7.8 機械能守恒定律（通用16篇）

7.8 機械能守恒定律 篇1

　　§7.8  機械能守恒定律（1）

　　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，知道能量的轉換必須通過做功實現；

　　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、表達式、守恒的條件。

　　過程與方法

　　1、在具體的問題中會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

　　通過能量轉換與守恒的教學，培養學生學以致用的思想。

　　教學重點

　　理解機械能守恒定律的內容、表達式、守恒的條件。

　　教學難點

　　物體機械能是否守恒的判定

　　教具準備

　　單擺,彈簧振子,滾擺

　　教學過程

　　一、課前導學

　　演示單擺和彈簧振子,分析能量轉化情況,引入新課。

　　二、質疑討論

　　（一）動能和勢能的相互轉化

　　1、自由落體運動的物體運動過程中能量的轉化情況是怎樣的?

　　2、演示單擺和彈簧振子,分析能量轉化情況。

　　小結: (1)動能和勢能可以相互轉化, 轉化時必定有重力或彈簧的彈力做功；

　　(2)在忽略阻力只有重力或彈簧的彈力做功的物體系統內總的機械能保持不變。

　　（二）機械能守恒定律

　　1、內容:

　　2、表達式：

　　3、守恒的條件：

　　4、理解：

　　（1）“守恒”的含義：指一個過程中某個量一直保持不變，而并非只是初、末兩狀態相同。

　　（2）我們可以分三個層次來表述機械能守恒定律：

　　a、只有重力做功的情形。這時彈性勢能不改變。可表示為：

　　b、只有彈力做功的情形。這時重力勢能不改變。可表示為：

　　其中ek1和ek2表示守恒過程中任意兩個狀態時的動能，en1和en2表示守恒過程中任意兩個狀態時的彈性勢能。

　　c、同時有重力和彈力做功、但其它力不做功的情形。可表示為：

　　重力、彈力以外的力做正功，機械能增加；重力、彈力以外的力做負功，機械能減少。

　　通常在不涉及時間和加速度的情況下，應用機械能守恒定律解題較為簡便。

　　要注意：機械能守恒定律是針對系統而言的，即便我們平時說某個物體具有重力勢能，實際上是指由該物體和地球組成的系統所具有的重力勢能。

　　三、反饋矯正

　　例1：分析下列情況下機械能是否守恒？

　　a、跳傘運動員從空中勻速下落過程

　　b、物體以8m/s2在空中下落過程

　　c、物體作平拋運動過程

　　d、物體在細線拉力作用下沿光滑斜面上滑過程

　　例2:把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺（如圖），擺長為l  ,最大偏角為θ。小球運動到最低位置時的速度是多大？

　　討論:1、最低點時繩的拉力；

　　2、利用機械能守恒定律解決問題的一般步驟.

　　(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.

　　例3:如圖所示，桌面高為a，質量為m的小球從離桌面高為h處自由落下，不計空氣阻力，假設桌面處的重力勢能為零，則小球落到地面前瞬間的機械能為 (    )

　　a、mgh   b、mgh   c、mg(h+h)    d、mg(h—h)

　　四、鞏固遷移

　　課課練108頁1--6

　　§7.8   機械能守恒定律（2）

　　教學目標

　　知識與技能

　　1、進一步理解機械能守恒定律的內容，表達式和適用條件；

　　2、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

　　進一步利用機械能守恒定律來解題

　　情感、態度與價值觀

　　應用機械能守恒定律解決具體問題

　　教學重點

　　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

　　機械能是否守恒的判斷，機械能守恒定律的應用  

　　教學過程

　　一、課前導學

　　1、機械能守恒定律的內容

　　2、應用機械能守恒定律解題的步驟

　　二、質疑討論

　　1、機械能守恒的條件: 只有重力或彈簧的彈力做功

　　理解:

　　(1) 系統只受重力,彈力

　　(2) 系統受重力,彈力外,還受其它力.但其它力都不做功

　　(3) 系統受重力,彈力外,還受其它力.但其它力做功代數和為零

　　2、機械能守恒定律的表達式:

　　三、反饋矯正

　　例1：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m，則單位長度質量（質量線密度）為：m/l

　　設桌面重力勢能為零，由機械能守恒定律得

　　點撥：求解這類題目時，一是注意零勢點的選取，應盡可能使表達式簡化，該題如選鏈條全部滑下時的最低點為零勢能點，則初始勢能就比較麻煩。二是靈活選取各部分的重心，該題最開始時的勢能應取兩部分（桌面上和桌面下）勢能總和，整根鏈條的總重心便不好確定，最后剛好滑出桌面時的勢能就沒有必要再分，可對整根鏈條求出重力勢能。

　　例2：課課練113頁11題

　　例3：課課練114頁17題

　　四、鞏固遷移

　　1、課課練114頁15題16題

　　2、課課練111頁1--4題

　　§7.8 《機械能守恒定律》習題

　　主備人:黃步海  

　　教學目標

　　知識與技能 

　　進一步理解機械能守恒定律的內容、表達式、守恒的條件。

　　過程與方法

　　應用機械能守恒定律解題

　　情感、態度與價值觀

　　通過能量轉換與守恒的教學，培養學生學以致用的思想。

　　教學重點

　　理解機械能守恒定律的內容，表達式. 守恒的條件。

　　教學難點

　　物體機械能定律的應用

　　教學過程

　　一、課前導學

　　復習機械能守恒定律及其條件

　　二、質疑討論                                            

　　1、在只有重力和彈簧的彈力做功的情況下，物體的動能和勢能發生相互轉化，但機械能的總量保持不變.

　　2、 對機械能守恒定律的理解：

　　（1）系統在初狀態的總機械能等于末狀態的總機械能.

　　即    e1 = e2  或    1/2mv12 + mgh1= 1/2mv22 + mgh2

　　（2）物體（或系統）減少的勢能等于物體(或系統)增加的動能，反之亦然。

　　即          -δep = δek

　　（3）若系統內只有a、b兩個物體，則a減少的機械能ea等于b增加的機械能δe b  即          -δea = δeb

　　3、機械能守恒定律解題步驟

　　三、反饋矯正

　　例1質量為m的小球從離心軌道上由靜止開始無摩擦滑下后進入豎直面內的圓形軌道，圓形軌道的半徑為r，求：（1）要使小球能達到圓形軌道的最高點，h至少應為多大？（2）當h=4r時，小球運動到圓環的最高點速度是多大？此時圓環對小球的壓力為多少？

　　例2一根內壁光滑的細圓管，形狀如下圖所示，放在豎直平面內一個小球自a口的正上方高h處自由落下，第一次小球恰能

　　抵達b點；第二次落入a口后，自b口射出，恰能再進入

　　a口，則兩次小球下落的高度之比h1：h2=    ______

　　例3:如圖示，長為l 的輕質硬棒的底端和中點各固定一個質量為m的小球，為使輕質硬棒能繞轉軸o轉到最高點，則底端小球在如圖示位置應具有的最小速度v=                    。

　　例4：如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角θ=30°，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪。一柔軟的細線跨過定滑輪，兩端分別與物塊a和b連結，a的質量為4m，b的質量為m，開始時將b按在地面上不動，然后放開手，讓a沿斜面下滑而b上升。物塊a與斜面間無摩擦。設當a沿斜面下滑s 距離后，細線突然斷了。求物塊b上升離地的最大高度h.

　　四、鞏固遷移

　　1、一個人站在陽臺上，以相同的速率v分別把三個球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出，不計空氣阻力，則三球落地時的速率(      )

　　a、上拋球最大    b、下拋球最大   c、平拋球最大   d、三球一樣大

　　2、如圖-1，小球自a點由靜止自由下落，到b點時與彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運動過程中(      )

　　a、物體從a下降到b的過程中，動能不斷變小

　　b、物體從b上升到a的過程中，動能先增大后減小

　　c、物體由a下降到b的過程中，彈簧的彈性勢能不斷增大

　　d、物體由b上升到a的過程中，彈簧所減少的彈性勢能等于物體所增加的動能與增加的重力勢能之和

　　3、長為l質量分布均勻的繩子，對稱地懸掛在輕小的定滑輪上，如圖所示.輕輕地推動一下，讓繩子滑下，那么當繩子離開滑輪的瞬間，繩子的速度為                            .

　　4、將質量為m和3m的兩小球a和b分別拴在一根細繩的兩端，繩長為l，開始時b球靜置于光滑的水平桌面上，a球剛好跨過桌邊且線已張緊，如圖所示.當a球下落時拉著b球沿桌面滑動，桌面的高為h，且h＜l.若a球著地后停止不動，求：（1）b球剛滑出桌面時的速度大小.（2）b球和a球著地點之間的距離.

　　7.9實驗:驗證機械能守恒定律

　　教學目標

　　知識與技能

　　1、會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度；

　　2、掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。

　　過程與方法

　　通過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恒定律，體驗驗證過程和物理學的研究方法。

　　情感、態度與價值觀

　　通過實驗驗證，體會學習的快樂，激發學習的興趣；通過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學觀。培養學生的觀察和實踐能力，培養學生實事求是的科學態度。

　　教學重點

　　掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。

　　教學難點

　　驗證機械能守恒定律的誤差分析及如何減小實驗誤差的方法。

　　教學過程

　　一、課前導學

　　⒈為進行驗證機械能守恒定律的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點計時器，復寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：                   ；缺少的器材是                               。

　　⒉物體做自由落體運動時，只受          力作用，其機械能守恒，若物體自由下落h高度時速度為v，應有mgh=           ，故只要gh=1/2v2成立，即可驗證自由落體運動中物體的機械能守恒。

　　⒊在打出的各紙帶中挑選出一條點跡           ，且第1、2兩打點間距離接近         

　　的紙帶。

　　⒋測定第n個點的瞬時速度的方法是：測出與n點相鄰的前、后兩段相等時間t內下落的距離sn和sn+1，，有公式vn=                 算出。

　　⒌在驗證機械能守恒定律時，如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖線應是         ，才能驗證機械能守恒定律，其斜率等于         的數值。

　　二、質疑討論

　　1、推導出機械能守恒定律在本實驗中的具體表達式。

　　在圖1中，質量為m的物體從o點自由下落，以地作零重力勢能面，下落過程中任意兩點a和b的機械能分別為：

　　ea= ，    eb=

　　如果忽略空氣阻力，物體下落過程中的機械能守恒，于是有

　　ea=eb，即 =

　　上式亦可寫成

　　該式左邊表示物體由a到b過程中動能的增加，右邊表示物體由a到b過程中重力勢能的減少。等式說明，物體重力勢能的減少等于動能的增加。為了方便，可以直接從開始下落的o點至任意一點（如圖1中a點）來進行研究，這時應有： ----本實驗要驗證的表達式，式中h是物體從o點下落至a點的高度，va是物體在a點的瞬時速度。

　　2、如何求出a點的瞬時速度va？

　　根據做勻加速運動的物體在某一段時間t內的平均速度等于該時間中間時刻的瞬時速度可求出a點的瞬時速度va。圖2是豎直紙帶由下而上實際打點后的情況。從o點開始依次取點1，2，3，……圖中s1，s2，s3，……分別為0～2點，1～3點，2～4點…… 各段間的距離。

　　根據公式 ，t=2×0.02 s（紙帶上任意兩個相鄰的點間所表示的時間都是0.02s），可求出各段的平均速度。這些平均速度就等于是1，2，3，……各點相對應的瞬時速度v1，v2，v3，…….例如：量出0～2點間距離s1，則在這段時間里的平均速度 ，這就是點1處的瞬時速度v1。依次類推可求出點2，3，……處的瞬時速度v2，v3，……。

　　3、如何確定重物下落的高度？圖2中h1，h2，h3，……分別為紙帶從o點下落的高度。根據以上數值可以計算出任意點的重力勢能和動能，從而驗證機械能守恒定律。

　　學生活動：學生看書明確實驗的各項任務及實驗儀器。復習《用打點計時器測速度》的實驗，掌握用打點計時器測量勻變速直線運動速度的方法。

　　三、反饋矯正

　　1、在學生開始做實驗之前，應強調如下幾個問題：

　　（1）該實驗中選取被打點紙帶應注意兩點：一是第一點o為計時起點，o點的速度應為零。怎樣判別呢？

　　（2）是否需要測量重物的質量？

　　（3）在架設打點計時器時應注意什么？為什么？

　　（4）實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什么？

　　（5）測量下落高度時，某同學認為都必須從起始點算起，不能弄錯。他的看法正確嗎？為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起始點適當遠些好，還是近些好？

　　參考：

　　（1）因為打點計時器每隔0.02 s打點一次，在最初的0.02 s內物體下落距離應為0.002 m，所以應從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近兩年2 mm 的紙帶進行測量；二是在紙帶上所選的點就是連續相鄰的點，每相鄰兩點時間間隔 t =0.02 s.

