8.4 机械能守恒定律 教案-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docxVIP

机械能守恒定律教案

教学目标

一、教学目标

1.知识与技能（1）知道什么是机械能，知道动能和势能之间可以发生相互转化；

（2）掌握机械能守恒定律的内容、表达式及其推导过程；

（3）在具体问题中，能判断机械能是否守恒，并利用机械能守恒分析、解决相关问题，并

领会机械能守恒定律解决问题的优越性;?

（4）学会机械能守恒定律在生活中的简单应用

2.过程和方法

（1）学会在具体问题中判定机械能是否守恒；?

（2）初步学会利用机械能守恒定律来解释物理现象和分析问题。

3。情感态度和价值观

?（1）通过在几种运动情境的研究中建立机械能守恒定律，增强严谨的科学态度，掌握科学本质；

（2）通过一系列实验探究，使学生树立科学观点、能量观念，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题；

（3）在运用机械能守恒定律解决实际问题的过程中，体会学有所得的快乐，并感悟物理与社会生活的紧密联系，增强学习物理的乐趣。

教学重难点

教学重点

?1.掌握机械能守恒定律的内容、表达式及其条件；

?2.能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能利用机械能守恒定律解决实际问题。

?教学难点

在具体问题中判断研究对象机械能是否守恒，并能利用机械能守恒定律解决实际问题。

教学过程

（一）引入新课（以视频引入新课）

以“快乐大本营萧敬腾”视频引入新课：提出问题为什么他敢以生命危险做这件事，其中蕴含什么样的物理规律？引出新课“机械能守恒定律”

（二）实验探究?

探究实验1：使小物体从某一高度释放，让小物体摆动，通过实验观察，小物体摆到最高处时的位置有何特点？

（1）将该实验简化，如图所示。在从A到O过程中任选一位置B,从A到B过程中，物体能量如何转化？?

师：物体重力势能完全转化为动能吗？如何判断重力势能完全转化为动能？

师：重力势能的减少量EPA-EPB和动能的增加量EkB-?EkA如何计算？

?师：根据以上分析，重力势能完全转化为动能吗？

?师：物体重力势能完全转化为动能的条件是什么？

?师：将关系式EPA-EPB=EkB-EkA变形，有EPA+?EkA=EkB+EPB。

即A位置和B位置处的动能和重力势能之和相等。B位置是A到O过程中任选一位置，因此，在A到O过程中，只有重力做功的条件下，动能和重力势能之和保持不变。

在物理学中，把物体的势能和动能统称为机械能。即在该过程中，机械能保持不变。

师：从O到C过程中，物体机械能还是否能保持不变？类比A到O的运动过程分析，请同

学们分组讨论。(提示：在O到C过程中任选一位置D，研究O和D的机械能是否相等)?

思考：从O到C程中（不计阻力），物体机械能还是否能保持不变？

类比A到O的运动过程分析，请同学们分组讨论并写在相应的区域。

(提示：在O到C过程中任选一位置D，研究O和D的机械能是否相等)

?

生：在O到C过程中选任意位置D,在O到D过程中，只有重力做功情况下，

?Ek=WG=?EkD-EkO且EPO-EPD=WG。

联立有EPO+?EkO=?EkD+EPD。

由于位置D是即在O到C程中选任意位置，即在O到C过程中，机械能保持不变。

利用DISlab研究机械能守恒定律仪器

?师：因此，可以总结出，在整个运动过程中，只有重力做功的情况下，动能和重力势能相互转化，而重力势能和动能之和保持不变，即机械能保持不变。?

?重力势能和动能组成的机械能保持不变，与之类比，那么在只有弹力做功情况下，弹性势能和动能组成的机械能是否遵循同样的规律呢？

?探究科学2：使水平弹簧振子振动，观察振动过程。弹簧振子在最远处时位置有何特点？

?DISlab弹簧振子演示实验类比重力做功情况下的分析过程，试分析弹性势能和动能组成的机械能是否不变？

思考：类比重力做功情况下的分析过程，分组讨论系统物体弹性势能和动能组成的机械能是否不变？

?

小组讨论，找学生讲解WF=?EK2-EK1又WF=?EP1-EP2=EK2-EK1?则EP1+EK1=EP2+EK2?

因此在只有弹力做功时，弹性势能和动能组成的机械能不变。

（三）?通过以上分析可知，在只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。这叫做机械能守恒定律。机械能守恒定律是能量守恒定律的特殊体现。

?板书：二、机械能守恒定律

1.内容：学生朗读内容

说明：动能和重力势能的转化是物体与地球组成的系统机械能守恒；动能与弹性势能的转化是指物体与弹簧组成的系统机械能守恒。通常说某物体的机械能守恒是一种简化不严格的说法。

2.机械能守恒条件：只有重力或弹力做功。

?(1)只有重力和系统内弹力作用，没有其他力作用。

?(2)有重力、弹力以外的力作用但这些力不做功。

?(3)有重力、弹力以外的力做功，但这些力做功的代数和为零。

例1.?如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(?)??

?

A