验

①释放摆轮时，摆轮在点处于 静止 状态，此时摆轮只具有重力势 能，没有 动能。摆轮下降时其 高度 降低，重力势 能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快，其 动 能越来越大。摆轮到点时， 转动 快， 动 能;其高度 ， 重力 势能小。在摆轮下降的过程中，其重力势 能逐渐转化为 动 能。

②仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能和势能的变化情况。

实验2：单摆实验

①将摆绳一端挂在黑板上边，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，在黑板上记录摆球运动路线中左A、右点C和点B的位置。

②分析单摆实验：

小球从A摆到B的过程中是 重力势 能转化为 动 能，

从B点摆到C点的过程中是 动 能转化为 重力势 能，

小球在 B 点动能，在 A(或C)点动能小，

小球在 A(或C) 点重力势能，在 B 点重力势能小。

实验3：弹性势能和动能的相互转化。

课件(或实验)演示：动能和弹性势能的转化实验

●教师点拨：

1.在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。

2.动能的增减变化，要以速度增减来判断。

3.重力势能的增减变化，要以物体离地面高度的增减变化来判断。

4.判断弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化。

●跟踪练习：

1.把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是( A )

A.弹性势能减小，动能增大 B.弹性势能减小，动能减小

C.弹性势能增大，动能增大 D.弹性势能增大，动能减小

2.下列现象中，由动能转化为重力势能的是( C )

3.如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是( D )

A.35J B.50J C.55J D.65J

学习指导二、机械能守恒

●自主预习：

阅读课本第71面、第72面及第73面科学世界“人造地球卫星的机械能转化”内容后完成填空：

人造卫星沿 椭圆形 轨道围绕地球运行，离地球近的一点叫近地点，远的一点叫远地点，卫星在近地点时动能 ，重力势能小，卫星在远地点时动能 小 ，重力势能 大。卫星从近地点向远地点运动的过程当中，卫星的速度 减慢，动能 减小，重力势能 增大;从远地点向近地点运动的过程当中，卫星的速度 增大，动能 增大，重力势能 减小。

●小组讨论：

实验：用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来，铁锁摆回时会碰到自己的鼻子吗?如果只有动能和势能的转化，为什么没有碰到鼻子?机械能总量怎样变化了?

铁锁运动要克服空气阻力，消耗一部分机械能，机械能总量减小，铁锁回不到原来的高度，所以不会碰到鼻子。

●教师点拨：

机械能守恒定律：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和是不变的(守恒的)。

●跟踪练习：

1.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能减小(选填“增大”、“减小”、“不变”)，卫星的势能增大(选填“增大”、“减小”、“不变”)

2.玩“过山车”是一项非常惊险的娱乐活动.如图所示,过山车时而从轨道的点D上升到点A，时而从点A飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说确的是( B )

A.A点机械能小于B点机械能 B.D点动能，A点势能

C.D点动能，A点机械能 D.A点势能，机械能

学习指导三、水能和风能的利用

●自主预习：

阅读课本第72面、第73面内容，完成下列填空：

(1)自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源;

(2)让水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、发电;

(3)船造风力鼓起帆来推动它前行。

(4)风吹动风车，可以带动发电机发电。

●小组讨论：

1.人们为什么修筑拦河坝提高上游水位来进行水力发电?

2.在风能的利用中，风能可以转化为哪些其它形式的能量?

●教师点拨：

拦河坝使上游的水位提高，这样水的重力势能增加，水的重力势能可以转化为水的动能，带动水轮机转动，水轮机再带动发电机发电。

●跟踪练习：

1.关于水能的利用，以下说法错误的是( D )

A.水轮机是利用水流的动能转动起来的

B.水的动能越多，水轮机能做的功越多

C.河流上游的水位越高，水的势能越大，势能转化成的动能也越大

D.水轮机应安装在水坝前的上游处

2.关于风能下列说法中，不正确的是( C )

A.风能不污染环境 B.风能不便于贮存

C.风能很稳定 D.风能利用起来很简单

3.如图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是 ( C )

A.光电池板是将电能转化为光能

B.照明灯是将内能转化为电能

C.小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能

D.蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能

怎么运用机械能守恒？

机械能要守恒，要看你所考虑的系统是否受到外力作用，如果不受外力则这个系统满足机械能守恒，否则不满足。如：考虑两个用弹簧所连接的小球从一个劈的顶端滑落，劈与地面没摩擦，球与劈有摩擦。若考虑两小球与弹簧构成的系统，因为受到外界劈给的摩擦所以不满足机械能守恒，若考虑两小球与弹簧和劈组成的系统，不受外力，满足机械能守恒。（注意重力即地球给的力不算作外力，但计算时应考虑重力势能）

重力势能:Ep=MgH

重力势能变化量:△Ep=Ep2-Ep1=-W=-MgH

机械能守恒:

1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

2.Ek2-Ek1=Ep1-Ep2

功能关系:W(非保守力做功)=△E(机械能变化量)

只有在重力（或弹簧弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。

机械能守恒的条件：

（1）对某一物体若只受重力作用，则物体与地球组成的系统机械能守恒。

（2）对某一物体除受重力外还受其他力作用，但只有重力做功，其他力不做功，则物体与地球组成的系统机械能守恒。

（3）若某一物体受几个力作用时，只有弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。

（4）若某一物体受几个力作用时，只有重力和弹簧弹力做功，其他力不做功，此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。

表达式

重力势能为

Ep=mgh

弹性势能为

EP=1/2kx^2(胡克定律的表达式为f＝kx，其中k是常数，是物体的劲度系数。在单位制中，f的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛／米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力）

动能为

Ek=1/2mv^2

所以机械能守恒的表达式为

1/2m(v1)^2+mgh1+1/2k(x1)^2=1/2m(v2)^2+mgh2+1/2k(x2)^2

机械能不守恒可以试用

能量守恒

或者动能定理

动量守恒都可以动量定理:Ft=mv

适用于恒力作用于某物体上

动能定理:得儿它Ek=1/2(mv1^2)-1/2(mv2^2)

只要知道初末状态基本都适用

动量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2

适用于没有外力对物体做功

机械能守恒定律:mgh=1/2(mv^2)

适用于只受重力作用的物体