　　（2）因為不需要知道物體在某點動能和勢能的具體數值，所以不必測量物體的質量 m，而只需驗證 就行了。

　　（3）打點計時器要豎直架穩，使其兩限位孔在同一豎直平面內，以盡量減少重物帶著紙帶下落時所受到的阻力作用。

　　（4）必須先接通電源，讓打點計時器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落。

　　（5）這個同學的看法是正確的。為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起始點適當遠些好。

　　2、學生進行分組實驗。

　　四、鞏固遷移

　　（1）為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點計時器，復寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：                   ；缺少的器材是                                。

　　（2）在驗證機械能守恒定律時，如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖線應是         ，才能驗證機械能守恒定律，其斜率等于         的數值。

　　（3）在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，用打點計時器打出紙帶如圖3所示，其中a點為打下的第一個點，0、1、2……為連續的計數點。現測得兩相鄰計數點之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相鄰計數點間的打點時間間隔均為t。根據紙帶測量出的距離及打點的時間間隔，可以求出此實驗過程中重錘下落運動的加速度大小表達式為____  _____。在打第5號計數點時，紙帶運動的瞬時速度大小的表達式為___       _____。要驗證機械能守恒定律，為減小實驗誤差，應選擇打下第_________號和第__________號計數點之間的過程為研究對象。

　　（4）某次“驗證機械能守恒定律”的實驗中，用6v、50hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，如圖4所示，o點為重錘下落的起點，選取的計數點為a、b、c、d，各計數點到o點的長度已在圖上標出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質量為1kg。

　　①打點計時器打出b點時，重錘下落的速度vb=   m/s，重錘的動能ekb=     j。

　　②從開始下落算起，打點計時器打b點時，重錘的重力勢能減小量為         j。

　　③根據紙帶提供的數據，在誤差允許的范圍內，重錘從靜止開始到打出b點的過程中，得到的結論是                                 。

　　參考答案：（1）不必要的器材有：秒表、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺。（2）通過原點的直線、g.    （3）（s6+ s5+ s4- s3- s2 –s1）/9t 2，（s5+ s6）/2t，1、5.    （4）①1.175，0.69，0.69 ②0.69， ③機械能守恒。

7.8 機械能守恒定律 篇2

　　教學要求：     1、會正確推導自由落體運動過程中的機械能守恒定律。     2、正確理解機械能定律的含義及適用條件。3、分析生活實際中的事例進一步理解機械能守恒定律的含義及適用條件。教學重點：使學生掌握物體系統機械能守恒定律的條件，能夠正確分析物體系統所具有的機械能。教學難點：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：    以學生自學為主，教師輔助講解。教具準備：    鐵架臺、細線、小球、直木尺（1m左右）教學時間：    一課時教學過程：復習提問：1、重力勢能公式，單位。    2、重力做功和勢能變化的關系。    3、重力做功的特點。引入：在初中我們已學過，重力勢能和動能之間可以相互轉化，如物體自由下落或豎直向上拋出時，前者下落過程中高度不斷減小，重力勢能減小，速度增加，動能增大，是一個重力勢能向動能轉化的過程；后者在上升過程中高度不斷增大，重力勢能增加，速度減小，動能減小，是一個動能向重力勢能轉化的過程。既然重力勢能和動能間可以相互轉化，那么“轉化”過程中的動能和重力勢能之和即機械能變不便呢？這就是我們這節課要學習的內容——機械能守恒定律。    1、機械能守恒定律的推導（請學生自己推導）問題：質量為m的物體自由下落過程中，經過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不考慮空氣阻力，分析由h1下落到h2過程中機械能的變化                                    v1    分析：根據動能定理，有    wg=1/2mv12－1/2mv22                              v2     下落過程中重力對物體做功，重力做功在       h1    數值上等于物體重力勢能的變化量                      h2    取地面為參考平面，有    wg=mgh1－mgh2    所以有mgh1－mgh2=1/2mv12－1/2mv22    移項有mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22    即：ep1+ek1=ep2+ek2可見：在下落過程中，物體重力勢能轉化為勢能，此過程中物體的機械能總量保持不變。    2、機械能守恒定律在只有重力做功的情形下，物體的動能和重力勢能發生相互轉化，但機械能的總量保持不變。這個結論叫做機械能守恒定律。    幾點說明：   （1）機械能守恒定律的前提條件    a、物體只受重力或者只受彈力b、物體除受重力或者只受彈力外，還受其他力的作用，但其他力不做功。（2）機械能守恒定律是從自由落體推導的，但是無論物體做直線運動還是曲線運動，以上結論都成立。（3）定律涉及的始末狀態的動能、勢能應取同一參考系和同一參考平面。    3、彈簧和物體組成系統的機械能    以彈簧為例，彈性勢能和動能也可相互轉化。如果只有彈簧的彈力做功，則在彈性勢能和動能的轉化過程中，機械能守恒。    思考：課本 “思考與討論”            課堂練習：課本1、2

7.8 機械能守恒定律 篇3

　　□教學目標：

　　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.理解機械能守恒定律的內容。

　　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。

　　4.學會在具體的問題中判這定物體的機械能是否守恒；

　　5.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。

　　6.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、理解機械能守恒定律的內容。

　　2、在具體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。

　　□教學方法：

　　1.關于機械能守恒定律的得出，采用師生共同演繹推導的方法，明確該定律

　　數學表達式公式的來龍去脈。  

　　2.關于機械能守恒的條件，在教學時采用列舉實例，具體情況具體分析的方

　　法。

　　□教學步驟:

　　1.用投影片出示思考題：

　　①本章中我們學習了哪幾種形式的能？它們各是如何定義的？它們的大小各由什么決定？

　　②動能定理的內容和表達式是什么？

　　③重力所做的功與物體重力勢能的變化之間有什么關系？

　　2.學生回答：

　　①本章我們學習了以下幾種能：動能、重力勢能、彈性勢能。

　　②動能定理的內容是：物體所受合外力所做的功等于物體動能的改變，即：wg＝mv22/2－mv12/2

　　③重力所做的功和物體重力勢能之間變化的關系為：

　　wg＝mgh1－mgh2

　　3.教師總結：

　　①同學們要注意動能定理中動能的變化量是末動能減去初動能，而重力做功與重力勢能改變之間關系式中初位置的重力勢能與末位置重力勢能的差。

　　②引入：動能、重力勢能、彈性勢能屬于力學范疇，統稱為機械能，本節

　　課我們就來研究有關機械能的問題。

　　（一）引入新課

　　1.用多媒體展示下述物理情景：

　　a、運動員投出鉛球；

　　b、彈簧的一端接在氣墊導軌的一端，另一端和滑塊相連，讓滑塊在水平的軌道上做往復運動。

　　2.學生分析上述物理情景中能量是如何轉化的？

　　學生甲：

　　a.鉛球在上升過程中，動能轉化為重力勢能；鉛球在下落過程中，重力勢能又轉化為動能。

　　b.彈簧在和物塊的往復運動過程中，動能和彈簧的彈性勢能發生相互轉化。

　　學生乙：

　　除了甲的敘述中動能和勢能相互轉化外，還有一部分轉化為物體的內能。

　　3.教師講：分析的很全面，但是在此過程中轉化為內能的部分在總結能量中占的比例很小，我們一般不予考慮。

　　4.過渡：通過上述分析，我們得到動能和勢能之間可以相互轉化，那么在動能勢能的轉化過程中，動能和勢能的和有什么變化呢？

　　（二）機械能守恒定律的推導

　　1.用多媒體出示兩道思考題：

　　思考題一：如圖所示，一個質量為m的物體自由下落，

　　經過高度為h1的a點時速度為v1，下落到高度h2為的b

　　點時速度為v2，試寫出物體在a點時的機械能和在b點

　　時的機械能，并找到這二個機械能之間的數量關系。

　　思考題二：如圖所示，一個質量為m的物體做平拋運動，經過高度為h1的a點時速度為v1，經過高度為h2的b點時速度為v2，寫出物體在位置a、b時的機械能的表達式并找出這二個機械能之間的關系。

　　2.把學生分為二小組，一組做思考題一，另一組做思考題二，并進行小組賽。

　　3.教師對首先做完的小組進行激勵評價，并抽有代表性的解答方案進行現場評點。

　　4.用實物投影儀對推導過程進行評析。

　　①推導過程一

　　解：∵機械能等于物體的動能和勢能之和

　　∴a點的機械能等于：mv12/2＋mgh1

　　b點的機械能等于：mv22/2＋mgh2

　　又在自由落體運動中，物體只受重力的作用，據動能定理得：

　　wg＝mv22/2－mv12/2

　　又據重力做功與重力勢能的關系得到：

　　∴  mv12/2－mgh2＝mv12/2－ mgh1

　　②學生評價：在上述推導過程中，在用重力做功和重力勢能改變之間關系應是重力所做的功等于初位置的重力勢能減去末位置的重力勢能，所以推導的結果錯誤。

　　③推導結果②

　　解：a點的機械能等于：mv12/2＋mgh

　　b點的機械能等于：mv22/2＋mgh2

　　由于物體做平拋運動，只受重力作用，且重力做正功，據動能定理得：

　　wg＝mv22/2－mv12/2

　　又據重力做功與重力勢能的關系得到：

　　∴  mv22/2－mv12/2＝mgh1－mgh2

　　∴  mv22/2＋mgh2＝mgh1＋mv12/2

　　④教師評析：第二個推導過程是完全正確的。

　　5.用多媒體展示評析中得到的表達

　　mv22/2－mv12/2＝mgh1－mgh2     ①

　　mv22/2＋mgh2＝mgh1＋mv12/2   ②

　　學生討論：上述兩個表達式說明了什么？

　　討論后學生回答。

　　學生甲：在表達式①中等號左邊是物體動能的增加量，等號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。

　　學生乙：對于表達式②，等號左邊是物體在末位置時的機械能；等號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。

　　6.師總結：同學們對上述兩個表達式的含義理解得很好，我們分別用ek1和ek2表示物體的初動能和末動能，用ep1和ep2分別表示物體在初位置的重力勢能和末位置的重力勢能，則得到：ek1+ep1=ek2+ep2，也就是初位置的機械能等于末位置的機械能，即機械能是守恒的。

　　（三）機械能守恒的條件

　　1.上邊我們通過推導得到了機械能是守恒的這一結論，下邊同學們思考：

　　①在推導中，我們是以物體做自由落體和做平拋運動為例進行的，請問：上述二種運動有什么相同和不同之處？

　　學生答：相同點是在上述兩種運動中物體只受重力作用；不同之處是物體運動的路線不同，自由落體運動是直線運動，而平拋運動是曲線運動。

　　②從上述兩種運動中，你能猜想一下：機械能在什么情況下守恒嗎？

　　學生答：物體只受重力作用。

　　學生還可能答：物體在運動中，只有重力做功，針對上述兩種答案，師生評析后總結。

　　2.教師總結：

　　通過上述分析，我們得到：在只有重力做功的情況下，物體的動能和重力勢能發生相互轉化，但機械能的總量保持不變，這個結論叫機械能守恒定律。

　　板書：機械能守恒定律

　　①條件：只有重力做功。

　　②結論：機械能的總量保持不變。

　　3.用實物投影儀出示討論題。

　　①所謂的只有重力做功與物體只受重力有什么不同。

　　學生：所謂的只有重力做功，包括兩種情況：

　　a.物體只受重力，不受其他的力。

　　b.物體除重力外還受其他的力，但其他力不做功。

　　而物體只受重力僅包括一種情形。

　　②放開被壓縮的彈簧，可以把跟它接觸的小球彈出去，在這個過程中，能量是如何轉化的？類比地，你能得到在這個過程中機械能守恒的條件嗎？

　　4.得到結論：以上實驗證實了在不計阻力影響，即物體只受重力作用時，小球在擺動中機械能守恒。

　　學生答：在小球被彈簧彈出的過程中，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能。

　　類比得到：如果有彈力做功，動能和彈性勢能之和保持不變，即機械能守恒。

　　③所謂只有彈力做功，包括哪幾種情況？

　　學生：包括以下兩種情況：

　　第一種情況：物體只受彈力作用，不受其他的力；

　　第二種情況：物體除受彈力外還受其他的力，但其他的力不做功。

　　5.演示實驗

　　上邊我們通過推導得到了在只有重力或彈力做功的條件下，物體的機械能守恒，下邊我們來做一個實驗：

　　①介紹實驗裝置如圖所示：

　　②做法：

　　a、把球拉到a點，然后放開，觀察

　　小球擺動到右側時的位置和位置a間的關系。

　　b、把球同樣拉到a點，在o點用尺子擋一下觀察小球擺動到右側時的位置，并比較該位置和釋放點a之間的關系。

　　③通過觀察到的現象，分析后你得到什么結論？

　　6.學生總結現象

　　學生甲：在做法a中，小球可以擺到跟釋放點a高度相同的c點；在做法b中，小球仍可以到達跟釋放點a高度相同的c'點。

　　學生乙：在做法a中，小球可以擺到跟釋放點a高度幾乎相同的c點，在做法b中，小球可以到達跟釋放點a點高度幾乎相同的c'點。

　　7.針對上述結論展開討論后得到：如果不考慮阻力作用，即物體只受到重力作用時，學生甲的結論正確；如果考慮空氣阻力作用，學生乙的結論正確。

　　教師總結：在本實驗中，我們對空氣的阻力一般不考慮，因為阻力太小，對結果影響不大。

　　1、關于物體的機械能是否守恒的敘述，下列說法中正確的是：

　　a、做勻速直線運動的物體，機械能一定守恒；

　　b、做勻速變速直線運動的物體，機械能一定守恒；

　　c、外力對物體所做的功等于零時，機械能一定守恒；

　　d、物體若只有重力做功，機械能一定守恒。

　　2、在下列實例中運動的物體，不計空氣阻力，機械能不守恒的是：

　　a、起重機吊起物體勻速上升；

　　b、物體做平拋運動；

　　c、圓錐擺球在水平面內做勻速圓周運動；

　　3、從離地高為hm的陽臺上以速度v豎直向上拋出質量為m的物體，它上升 hm后又返回下落，最后落在地面上，則一列說法中正確的是（不計空氣阻力，以地面為參考面）

　　a、物體在最高點時機械能為mg(h+h);

　　b、物體落地時的機械能為mg(h+h)+mv2/2;

　　c、物體落地時的機械能為mgh+mv2/2;

　　d、物體在落回過程中，以過陽臺時的機械能為mgh+mv2/2.

　　（四）鞏固練習：

　　（五）小結：本節課我們學習了機械能守恒定律

　　1.我們說機械能守恒的關鍵是：只有重力或彈力做功；

　　2.在具體判斷機械能是否守恒時，一般從以下兩方面考慮：

　　①對于某個物體，若只有重力做功，而其他力不做功，則該物體的機械能守恒。

　　②對于由兩個或兩個以上物體（包括彈簧在內組成的系統，如果系統只有重力做功或彈力做功，物體間只有動能、重力勢能和彈性勢能之間的相互轉化，系統與外界沒有機械能的轉移，系統內部沒有機械能與其他形式能的轉化系統的機械能守恒。

　　3.如果物體或系統除重力或彈力之外還有其他力做功，那么機械能就要改變。

　　（六）機械能守恒定律

　　1、動能和勢能統稱為機械能。

　　2、機械能守恒定律：

　　①在只有重力做功的條件下，物體的動能和重力勢能相互轉化，但機械能的總量保持不變。

　　3、機械能守恒的條件：

　　①系統內只有重力或只有彈力何做功；

　　②系統內的摩擦力不做功，一功外力都不做功。

　　4、表達式：

　　②在只有彈力做功的條件下，物體的動能和彈性勢能相互轉化，但機械能的總量保持不變。    

7.8 機械能守恒定律 篇4

　　下面是2篇關于高中物理《機械能守恒定律》教學反思的范文，內容條理清晰，是篇不錯的范文，大家不妨多加參考。

　　高中物理《機械能守恒定律》教學反思一

　　機械能守恒定律是本章的重點，學生對定律的得出、含義、適用條件應該有明確的認識。這是能夠用這個定律解決實際問題的基礎，教學中首先要重視這些內容，因此，我分三步完成機械能守恒定律第一課時的教學：第一步要使學生理解動能和勢能之間可以通過力做功實現相互轉化，第二步從理論上推導機械能守恒定律，第三步要使學生理解機械能守恒定律成立的條件。

　　1、動能與勢能之間的相互轉化

　　這部分內容教材的編寫特點是很注意從生活中的典型實例入手導入課題。為此，我選擇設計了幾個的演示實驗：燒杯倒水沖刷葉輪轉動和豎直上拋小球，引導學生觀察并思考，了解到動能和重力勢能之間可以通過重力做功實現相互轉化，并作了適當的拓展：由以上演示實驗聯想到東漢時期我國勞動人民就發明的水車磨坊和現代大型的水力發電站;另外，還利用水平彈簧擺球的實驗，引導學生觀察實驗并細致分析，得出動能和彈性勢能之間也可以通過彈力做功來實現相互轉化的結論。

　　這樣的教學設計既體現了物理教學提倡實驗、觀察、思考的特點，又重視學生獨立思考能力的培養。教學設計發掘了教材資源，又不拘泥于教材，演示實驗新穎，操作順利流暢，完成了預定的教學目標。

　　通過實例的分析，使學生了解勢能和動能相互轉化的定性關系，知道一種能量減少，必然導致另一種能量的增加;然后提出動能和勢能轉化有什么定量關系，讓學生進行討論與交流并提出猜想，調動學生的積極性，培養學生的合作意識與交流能力，加強師生的互動性。不足之處在于，由于擔心時間進度，處理不是很細致，提出的問題層次性不強。

　　2、機械能守恒定律的理論推導

　　不同于教材以小球的自由落體為例的教學設計，我選擇的是伽利略擺作為課堂分析和理論推導的模型，利用動能定理和重力做功與重力勢能的關系，要求學生自行獨立分析并推導出在只有重力做功情況下的機械能守恒定律。備課時，我參考了人教版物理必修2的相關章節的內容，從而決定在課堂教學中，換用當年伽利略擺的實驗，讓學生認識到能量的觀點其實早在牛頓之前就已經體現出來了，從而將物理學史的教學融入到課堂教學過程中來，并培養學生細致的觀察能力，表面上看來沒有關聯的概念之間其實存在著很多聯系。這樣讓整個推導過程上升到一個追尋守恒量的探究高度，而不僅僅是一個單純的數學演算推導。

　　實際的課堂教學中，學生的理論推導過程用時應該較長，教師應該細致觀察學生的推導進度，掌握好時間。這過程的處理還是稍顯倉促，學生在黑板上的演算推導略顯粗糙，有部分同學沒有事先選取零勢能參考面，所以應當提前強調這一點。我覺得必須要給課堂適當的留白，給學生自己思考和理清思路的時間，給學生充分分析和推理的機會。這就要求我們要精心設計課堂教學過程，以學生通過自學和引導學生發現知識和規律為主。課堂不是長篇累牘的講解知識。教師在課堂上起的是引導的角色，所以必須要做到內容上有所取舍并千方百計地精益求精，教學設計重質而輕量，這樣才能夠高效率的完成既定的課堂教學安排。

　　學生通過自行推導得出機械能守恒定律，要引導學生做好討論和交流，展示自己的推導結果。這一階段是前面理論推導的點睛之筆，對于學生理解機械能守恒定律的內涵有著極其重要的意義，千萬不能夠粗略帶過，必須加以詳細的分析和解讀，這部分我選擇以講授為主，重點強調機械能守恒定律的兩種表達方式的物理意義：

　　即：增量式 -Ep=△Ek/△Ep+△Ek=0;總量式EK1+EP1=EK2+EP2

　　增量式所體現的正是我們在第一部分教學中讓學生思考的, “一種能量減少，必然導致另一種能量的增加”。總量式則體現了前后兩個狀態量——初末狀態機械能之間的守恒關系。

　　3、機械能守恒定律的適用條件

　　學生對機械能守恒定律的適用條件應該有明確的認識，并且會根據適用條件判斷具體過程中機械能是否守恒，這是應用機械能守恒定律解決問題的前提。因此，這部分內容是整個第一課時教學的重中之重。我的教學安排是在順利推導出機械能守恒定律的表達式后，仍借用伽利略擺的模型和彈簧振子模型，啟發并引導學生思考擺球的受力情況和各力的做功情況，得出：只有重力做功和彈力做功，系統的動能和勢能可以相互轉化，但總的機械能保持不變。在鞏固訓練環節中，我選取了常見的實例，第一組習題是重力勢能和動能間的轉化，第二組習題是彈性勢能和動能間的轉化，讓學生判斷各個情景中機械能是否守恒。每安排一組判斷性習題之后，我會適當引導學生總結，讓學生思考：只受重力與只有重力做功有何區別?通過討論與交流使學生更深刻地認識和掌握機械能守恒定律成立的條件，正確理解“只有重力做功和彈力做功”的真正含義是：1、物體只受重力(或彈力)作用;2、物體除受重力(或彈力)外，還受其他力作用，但其他力不做功或代數和為零。

　　從學生的學習情況來看，這部分內容的處理基本達到了教學設計的要求，學生能夠判斷一些簡單情景中機械能是否守恒。不足之處在于，所舉的實例難以涵蓋所有的情景，課堂時間有限，難以展開講解。所以，在今后教學中，我應該注重基本方法和基本思路的形成，培養學生獨立分析的能力。只有讓學生掌握了最基本和最樸實的物理思想方法，才能以不變應萬變，真正做到讓學生舉一反

　　高中物理《機械能守恒定律》教學反思二

　　新課程標準要求學生在物理課的學習中不僅需要學到物理基礎知識和實驗技能，受到科學方法和科學思維的訓練，受到科學態度和科學作風的熏陶，提高科學文化素質，而且需要體驗科學探究過程，增強創新意識和實踐能力，發展探索自然、理解自然的興趣與熱情，為終身發展，形成科學的世界觀和價值觀打下基礎。圍繞這一原則，我們要積極的轉變教學方式和學生的學習方式。

　　筆者所教學的《機械能守恒定律》的教學設計正是努力朝著這個方向做的。

　　一、變驗證型實驗為探究型實驗

　　教材中本節課只是從理論上推導和應用機械能守恒定律，如果按照傳統的教學方法，只注重知識的傳授和應用，而忽視學生探究、體驗的過程，難免“穿新鞋走老路”，也不符合一個科學結論得出的一般規律。所以我覺得把驗證機械能守恒的實驗改為探究性實驗更符合一般的規律和新課程標準的要求。

　　二、恰當的設置了探究點

　　科學探究要求打破課堂時間的限制，充分發揮學生的創造性。但怎樣把課堂教學和科學探究有機的結合起來，是我們教師面臨的一個大課題。我們的課堂受時間、空間的限制，不可能各方面都探究，為探究而探究只能死路一條，所以恰當的設置探究點很重要，應該既要讓學生完成知識的學習又要參與探究。首先，本節課我自始至終都是以問題為中心，引入、過渡、分析結論、課堂小結等都以問題的形式出現。我努力培養學生的問題意識，因為問題是學生探究的起點。其次，探究的過程中我主要抓住了實驗方案的設計、實驗信息的收集與處理、學生實驗的參與等幾個環節。實驗方案的設計能體現學生應用原有知識并且創新的能力，本節課學生就設計出了多種方案，有些已經打破了課堂、學校區域的限制，而這些正是新課標所要求的。學生的生活中有好多現象和事例需要學生去總結，培養學生這種關注生活、關愛大自然，搜集身邊信息的意識也是我們的責任和要求。我覺得本節課在課堂上讓學生自己設計表格、搜集整理實驗信息是需要的和恰當的。學生在實驗的過程中有穿不好紙帶的，但有同學們在互相幫助中學會了，使不會的同學知道這是應用摩擦力的原理。我看在眼里喜在心里，這已經超越了老師的語言所提及的范疇，它無形中拓展了課堂的外延，這出乎意料的收獲不正是我們所期望達到的效果嗎?確實，組織好教學比單純講知識更重要。

　　三、注重了知識與技能循序漸進的教學

　　注重了機械能守恒定律得出的過程和基本的應用，一些變形的公式表達形式和應用方面的一些注意事項以及其深刻的內涵放到了下一課時講，這樣面向了全體學生，降低了教學起點，我覺得這也符合新課標的精神和要求。

　　四、注重了過程和方法的教學

　　首先，讓學生從實驗和理論兩方面充分體驗了一個科學結論得出的過程。這正是課堂的兩個大環節，教學設計在這里也占用了較長的時間。

　　其次，讓學生經歷了科學探究的一般過程和思路，即：“創設情景——提出問題——猜測結論——實驗驗證——理論推導——得出結論——遷移應用”。

　　五、充分展示了學生的主體地位

　　學生觀察思考提出問題，自己設計實驗，又分小組親自實驗，自己搜集整理，自己總結出規律。整個課堂完全以學生為主體，切實做到了“教師搭臺學生唱戲”。看到學生幾個人一小組，熱烈討論整理的氣氛，我充分體驗到了一種滿足感，適應于新課標的物理課堂應該是輕松活潑的。正如一位教育專家所說的：“鴉雀無聲的課堂不是真正的課堂，真正的課堂是‘熱熱鬧鬧’的。”

　　六、學生的合作意識、態度情感和價值觀得到了升華

　　學生在實驗時，一只手拿紙帶，一只手拿重錘，那就沒有手控制開關，結果不得不與小組的同學合作;還有的同學請求其他組同學幫忙;還有一個同學主動幫助其他同學控制開關合作探究的氣氛在這里得到了充分體現。聽到學生說“謝謝”、“沒關系”時，看到他們笑嘻嘻、無拘無束的神態時，更加堅定了我繼續搞探究教學，充分發揮學生主體地位的信心和決心。仔細品味起來，整個課堂中還有許多需要進一步挖掘改進的地方。受實驗條件(多媒體教室無課桌和充足的電源)的限制，學生無法分組實驗，逐個做實驗在無形當中又多用了很多時間;最后習題的處理有點倉促。因為留下的時間少了;學生的熱情還應該再調動的高一點。當然存在的問題，引起的爭論在某種程度上也增加了這節課的價值，能夠引起大家來思考或者是批判，也是有意義的。我會虛心接受意見，找到以后的增長點。

　　總之，我認為這節教學設計教改意識明顯，符合新課程標準和素質教育的要求，是成功的。

7.8 機械能守恒定律 篇5

　　1.在“驗證機械能 守恒定律”的實驗中，需要特別注意的 有（  ）。

　　a.稱出重 物的質量

　　b.手提紙 帶，先接通電源再 釋放紙帶讓重物落下

　　c.可不考慮前面較密集的點，選取某個清晰的點作為起始運動點處理紙帶，驗證mgh＝mv2/2是否成立

　　d.必須選取第1、2兩點間距離為2 mm的紙帶，才能從第1點起處理紙帶，驗證mgh＝mv2/2是否成立

　　2.在本節實驗中，根據 紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，則以v2/2為縱軸，以h為橫軸，畫出的圖象應是下圖所示中的哪個（  ）。

　　3.在利用自由落體法“驗證機械能守恒定律”的實驗中：

　　（1）打點計時器所用交流電的頻率為50 hz，實驗得到的甲、乙兩條紙帶如圖所示，應選______紙帶好。

　　（2）若通過測量紙帶上某兩點間的距離來計算某時刻的瞬時速度，進而驗證機械能守恒定律，現測得2、4兩點間的距離為x1,0、3兩點間的距離為x2，打點周期為t，為了驗證0、3兩點間的機械能守恒，則x1、x2和t應滿足的關系是______。

　　4.（•浙 江溫州高三模擬）“驗證機械能守恒 定律”的 實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行。

　　（1）比較這兩 種方案，______（填“甲”或“乙”）方案好些。

　　甲

　　自由落體實驗

　　驗證機械能守恒定 律

　　乙

　　斜面小車實驗

　　驗證機械能守恒定律

　　（2）如圖是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數點間的距離如圖所示，已知相鄰兩個計數點之間的時間間隔t＝0.1 s。物體運動的加速度a＝____________；該紙帶是采用______（填“甲”或“乙”）實驗方案得到的。

　　5.如圖所示，兩個質量分別為m1和m2的小物塊a和b分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1>m2。現要利用此裝置驗證機械能守恒定律。

　　（1）若選定物塊a從靜止開始下落的過程進行測量，則需要測量的物理量有______。（在橫線上填入選項前的編號）

　　①物塊的質量m1、m2；

　　②物塊a下落的距離及下落這段距離所用的時間；

　　③物塊b上升的距離及上升這段距離所用的時間；

　　④繩子的長度。

　　（2）為提高實驗結 果的準確程度，某小組同學對此實驗提出以下建議：

　　①繩的質量要輕；

　　②在“輕質繩”的前提下，繩子越長越好；

　　③盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖晃；

　　④兩個物塊的質量之差要盡可能小。

　　以上建議中確實對提高準確程度有作用的是______。（在橫線上填入選項前的編號）

　　（3）寫出一條上面沒有提到的對提高實驗結果準確程度有益的建議：________________。

　　答案與解析

　　1. 答案 ：b

　　2. 答案：c

　　3. 答案：（1）甲 （2）

　　解析：（1）由于題圖甲中0、 1兩點間的距離（1.9 mm）接近2 mm，故選甲紙帶好。

　　（2）打點3時的瞬時速度 ，物體下落的高度為x2，

　　根據 得：

　　。

　　4. 答案：（1）甲 （2）4.8 m/s2 乙

　　解析：甲方法操作簡單，誤差小。

　　5. 答案：（1）① ②（或①③） （2）①③ （3）例如：“對同一高度進行多次測量取平均值”；“選取受力后相對伸長盡量小的繩”等等。

　　解析：a和b在運動過程中，速度大小始終相等，需要驗證的式子為

　　即

　　因此，必須測出m1、m2、h并利用v＝at求得速度，其中由于m1g－t＝m1a，t－mg＝m2a，所以 。

7.8 機械能守恒定律 篇6

　　一、素質教育目標（一）知識教學點 1.熟悉應用機械能守恒定律解題的步驟. 2.明了應用機械能守恒定律分析問題的注意點. 3.理解機械能守恒定律和動量守恒定律的應用差異.（二）能力訓練點 1.針對具體的物理現象和問題，正確應用機械能守恒定律. 2.掌握解決力學問題的思維程序，總體把握解決力學問題的各種方法.（三）德育滲透點 1.在解決物理問題的過程中，培養認真仔細有序的分析習慣。 2.具體情況具體分析，提高思維的客觀性，準確性。（四）美育滲透點通過具體問題的分析，使學生把知識向能力轉化，增強自信，產生追求科學、追求真理的美好理想。二、學法引導采用學生自學教材、結合教師的點評，經過分析和討論來形成一般的解題思想。三、重點·難點·疑點及解決辦法 1.重點機械能守恒定律的具體應用。 2.難點同時應用動量守恒定律和機械能守恒定律分析解決較復雜的力學問題。 3.疑點動量守恒定律和機械能守恒定律的應用差異。 4.解決辦法（1）分析典型例題，解剖麻雀，從而掌握機械能守恒定律應用的程序和方法。（2）比較研究，能準確選擇解決力學問題的方法、靈活運用各種定律分析問題。四、課時安排 1課時五、教具學具準備例題課件六、師生互動活動設計 1.教師指導學生自學，引導歸納。 2.學生自學，經過實例分析，定量計算來總結定律的使用條件和使用的方法。七、教學步驟（一）明確目標（略）（二）整體感知解決力學問題一般有三種方法，一是運用力對物體的瞬時作用效果——牛頓運動定律；二是運用力對物體的時間積累的作用效果——動量定律和動量守恒定律；三是運用力對物體的空間積累作用效果——動能定理和機械能守恒定律，根據題設條件提供的具體情況，選擇不同的方法，是本節教學的內容之一.     （三）重點、難點的學習與目標完成過程     【引入新課】復習上節課的機械能守恒定律內容及數學表達式.     【新課教學】     現舉例說明機械能守恒定律的應用.     在離地面高h的地方，以 的速度斜向上拋出一石塊， 的方向與水平成 角，若空氣阻力不計，求石塊落至地面的速度大小.（看例題課件）     設石塊的質量為m，因空氣阻力不計，石塊在整個運動過程只受重力，只有重力做功，石塊機械能保持守恒.     現取地面為零重力勢能面.石塊在拋出點的機械能： 石塊在落地點的機械能：據列出等式可得：     從以上解答可看出，應用機械能守恒定律解題簡潔便利，顯示出很大的優越性，不僅適合于直線運動，也適合于做曲線運動的物體，分析以上解題過程，還可歸納出     1.應用機械能守恒定律解題的基本步驟     （l）根據題意，選取研究對象（物體或相互作用的物體系）     （2）分析研究對象在運動過程中所受各力的做功情況，判斷是否符合機械能守恒的條件.     （3）若符合定律成立的條件，先要選取合適的零勢能的參考平面，確定研究對象在運動過程的初、末狀態的機械能值.     （4）根據機械能守恒定律列方程，并代人數值求解.     2.在應用機械能守恒定律時，要注意其他力學定理、定律的運用，對物體的整個過程進行綜合分析.再舉一例.     如圖所示，光滑的傾斜軌道與半徑為r的圓形軌道相連接，質量為。的小球在傾斜軌道上由靜止釋放，要使小球恰能通過圓形軌道的最高點，小球釋放點離圓形軌道最低點多高？通過軌道點最低點時球對軌道壓力多大？（看例題課本）

　　小球在運動過程中，受到重力和軌道支持力，軌道支持力對小球不做功，只有重力做功，小球機械能守恒.     取軌道最低點為零重力勢能面.     因小球恰能通過圓軌道的最高點c，說明此時，軌道對小球作用力為零，只有重力提供向心力，根據牛頓第二定律可列   得  在圓軌道最高點小球機械能 在釋放點，小球機械能為  根據機械能守恒定律    列等式：   解設 同理，小球在最低點機械能  小球在b點受到軌道支持力f和重力根據牛頓第二定律，以向上為正，可列 據牛頓第三定律，小球對軌道壓力為6mg.方向豎直向下.     在較復雜的物理現象中，往往要同時應用動量守恒定律和機械能守恒定律，明確這兩個定律應用上的差異，可正確運用它們，客觀反映系統中物體間的相互作用，準確求出有關物理量.【例】  在光滑的水平面上，置放著滑塊a和b，它們的質量分別為 和 ，b滑塊與一輕彈簧相連，彈簧的另一端固定在豎直的墻上，滑塊a以速度 與靜止的滑塊b發生正碰后粘合一起運動并壓縮彈簧，如圖所示，求此過程中彈簧的最大彈性勢能（看例課課件）

　　滑塊a與b碰撞瞬間，對于滑塊a、b組成的物體系，所受合外力為零，動量守恒，得     在滑塊a、b粘合一起運動壓縮彈簧時，只有彈簧的彈力做功，a、b滑塊和彈簧組成的系統機械能守恒，彈簧彈性勢能最大時，滑塊a、b動能為零.動能全部變為彈簧的彈性勢能，則 兩式聯立解，可得（四）總結、擴展     1.在只有重力和彈力做功的情況下，可應用機械能守恒定律解題.也可以用動能定理解題，這兩者并不矛盾.前者往往不深究過程的細節而使解答過程顯得簡捷，但后者的應用更具普遍性.     2.動量守恒定律和機械能守恒定律的比較     （l）兩個定律的研究對象都是相互作用的物體組成的系統.兩個定律的數學表達公式中的物理量都是相對于同一參照系的.     （2）兩定律研究的都是某一物理過程，注重的是運動過程初、末狀態的物理量，而不深究運動過程中各物體間的作用細節.     （3）兩定律的成立條件不同，動量是否守恒，決定系統所受合外力是否為零，而不管內外力是否做功.而機械能是否守恒，決定于是否有重力和彈力以外的力做功，而不管這些力是內力還是外力.（4）動量守恒定律的數學表達公式是矢量式，要使運算簡便，可先定正方向，把矢量運算變為代數運算，機械能守恒定律的數學表達公式是標量式，但要先選定零重力勢能面，才能列出具體的機械能守恒公式.八、布置作業 p151練習六（3）（4）（5）     九、板書設計 1.應用機械能守恒定律解題的基本步驟（1）選取研究對象（2）分析機械能守恒條件（3）選定參考平面，明確初末狀態物體的機械能值（4）根據定律列方程式計算 2.注重機械能守恒定律和其他力學定理、定律的綜合應用.

7.8 機械能守恒定律 篇7

　　學習目標:

　　1. 學會利用自由落體運動驗證機械能守恒定律。

　　2. 進一步熟練掌握應用計時器打紙帶研究物體運動的方法。

　　學習重點: 1. 驗證機械能守恒定律的實驗原理和步驟。

　　2. 驗證機械能守恒定律實驗的注意事項。

　　學習難點: 驗證機械能守恒定律實驗的注意事項。      

　　主要內容:

　　一、實驗原理

　　物體在自由下落過程中，重力勢能減少，動能增加。如果忽略空氣阻力，只有重力做功，物體的機械能守恒，重力勢能的減少等于動能的增加。設物體的質量為m，借助打點計時器打下紙帶，由紙帶測算出至某時刻下落的高度h及該時刻的瞬時速度v；進而求得重力勢能的減少量│△ep│=mgh和動能的增加量△ek=1/2mv2；比較│△ep│和△ek，若在誤差允許的范圍內相等，即可驗證機械能守恒。

　　測定第n點的瞬時速度vn：依據“物體做勻變速直線運動，在某段時間內的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度”，用公式vn=（hn+1-hn-1）/2t計算(t為打下相鄰兩點的時間間隔)。

　　二、實驗器材

　　電火花計時器(或電磁打點計時器)，交流電源，紙帶(復寫紙片)，重物(帶紙帶夾子)，導線，刻度尺，鐵架臺(帶夾子)。

　　三、實驗步驟

　　(1)按圖裝置固定好計時器，并用導線將計時器接到電壓合適的交流電源上(電火花計時器要接到220 v交流電源上，電磁打點計時器要接到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，使另一端穿過計時器的限位孔，用手豎直提著紙帶，使重物靜止在靠近計時器的地方。

　　(3)接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點。

　　(4)換幾條紙帶，重做上面的實驗。

　　(5)從幾條打上了點的紙帶上挑選第一、二兩點間的距離接近2 mm且點跡清晰的紙帶進行測量。

　　(6)在挑選出的紙帶上，先記下打第一個點的位置0(或a)，再任意選取幾個點1、2、3(或b、c、d)等，用刻度尺量出各點到0的距離h1、h2、h3等，如圖所示。

　　(7)用公式vn=（hn+1-hn-1）/2t計算出各點對應的瞬時速度v1、v2、v3等。

　　(8)計算出各點對應的勢能減少量mghn和動能的增加量1/2mvn2的值，進行比較，得出結論。

　　四、實驗記錄

　　五、實驗結論

　　在只有重力做功的情況下，物體的重力勢能和動能可以相互轉化，但機械能的總量保持不變。

　　六、實驗注意事項

　　(1)計時器要豎直地架穩、放正。架穩就是要牢固、穩定。重物下落時它不振動；放正就是使上下兩個限位孔在同一豎直平面內一條豎直線上與紙帶運動方向相同，以減小紙帶運動時與限位孔的摩擦(可用手提住固定好重物的紙帶上端，上下拉動紙帶，尋找一個手感阻力最小的位置)。

　　(2)打點前的紙帶必須平直，不要卷曲，否則紙帶在下落時會卷到計時器的上邊緣上，從而增大了阻力，導致實驗誤差過大。

　　(3)接通電源前，提紙帶的手必須拿穩紙帶，并使紙帶保持豎直，然后接通電源，待計時器正常工作后，再松開紙帶讓重物下落，以保證第一個點跡是一個清晰的小點。

　　(4)對重物的要求：選用密度大、質量大些的物體，以減小運動中阻力的影響(使重力遠大于阻力)。

　　(5)紙帶的挑選：應挑選第一、二兩點間的距離接近2 mm且點跡清晰的紙帶進行測量。這是因為：本實驗的前提是在重物做自由落體運動的情況下，通過研究重力勢能的減少量與動能的增加量是否相等來驗證機械能是否守恒的，故應保證紙帶(重物)是在打第一個點的瞬間開始下落。計時器每隔o.02 s打一次點，做自由落體運動的物體在最初0.02 s內下落的距離h1=1/2gt2=1/2×9.8×0.022m=0.002 m=2 mm，所以若紙帶第一、二兩點間的距離接近2 mm，就意味著重物是在打第一個點時的瞬間開始下落的，從而滿足本次實驗的前提條件(打第一個點物體的初速度為零，開始做自由落體運動)。

　　(6)測量下落高度時，必須從起點o量起。為了減小測量^的相對誤差，選取的計數點要離o點適當遠些(紙帶也不宜過長，其有效長度可在60 cm～80 cm以內)。

　　(7)本實驗并不需要知道重力勢能減少量和動能增加量的具體數值，只要對mgh與1/2mv2進行比較（實際上只要驗證1/2v2=gh即可）以達到驗證機械能守恒的目的，所以不必測出重物的質量。

　　七、誤差分析

　　(1)做好本實驗的關鍵是盡量減小重物下落過程中的阻力，但阻力不可能完全消除。本實驗中，誤差的主要來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，因此物體動能的增加量必稍小于重力勢能的減少量，這是系統誤差。減小系統誤差的方法有選用密度大的實心重物，重物下落前紙帶應保持豎直，選用電火花計時器等。

　　(2)由于測量長度會造成誤差，屬偶然誤差，減少辦法一是測距離都應從起點0量起，下落高度h適當大些(過小，h不易測準確；過大，阻力影響造成的誤差大)，二是多測幾次取平均值。

　　【例一】 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50hz，查得當地的重力加速度g=9.80m/s2。某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時計數點對應刻度尺上的讀數如圖所示。圖中o點是打點計時器打出的第一個點，a、b、c、d分別是每打兩個點取出的計數點。根據以上數據，可知重物由o點運動到b點時：

　　(1)重力勢能的減少量為多少?

　　(2)動能的增加量是多少?

　　(3)根據計算的數據可得出什么結論?產生誤差的主要原因是什么?

　　課后作業：

　　1.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，需要直接測量和間接測量的數據是重物的  (  )

　　a.質量     b.下落時間    c.下落高度    d.瞬時速度

　　2.選擇紙帶時，較為理想的是  (  )

　　a.點跡小而清晰的             b.點跡粗的

　　c.第一、二點距離接近2mm的   d.紙帶長度較長的(40---50cm)

　　3.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有下列器材可供選擇：

　　鐵架臺、打點計時器、復寫紙、低壓直流電源、天平、秒表、導線、開關。其中不必要的器材是__________。缺少的器材是__________。

　　4.下列實驗步驟中，合理的順序是

　　a.把重物系在夾子上，紙帶穿過計時器，上端用手提著，下端夾上系重物的夾子，讓夾子靠近打點計時器。

　　b.把打點計時器接入學生電源交流輸出端，輸出電壓調在6v。

　　c.把打點計時器固定在鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直線上。

　　d.拆下導線，整理器材。

　　e.接通電源，釋放紙帶。

　　f.斷開電源，更換紙帶。再進行兩次實驗。

　　g.在三條紙帶中選取最合適的一條，再紙帶上選幾個點，進行數據處理。

　　5.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，電源頻率為50hz。當地重力加速度g=9.8m/s2，測得所用重物質量是1.00kg，甲、乙、丙三同學分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第一、二兩點間的距離分別是0.18cm，0.19cm和0.25cm，可以看出其中一個人在操作上有誤，具體原因是______________________，選用第二條紙帶，量得三個連續a、b、c到第一點的距離分別是15.55cm、19.20cm和23.23cm，當打點計時器打在b點時，重物重力勢能減小量為__________________j，重物的動能是_____________________j。

　　6. 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50hz，當地重力加速度g=9.8m/s2，測得所用重物質量是1.00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點計作o，另選連續的四個點a、b、c、d作為測量的點，經測量知道a、b、c、d各點到o點的距離分別是62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據以上數據。可知重物由o點運動到c點，重力勢能的減少量為_______________j，動能的增加量等于__________j。（取3位有效數字）。

　　7.在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，對第一個計數點的要求為_______________。用__________方法可以判斷滿足了這個要求。實驗時必須知道重錘的動能增加量應小于重力勢能減少量，而在實驗計算中卻可能出現動能增加量大于重力勢能減少量，這是由于______________。

　　8.在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，(1)若應用公式v=gt計算即時速度進行驗證，打點計時器所接交流電的頻率為50赫茲，甲、乙兩條實驗紙帶，如圖所示，應選__________紙帶好。(2)若通過測量紙上某兩點間距離來計算即時速度，進行驗證，設已測得點2到4間距離為s1,點0到3間距離為s2，打點周期為t，為驗證重物開始下落到打點計時器打下點3這段時間內機械能守恒、實驗后，s1、s2和t應滿足的關系為t=____________。

7.8 機械能守恒定律 篇8

　　一、說教材

　　《驗證機械能守恒定律》選自人教版高中物理必修二第七章第九節。本節主要內容為：學生利用打點計時器，打下紙帶，通過計算來驗證重錘在下落的過程中機械能是否守恒。本節課，可以升華學生對上節課機械能守恒定律的理解，培養學生科學嚴謹的態度。又可以為接下來學習動量守恒，電荷守恒等定律打下基礎，起到了承上啟下的作用。因此本節課意義重大。

　　基于該節課的內容和新課改的要求，制定如下教學目標：

　　知識和技能目標：會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度，掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。

　　過程和方法目標：通過分組實驗提高動手能力，協作能力，提高解決實際問題的能力。

　　情感、態度、價值觀目標：通過親身的體驗以及探究學習活動，提高學生學習熱情、培養學生尊重客觀事實的科學態度。

　　通過對以上教材地位和教學目標的分析，本節課的教學重點是實驗方案的設計與實驗數據的處理；難點是實驗誤差的分析。

　　二、說學情

　　該年級的學生已經掌握了機械能守恒定律的內容以及條件，也具備了一定的實驗操作技能，會用打點計時器，具備一定的數據處理能力。但是，對于實驗操作的規范性和實驗結果誤差的分析還有所欠缺，所以我在教學中要重點培養學生的實驗操作能力以及分析能力。

　　三、說教法

　　在教學活動中良好的教學方法能夠起到事半功倍的效果，本節課我主要采用實驗法即通過實驗學生驗證機械能守恒定律；并結合討論法，讓學生在物理課上學會合作，學會交流，學會學習。

　　四、說學法

　　新課改理念告訴我們，學生不僅要學到具體的知識，更重要的是要學會怎樣自己學習。所以在課堂上我將引導學生通過實驗探究、合作交流的學法來更好的掌握實驗探究的內容。

　　五、說教學過程

　　環節一：導入新課

　　在進行新課教學之前，復習導入機械能守恒定律的內容和表達式是什么，同時情景引入，播放田亮跳水視頻。十米跳臺跳水是種技術性極強的運動，如果不計空氣阻力，機械能是否守恒？通過問題創設，一方面可以明確本節課的實驗主題——機械能守恒，另一方面可以使學生的學習熱情和學習興趣很快被調動起來，有利于新課的教學。

　　環節二：新課講授

　　我將以啟發的方式提問學生讓學生思考：如果讓你來設計一個實驗來驗證機械能守恒定律，你會怎么做？給出你的方案。再分組討論實驗方案，并讓各個小組選出代表以匯報的方式跟全班學生分享實驗方案。然后各小組對所有的實驗方案的優缺點進行討論。再次讓各個小組選出代表以匯報的方式跟全班學生分享優缺點。在所有小組都匯報結束后，我做適當的總結。并引導學生確定最終的實驗方案——利用重物的自由落體運動驗證機械能守恒定律。這樣設計課程，可以讓學生積極主動參與到課堂里面來，更好地調動學習氛圍。符合新課改要求：學生是學習的主人，突出學生的探究學習。還能進一步提升學生的自主探究能力。

　　在實驗方案確定之后，我將提出第二個問題：實驗得到什么結果，可以證明機械能守恒嗎？引導學生思考。通過提問得到結論：在任意點上，重物的勢能和動能之和等于初始位置上重物的勢能。在解答了這個問題后，接著提出第三個問題：如何計算在任意點上重物的動能。明確重物在任意位置的速度對與計算動能至關重要。分組實驗、采集數據。

　　根據討論結果，指導學生分組實驗。學生四人一組進行實驗，完成實驗操作，記錄實驗數據。

　　得到方案：把紙帶和重物固定在一起下落，用打點計時器在紙帶上打點，記錄下重物下落的高度，計算出對應的瞬時速度。然后，帶著學生一起通過公式的推導得到速度的.測量公式：

　　即：做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度。這樣既可以培養學生分析問題，解決問題的能力，又可以在分組討論中，培養學生的團結協作精神。

　　環節三：拓展鞏固

　　在此環節，我會結合書上的習題，讓學生通過做題的方式加深對所學知識點的理解和掌握。

　　環節四：課堂小結

　　高中物理注重學生物理學科素養的培養，思維方法是解決問題的關鍵，親手操作，參與實踐，是最直觀獲得知識的手段，也是進一步加強對知識的理解。我會讓學生總結本次實驗課主要探究的內容。

　　環節五：布置作業

　　作業方面，形成實驗報告（必做的作業）

　　重新制定驗證機械能守恒定律方案。（機動性作業）

7.8 機械能守恒定律 篇9

　　一、說教材

　　（過渡句：教材是進行教學的評判憑據，是學生獲取知識的重要來源。首先，我對本節教材進行一定的分析。）

　　《機械能守恒定律》選自高中物理人教版必修2第七章第8節，本節課的主要內容是機械能的定義及機械能守恒定律。學生已經知道了重力、彈力及合外力做功對能量的影響，但是如果這三種能量都參與轉化，會出現怎樣的情況，這是學生亟待解決的問題，本節課中機械能守恒定律的建立已經到了“水到渠成”的時候；其次，本節課的學習也為下節學習能量守恒定律夯實基礎。因此，本節課就本章內容而言，有著舉足輕重的地位。

　　二、說學情

　　（過渡句：學生是學習的主人，學生已有的知識結構和認知水平，是教師授課的依據與出發點。）

　　我所面對的是高一學生，他們在初中已經學習過有關機械能的基本概念，對機械能并不陌生，接受起來相對輕松。通過前幾節內容的學習，學生對機械能這一概念較初中也有了更深的認識，在此基礎上學習機械能守恒定律會更容易些。

　　三、說教學目標

　　（過渡句：新課標指出，教學目標應包括知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀這三個方面，而這三維目標又應是緊密聯系的一個有機整體，這告訴我們，在教學中應以知識與技能為主線，滲透情感態度價值觀，并把前面兩者充分體現在過程與方法中。因此，我將三維目標進行整合，確定本節課的教學目標為）

　　【知識與技能目標】

　　知道機械能的概念，能夠分析動能和勢能之間的相互轉化問題；理解機械能守恒定律的內容和適用條件，會判斷機械能是否守恒。

　　【過程與方法目標】

　　學習從物理現象分析、推導機械能守恒定律及適用條件的研究方法，初步掌握運用能量轉化和守恒來解釋物理現象及分析問題的方法。

　　【情感態度價值觀目標】

　　體會科學探究中的守恒思想，養成探究自然規律的科學態度，提高科學素養。

　　四、說教學重、難點

　　（過渡句：根據學生現有的知識儲備和知識點本身的難易程度，學生很難建構知識點之間的聯系，這也確定了本節課的重點、難點如下：）

　　【重點】

　　機械能守恒定律的推導及內容。

　　【難點】

　　對機械能守恒定律條件的理解。

　　五、說教學方法

　　本節課主要采用的教學方法有實驗演示法、問答法、多媒體演示法等。

7.8 機械能守恒定律 篇10

　　【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

　　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，小球可以擺到跟點等高的點，如圖甲。

　　如果用尺子在某一點擋住細線，小球雖然不能擺到點，但擺到另一側時，也能達到跟點相同的高度，如圖乙。

　　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，小球運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。

　　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。

7.8 機械能守恒定律 篇11

　　【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

　　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，小球可以擺到跟點等高的點，如圖甲。

　　如果用尺子在某一點擋住細線，小球雖然不能擺到點，但擺到另一側時，也能達到跟點相同的高度，如圖乙。

　　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，小球運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。

　　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。

7.8 機械能守恒定律 篇12

　　學習目標：

　　1. 學會利用自由落體運動驗證機械能守恒定律。

　　2. 進一步熟練掌握應用計時器打紙帶研究物體運動的方法。

　　學習重點：

　　1. 驗證機械能守恒定律的實驗原理和步驟。

　　2. 驗證機械能守恒定律實驗的注意事項。

　　學習難點：

　　驗證機械能守恒定律實驗的注意事項。

　　主要內容：

　　一、實驗原理

　　物體在自由下落過程中，重力勢能減少，動能增加。如果忽略空氣阻力，只有重力做功，物體的機械能守恒，重力勢能的減少等于動能的增加。設物體的質量為m,借助打點計時器打下紙帶，由紙帶測算出至某時刻下落的高度h及該時刻的瞬時速度v;進而求得重力勢能的減少量│△Ep│=mgh和動能的增加量△EK=1/2mv2;比較│△Ep│和△EK,若在誤差允許的范圍內相等，即可驗證機械能守恒。

　　測定第n點的瞬時速度vn:依據"物體做勻變速直線運動，在某段時間內的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度",用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T計算（T為打下相鄰兩點的時間間隔）。

　　二、實驗器材

　　電火花計時器（或電磁打點計時器），交流電源，紙帶（復寫紙片），重物（帶紙帶夾子），導線，刻度尺，鐵架臺（帶夾子）。

　　三、實驗步驟

　　（1）按圖裝置固定好計時器，并用導線將計時器接到電壓合適的交流電源上（電火花計時器要接到220 V交流電源上，電磁打點計時器要接到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，使另一端穿過計時器的限位孔，用手豎直提著紙帶，使重物靜止在靠近計時器的地方。

　　（3）接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點。

　　（4）換幾條紙帶，重做上面的實驗。

　　（5）從幾條打上了點的紙帶上挑選第一、二兩點間的距離接近2 mm且點跡清晰的紙帶進行測量。

　　（6）在挑選出的紙帶上，先記下打第一個點的位置0（或A），再任意選取幾個點1、2、3（或B、C、D）等，用刻度尺量出各點到0的距離h1、h2、h3等，如圖所示。

　　（7）用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T計算出各點對應的瞬時速度v1、v2、v3等。

　　（8）計算出各點對應的勢能減少量mghn和動能的增加量1/2mvn2的值，進行比較，得出結論。

　　四、實驗記錄

　　五、實驗結論

　　在只有重力做功的情況下，物體的重力勢能和動能可以相互轉化，但機械能的總量保持不變。

　　六、實驗注意事項

　　（1）計時器要豎直地架穩、放正。架穩就是要牢固、穩定。重物下落時它不振動；放正就是使上下兩個限位孔在同一豎直平面內一條豎直線上與紙帶運動方向相同，以減小紙帶運動時與限位孔的摩擦（可用手提住固定好重物的紙帶上端，上下拉動紙帶，尋找一個手感阻力最小的位置）。

　　（2）打點前的紙帶必須平直，不要卷曲，否則紙帶在下落時會卷到計時器的上邊緣上，從而增大了阻力，導致實驗誤差過大。

　　（3）接通電源前，提紙帶的手必須拿穩紙帶，并使紙帶保持豎直，然后接通電源，待計時器正常工作后，再松開紙帶讓重物下落，以保證第一個點跡是一個清晰的小點。

　　（4）對重物的要求：選用密度大、質量大些的物體，以減小運動中阻力的影響（使重力遠大于阻力）。

　　（5）紙帶的挑選：應挑選第一、二兩點間的距離接近2 mm且點跡清晰的紙帶進行測量。這是因為：本實驗的前提是在重物做自由落體運動的情況下，通過研究重力勢能的減少量與動能的增加量是否相等來驗證機械能是否守恒的，故應保證紙帶（重物）是在打第一個點的瞬間開始下落。計時器每隔O.02 s打一次點，做自由落體運動的物體在最初0.02 s內下落的距離h1=1/2gt2=1/2×9.8×0.022m=0.002 m=2 mm,所以若紙帶第一、二兩點間的距離接近2 mm,就意味著重物是在打第一個點時的瞬間開始下落的，從而滿足本次實驗的前提條件（打第一個點物體的初速度為零，開始做自由落體運動）。

　　（6）測量下落高度時，必須從起點o量起。為了減小測量^的相對誤差，選取的計數點要離O點適當遠些（紙帶也不宜過長，其有效長度可在60 cm~80 cm以內）。

　　（7）本實驗并不需要知道重力勢能減少量和動能增加量的具體數值，只要對mgh與1/2mv2進行比較（實際上只要驗證1/2v2=gh即可）以達到驗證機械能守恒的目的，所以不必測出重物的質量。

　　七、誤差分析

　　（1）做好本實驗的關鍵是盡量減小重物下落過程中的阻力，但阻力不可能完全消除。本實驗中，誤差的主要來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，因此物體動能的增加量必稍小于重力勢能的減少量，這是系統誤差。減小系統誤差的方法有選用密度大的實心重物，重物下落前紙帶應保持豎直，選用電火花計時器等。

　　（2）由于測量長度會造成誤差，屬偶然誤差，減少辦法一是測距離都應從起點0量起，下落高度h適當大些（過小，h不易測準確；過大，阻力影響造成的誤差大），二是多測幾次取平均值。

　　【例一】 在"驗證機械能守恒定律"的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,查得當地的重力加速度g=9.80m/s2.某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時計數點對應刻度尺上的讀數如圖所示。圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D分別是每打兩個點取出的計數點。根據以上數據，可知重物由O點運動到B點時：

　　（1）重力勢能的減少量為多少？

　　（2）動能的增加量是多少？

　　（3）根據計算的數據可得出什么結論？產生誤差的主要原因是什么？

7.8 機械能守恒定律 篇13

　　一、說教材

　　1、教材的地位、作用和特點

　　從前后聯系來看，這節課的內容有利于學生對功能關系的進一步認識；在理論推導的過程中，有利于強化學生對動能訂立的理解；從思維方式上分析，有利于學生建立守恒的觀念，為今后學習動量守恒、電荷守恒等守恒定律打下基礎，起到了承上啟下的作用。

　　教材這樣的安排，較好的體現了理論與實踐的統一，使學生明白，物理規律不僅可以直接由實驗得到，也可以用已知規律從理論上導出。

　　2、教學目的

　　知識目標：理解機械能守恒定律的內容，在具體問題中能判斷機械能守恒的條件。

　　能力目標：初步學會從能量轉化和守恒的觀點來解釋物理現象，并能將所學知識應用于實際情境中。

　　在歸納機械能守恒定律的使用條件時，培養學生獨立思考的能力，歸納總結的能力以及口頭表達能力。

　　情感目標：激發學生學習興趣，培養學生自信心以及嚴謹認真的科學態度。

　　3、教學重點

　　通過嚴密的理論推導使學生獲得必要的理性認識，正確理機械能守恒定律的內容以及定律是否成立的判定條件。

　　4、教學難點

　　學生抽象思維尚處于起步階段，對功、能等物理量理解不夠深刻，要從功能轉化關系理解機械能守恒的條件有一定難度。

　　二、說教法

　　本節主要采用講授法、討論法、歸納法相結合的啟發式教學方法。通過師生一起探索得出物理規律及適用條件，充分調動學生積極性，充分體現“教師主導、學生主體”的教學原則。

　　三、說方法

　　1、為適應高一學生的認識和思維發展水平，根據新課內容要求，創設“自由落體、平拋、沿斜面下滑”三個物理情境作為鋪墊，由易到難，引導學生進行實踐-認識-再實踐-再認識，完成認識上的飛躍。

　　2、通過設疑，啟發學生思考

　　在歸納機械能守恒定律的使用條件時，引導學生進行討論，鼓勵學生提出自己的觀點，并能加以評價，培養學生的學習興趣以及對物理學習的自信心。

　　四、教學程序

　　分為引入、新課、聯系鞏固、作業四個步驟。

　　以生活中常見情境為例，讓學生分析動能、勢能的相互轉化，提出機械能如何變化的問題，順勢引入新課；

　　創設三個不同情境（同前），讓學生用所學知識進行分析，在師生共同探討下得出機械能守恒定律的內容。

　　以三個情境為例，讓學生自由討論定律成立的條件，教師進行適當引導，最后共同得到適用條件。

　　然后通過適當的課堂練習讓學生對新學知識進行鞏固和加深理解。

　　五、研究性課題的提出

　　通過以下實例讓學生課后去進行探討。

　　讓A球拉到相同高度，分析A到達右側所能到達的高度。

7.8 機械能守恒定律 篇14

　　一、說教材

　　《驗證機械能守恒定律》選自人教版高中物理必修二第七章第九節。本節主要內容為：學生利用打點計時器，打下紙帶，通過計算來驗證重錘在下落的過程中機械能是否守恒。本節課，可以升華學生對上節課機械能守恒定律的理解，培養學生科學嚴謹的態度。又可以為接下來學習動量守恒，電荷守恒等定律打下基礎，起到了承上啟下的作用。因此本節課意義重大。

　　基于該節課的內容和新課改的要求，制定如下教學目標：

　　知識和技能目標：會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度，掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。

　　過程和方法目標：通過分組實驗提高動手能力，協作能力，提高解決實際問題的能力。

　　情感、態度、價值觀目標：通過親身的體驗以及探究學習活動，提高學生學習熱情、培養學生尊重客觀事實的科學態度。

　　通過對以上教材地位和教學目標的分析，本節課的教學重點是實驗方案的設計與實驗數據的處理；難點是實驗誤差的分析。

　　二、說學情

　　該年級的學生已經掌握了機械能守恒定律的內容以及條件，也具備了一定的實驗操作技能，會用打點計時器，具備一定的數據處理能力。但是，對于實驗操作的規范性和實驗結果誤差的分析還有所欠缺，所以我在教學中要重點培養學生的實驗操作能力以及分析能力。

　　三、說教法

　　在教學活動中良好的教學方法能夠起到事半功倍的效果，本節課我主要采用實驗法即通過實驗學生驗證機械能守恒定律；并結合討論法，讓學生在物理課上學會合作，學會交流，學會學習。

　　四、說學法

　　新課改理念告訴我們，學生不僅要學到具體的知識，更重要的是要學會怎樣自己學習。所以在課堂上我將引導學生通過實驗探究、合作交流的學法來更好的掌握實驗探究的內容。

　　五、說教學過程

　　環節一：導入新課

　　在進行新課教學之前，復習導入機械能守恒定律的內容和表達式是什么，同時情景引入，播放田亮跳水視頻。十米跳臺跳水是種技術性極強的運動，如果不計空氣阻力，機械能是否守恒？通過問題創設，一方面可以明確本節課的實驗主題——機械能守恒，另一方面可以使學生的學習熱情和學習興趣很快被調動起來，有利于新課的教學。

　　環節二：新課講授

　　我將以啟發的方式提問學生讓學生思考：如果讓你來設計一個實驗來驗證機械能守恒定律，你會怎么做？給出你的方案。再分組討論實驗方案，并讓各個小組選出代表以匯報的方式跟全班學生分享實驗方案。然后各小組對所有的實驗方案的優缺點進行討論。再次讓各個小組選出代表以匯報的方式跟全班學生分享優缺點。在所有小組都匯報結束后，我做適當的總結。并引導學生確定最終的實驗方案——利用重物的自由落體運動驗證機械能守恒定律。這樣設計課程，可以讓學生積極主動參與到課堂里面來，更好地調動學習氛圍。符合新課改要求：學生是學習的主人，突出學生的探究學習。還能進一步提升學生的自主探究能力。

　　在實驗方案確定之后，我將提出第二個問題：實驗得到什么結果，可以證明機械能守恒嗎？引導學生思考。通過提問得到結論：在任意點上，重物的勢能和動能之和等于初始位置上重物的勢能。在解答了這個問題后，接著提出第三個問題：如何計算在任意點上重物的動能。明確重物在任意位置的速度對與計算動能至關重要。分組實驗、采集數據。

　　根據討論結果，指導學生分組實驗。學生四人一組進行實驗，完成實驗操作，記錄實驗數據。

　　得到方案：把紙帶和重物固定在一起下落，用打點計時器在紙帶上打點，記錄下重物下落的高度，計算出對應的瞬時速度。然后，帶著學生一起通過公式的推導得到速度的測量公式：

　　即：做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度。這樣既可以培養學生分析問題，解決問題的`能力，又可以在分組討論中，培養學生的團結協作精神。

　　環節三：拓展鞏固

　　在此環節，我會結合書上的習題，讓學生通過做題的方式加深對所學知識點的理解和掌握。

　　環節四：課堂小結

　　高中物理注重學生物理學科素養的培養，思維方法是解決問題的關鍵，親手操作，參與實踐，是最直觀獲得知識的手段，也是進一步加強對知識的理解。我會讓學生總結本次實驗課主要探究的內容。

　　環節五：布置作業

　　作業方面，形成實驗報告。

　　重新制定驗證機械能守恒定律方案。

7.8 機械能守恒定律 篇15

　　高中物理課堂教學教案       年   月    日

　　課 題 §5.9 實驗：驗證機械能守恒定律 課 型 新授課（2課時）   

　　教   學  目   標 知識與技能

　　1.會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度.

　　2.掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理.

　　過程與方法

　　通過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恒定律，體驗驗證過程和物理學的研究方法.

　　情感、態度與價值觀

　　通過實驗驗證，體會學習的快樂，激發學習的興趣；通過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學觀.培養學生的觀察和實踐能力，培養學生實事求是的科學態度.

　　教學重點、難點 教學重點

　　掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理.

　　教學難點

　　驗證機械能守恒定律的誤差分析及如何減小實驗誤差的方法.

　　教 學 方 法  探究、講授、討論、練習   

　　教  學 手 段 教具準備

　　重物、電磁打點計時器以及紙帶、復寫紙片、低壓電源及兩根導線、鐵架臺和鐵夾、刻度尺、小夾子.

　　教 學 活 動

　　[新課導入]

　　師：上一節課我們學習了機械能守恒定律，我們首先采復習一下什么叫做機械能守恒定律?

　　生：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能與勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變.這叫做機械能守恒定律.

　　師：機械能守恒的條件是什么?

　　生：只有重力和彈力做功.

　　師：自由落體運動中機械能是不是守恒?

　　生：自由落體運動中物體只受到重力的作用，這個過程只有重力做功，所以機械能是守恒的.

　　師：我們要想推導出機械能守恒定律在自由落體中的具體表達式，可以根據什么來進行推導呢?

　　生1：可以通過牛頓運動定律進行推導.

　　生2：可以根據動能定理進行推導.

　　(投影展示與一個自由落體運動相關的題目，從題目中知道有關的物理量，讓學生分別根據牛頓運動定律和動能定理推導機械能守恒定律，再一次熟悉這個定律，并為本節課的教學打下基礎)

　　[新課教學]

　　1、推導出機械能守恒定律在本實驗中的具體表達式。

　　在圖1中，質量為m的物體從o點自由下落，以地作零重力勢能面，下落過程中任意兩點a和b的機械能分別為：

　　ea= ，    eb=

　　如果忽略空氣阻力，物體下落過程中的機械能守恒，于是有

　　ea=eb，即 =

　　上式亦可寫成

　　該式左邊表示物體由a到b過程中動能的增加，右邊表示物體由a到b過程中重力勢能的減少。等式說明，物體重力勢能的減少等于動能的增加。為了方便，可以直接從開始下落的o點至任意一點（如圖1中a點）來進行研究，這時應有： ----本實驗要驗證的表達式，式中h是物體從o點下落至a點的高度，va是物體在a點的瞬時速度。

　　師：在做實驗之前，我們首先要明確這樣幾個問題，首先這個實驗需要什么器材?

　　生：最容易想到的器材是重物、電磁打點計時器以及紙帶.復寫紙片.低壓電源及兩根導線，鐵架臺和鐵夾，刻度尺，小夾子.

　　師：打點計時器的作用是什么?

　　生：記錄在紙帶上打的點，用這些點來求出物體在經過某一點的速度.

　　師：低壓交流電源是不是必需的?

　　生：低壓交流電源并不是必需的，如果采用的是電火花計時器時，它所需要的電壓是交流220v，所以不需要低壓電源.

　　師：重物選取的原則是什么?為什么?

　　生：密度比較大，質量相對比較大，可以減小因為空氣阻力帶來的誤差.

　　師：實驗中還有哪些應該注意的地方?

　　生：計時器要穩定在鐵架臺上，計時器平面與紙帶限位孔調整在豎直方向，鐵架臺放在桌邊，計時器距地面的距離大約是1 m.

　　師：這樣做的目的是什么?

　　生：計時器平面與紙帶限位孔在豎直方向上的目的是減小摩擦以減小實驗誤差的產生，鐵架臺放在桌邊有利于重物下落到地面上，計時器距地面的距離較大的目的是能夠有充足的時間使重物下落，以便在紙帶上能夠打出較多的點，有利于進行計算.

　　師：實驗中的誤差主要來源于哪里?

　　生：重物和紙帶下落過程中要克服阻力，主要是紙帶和計時器之間的摩擦力，計時器平面不在豎直方向上；紙帶與計時器不平行：交流電的頻率不等于50 hz測量數據時的誤差等等.

　　師：過程開始和終結位置是怎樣選擇的?

　　生：實驗用的紙帶一般小于1 m，從起始點開始大約能打出20個左右的計數點，終結位置的點可以選擇倒數第一個點或者倒數第二個點，從這一個點向前數4—6個點當開始的點.

　　師：這樣選取的目的是什么?

　　生：這樣選取的目的是可以減小這兩個點瞬時速度和兩點之間的距離(高度h)測量的誤差.

　　師：在數據處理時，是不是必須從打的第一個點開始呢?

　　生：課文中有這樣的句子“紙帶上某兩點的距離等于重物下落的高度，這樣就能得到重物下落過程中勢能的變化”.在第四節我們已經學習了重力勢能的相對性，處理紙帶時選擇適當的點為參考點，勢能的大小不必從起始點開始計算.

　　師：在實驗中是不是要先進行測量重物的質量呢?

　　生：不需要測量重物的質量，因為這個物理量在式子兩邊可以約掉.

　　師：實驗中重物經過某一點的速度是怎樣得到的呢?

　　(投影展示學生的推導過程，這個結論非常重要，一定要讓學生能夠自己推導)

　　2、如何求出a點的瞬時速度va？

　　根據做勻加速運動的物體在某一段時間t內的平均速度等于該時間中間時刻的瞬時速度可求出a點的瞬時速度va。

　　圖2是豎直紙帶由下而上實際打點后的情況。從o點開始依次取點1，2，3，……圖中s1，s2，s3，……分別為0～2點，1～3點，2～4點…… 各段間的距離。

　　根據公式 ，t=2×0.02 s（紙帶上任意兩個相鄰的點間所表示的時間都是0.02s），可求出各段的平均速度。這些平均速度就等于是1，2，3，……各點相對應的瞬時速度v1，v2，v3，…….例如：

　　量出0～2點間距離s1，則在這段時間里的平均速度 ，這就是點1處的瞬時速度v1。依次類推可求出點2，3，……處的瞬時速度v2，v3，……。

　　3、如何確定重物下落的高度？

　　圖2中h1，h2，h3，……分別為紙帶從o點下落的高度。

　　根據以上數值可以計算出任意點的重力勢能和動能，從而驗證機械能守恒定律。

　　學生活動：學生看書明確實驗的各項任務及實驗儀器。復習《用打點計時器測速度》的實驗，掌握用打點計時器測量勻變速直線運動速度的方法。

　　4、描繪圖像

　　師：可以結合v-t圖象了解瞬時速度和時間中點的平均速度相等的物理意義.

　　師：在處理紙帶時，是不是要像我們以前做的那樣，每隔五個點取一個計數點，也就是說每0.1 s為一個時間間隔呢?

　　生：如果時間間隔是0.1s，由于自由落體加速度較大，很容易出現紙帶上點數不夠用的情況，所以時間間隔不能太長.

　　師：下面我們準備進行實驗，在進行實驗之前還應該做幾件事情!首先是確定實驗的步驟，大家分組討論一下，然后得出一個比較合理的實驗步驟.

　　(學生討論實驗的步驟，教師巡回指導，幫助能力較差的學生完成實驗步驟)(參考實驗步驟)

　　1.把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導線將學生電源和打點計時器接好.

　　2.把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘停靠在打點計時器附近.

　　3.接通電源，待計時器打點穩定后再松開紙帶，讓重錘自由下落，打點計時器應該在紙帶上打出一系列的點.

　　4.重復上一步的過程，打三到五條紙帶.

　　5.選擇一條點跡清晰且第l、2點間距離接近2 mm的紙帶，在起始點標上0，以后各點依次為1、2、3……用刻度尺測量對應下落的高度h1\h2\h3，……記人表格中.

　　6.用公式vn=hn+1+hn-1/2t，計算出各點的瞬時速度v1\v2\v3……并記錄在表格中.

　　各計數點

　　l

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　下落高度

　　速度

　　勢能

　　動能

　　結論

　　7.計算各點的重力勢能的減少量mgh。和動能的增加量1/2mvn2，并進行比較.看是否相等，將數值填人表格內.

　　師：在其中的幾步中，提到了要把數據填人表格，那么我們應該設計一個什么樣的表格來適應于實驗呢?

　　(學生思考表格的設計方法，獨立完成表格的設計)(參考表格)

　　教師活動：在學生開始做實驗之前，老師應強調如下幾個問題：

　　1、該實驗中選取被打點紙帶應注意兩點：一是第一點o為計時起點，o點的速度應為零。怎樣判別呢？

　　2、是否需要測量重物的質量？

　　3、在架設打點計時器時應注意什么？為什么？

　　4、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什么？

　　5、測量下落高度時，某同學認為都必須從起始點算起，不能弄錯。他的看法正確嗎？為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起始點適當遠些好，還是近些好？

　　學生活動：思考老師的問題，討論、交流。選出代表發表見解。

　　1、因為打點計時器每隔0.02 s打點一次，在最初的0.02 s內物體下落距離應為0.002 m，所以應從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近兩年2 mm 的紙帶進行測量；二是在紙帶上所選的點就是連續相鄰的點，每相鄰兩點時間間隔 t =0.02 s.

　　2、因為不需要知道物體在某點動能和勢能的具體數值，所以不必測量物體的質量 m，而只需驗證 就行了。

　　3、打點計時器要豎直架穩，使其兩限位孔在同一豎直平面內，以盡量減少重物帶著紙帶下落時所受到的阻力作用。

　　4、必須先接通電源，讓打點計時器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落。

　　5、這個同學的看法是正確的。為了減小測量 h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起始點適當遠些好。

　　課余作業

　　1、完成實驗報告。

　　2、完成如下思考題：

　　（1）為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點計時器，復寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：

　　；缺少的器材是                                。

　　（2）在驗證機械能守恒定律時，如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖線應是         ，才能驗證機械能守恒定律，其斜率等于         的數值。

　　（3）在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，用打點計時器打出紙帶如圖3所示，其中a點為打下的第一個點，0、1、2……為連續的計數點。現測得兩相鄰計數點之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相鄰計數點間的打點時間間隔均為t。根據紙帶測量出的距離及打點的時間間隔，可以求出此實驗過程中重錘下落運動的加速度大小表達式為____  _____。在打第5號計數點時，紙帶運動的瞬時速度大小的表達式為___       _____。要驗證機械能守恒定律，為減小實驗誤差，應選擇打下第_________號和第__________號計數點之間的過程為研究對象。 學 生 活 動   

　　作   業 

　　（4）某次“驗證機械能守恒定律”的實驗中，用6v、50hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，如圖4所示，o點為重錘下落的起點，選取的計數點為a、b、c、d，各計數點到o點的長度已在圖上標出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質量為1kg。

　　①打點計時器打出b點時，重錘下落的速度vb=           m/s，重錘的動能ekb=

　　j。

　　②從開始下落算起，打點計時器打b點時，重錘的重力勢能減小量為         j。

　　③根據紙帶提供的數據，在誤差允許的范圍內，重錘從靜止開始到打出b點的過程中，得到的結論是                                 。

　　［參考答案：（1）不必要的器材有：秒表、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺。（2）通過原點的直線、g.    （3）（s6+ s5+ s4- s3- s2 –s1）/9t 2，

　　（s5+ s6）/2t，1、5.    （4）①1.175，0.69，0.69 ②0.69， ③機械能守恒。］   

　　板   書   設   計 5.9 實驗：驗證機械能守恒定律

　　一、實驗方法    驗證用自由落體運動中機械能守恒   

　　二、要注意的問題  實驗的誤差來源

　　三、速度的測量    做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度，等于相鄰兩點間的平均速度.   

　　教

　　學

　　后

　　記教學體會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。

7.8 機械能守恒定律 篇16

　　一、說教材

　　（過渡句：教材是進行教學的評判憑據，是學生獲取知識的重要來源。首先，我對本節教材進行一定的分析。）

　　《機械能守恒定律》選自高中物理人教版必修2第七章第8節，本節課的主要內容是機械能的定義及機械能守恒定律。學生已經知道了重力、彈力及合外力做功對能量的影響，但是如果這三種能量都參與轉化，會出現怎樣的情況，這是學生亟待解決的問題，本節課中機械能守恒定律的建立已經到了“水到渠成”的時候；其次，本節課的學習也為下節學習能量守恒定律夯實基礎。因此，本節課就本章內容而言，有著舉足輕重的地位。

　　二、說學情

　　（過渡句：學生是學習的主人，學生已有的知識結構和認知水平，是教師授課的依據與出發點。）

　　我所面對的是高一學生，他們在初中已經學習過有關機械能的基本概念，對機械能并不陌生，接受起來相對輕松。通過前幾節內容的學習，學生對機械能這一概念較初中也有了更深的認識，在此基礎上學習機械能守恒定律會更容易些。

　　三、說教學目標

　　【知識與技能目標】

　　知道機械能的概念，能夠分析動能和勢能之間的相互轉化問題；理解機械能守恒定律的內容和適用條件，會判斷機械能是否守恒。

　　【過程與方法目標】

　　學習從物理現象分析、推導機械能守恒定律及適用條件的研究方法，初步掌握運用能量轉化和守恒來解釋物理現象及分析問題的方法。

　　【情感態度價值觀目標】

　　體會科學探究中的守恒思想，養成探究自然規律的科學態度，提高科學素養。

　　四、說教學重、難點

　　【重點】

　　機械能守恒定律的推導及內容。

　　【難點】

　　對機械能守恒定律條件的理解。

　　五、說教學方法

　　本節課主要采用的教學方法有實驗演示法、問答法、多媒體演示法等。