大學(xué)物理機械能守恒定律教案(4篇)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——大學(xué)物理機械能守恒定律教案(4篇)作為一名老師，往往要根據(jù)教學(xué)需要編寫教案，教案是教學(xué)活動的依據(jù)，有著重要的地位。那么問題來了，教案應(yīng)當怎么寫？下面是我整理的優(yōu)秀教案范文，歡迎閱讀共享，希望對大家有所幫助。

大學(xué)物理機械能守恒定律教案篇一

一、教學(xué)目標

．在已經(jīng)學(xué)習(xí)有關(guān)機械能概念的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)機械能守恒定律，把握機械能守恒的條件，把握應(yīng)用機械能守恒定律分析、解決問題的基本方法。

2．學(xué)習(xí)從功和能的角度分析、處理問題的方法，提高運用所學(xué)知識綜合分析、解決問題的能力。

二、重點、難點分析

．機械能守恒定律是本章教學(xué)的重點內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點是使學(xué)生把握物體系統(tǒng)機械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機械能；能夠應(yīng)用機械能守恒定律解決有關(guān)問題。

2．分析物體系統(tǒng)所具有的機械能，特別是分析、判斷物體所具有的重力勢能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點之一。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認識到，物體重力勢能大小與所選取的參考平面有關(guān)；而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關(guān)的。在探討物體系統(tǒng)的機械能時，應(yīng)先確定參考平面。

3．能否正確選用機械能守恒定律解決問題是本節(jié)學(xué)習(xí)的另一難點。通過本節(jié)學(xué)習(xí)應(yīng)讓學(xué)生認識到，從功和能的角度分析、解決問題是物理學(xué)的重要方法之一；同時進一步明確，在對問題作具體分析的條件下，要能夠正確選用適當?shù)奈锢硪?guī)律分析、處理問題。

三、教具

演示物體在運動中動能與勢能相互轉(zhuǎn)化。

器材包括：麥克斯韋滾擺；單擺；彈簧振子。

四、主要教學(xué)過程

引入新課

結(jié)合復(fù)習(xí)引入新課。

前面我們學(xué)習(xí)了動能、勢能和機械能的知識。在初中學(xué)習(xí)時我們就了解到，在一定條件下，物體的動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，下面我們觀測演示試驗中物體動能與勢能轉(zhuǎn)化的狀況。

[演示試驗]依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀測物體運動中動能、勢能的變化狀況。

通過觀測演示試驗，學(xué)生回復(fù)物體運動中動能、勢能變化狀況，教師小結(jié)：

物體運動過程中，隨動能增大，物體的勢能減??；反之，隨動能減小，物體的勢能增大。

提出問題：上述運動過程中，物體的機械能是否變化呢？這是我們本節(jié)要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。

教學(xué)過程設(shè)計

在觀測演示試驗的基礎(chǔ)上，我們從理論上分析物理動能與勢能相互轉(zhuǎn)化的狀況。先考慮只有重力對物體做功的理想狀況。

．只有重力對物體做功時物體的機械能

問題：質(zhì)量為m的物體自由下落過程中，經(jīng)過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計空氣阻力，分析由h1下落到h2過程中機械能的變化。

分析：根據(jù)動能定理，有

下落過程中重力對物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能的變化量。取地面為參考平面，有

wg＝mgh1-mgh2

由以上兩式可以得到

引導(dǎo)學(xué)生分析上面式子所反映的物理意義，并小結(jié)：下落過程中，物體重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，此過程中物體的機械能總量不變。

指出問題：上述結(jié)論是否具有普遍意義呢？作為課后作業(yè)，請同學(xué)們課后進一步分析物體做平拋和豎直上拋運動時的狀況。

明確：可以證明，在只有重力做功的狀況下，物體動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而機械能總量保持不變。

提出問題：在只有彈簧彈力做功時，物體的機械能是否變化呢？

2．彈簧和物體組成的系統(tǒng)的機械能

以彈簧振子為例，簡要分析系統(tǒng)勢能與動能的轉(zhuǎn)化。

明確：進一步定量研究可以證明，在只有彈簧彈力做功條件下，物體的動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，物體的機械能總量不變。

綜上所述，可以得到如下結(jié)論：

3．機械能守恒定律

在只有重力和彈簧彈力對物體做功的狀況下，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，物體機械能總量保持不變。這個結(jié)論叫做機械能守恒定律。

提出問題：學(xué)習(xí)機械能守恒定律，要能應(yīng)用它分析、解決問題。下面我們通過具體問題的分析來學(xué)習(xí)機械能守恒定律的應(yīng)用。在具體問題分析過程中，一方面要學(xué)習(xí)應(yīng)用機械能守恒定律解決問題的方法，另一方面通過問題分析加深對機械能守恒定律的理解與認識。

4．機械能守恒定律的應(yīng)用

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，提出問題：

前面學(xué)習(xí)過應(yīng)用運動合成與分解的方法處理平拋運動，現(xiàn)在能否應(yīng)用機械能守恒定律解決這類問題？

小球拋出后至落地之前的運動過程中，是否滿足機械能守恒的條件？如何應(yīng)用機械能守恒定律解決問題？

歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：

小球下落過程中，只有重力對小球做功，滿足機械能守恒條件，可以用機械能守恒定律求解；

應(yīng)用機械能守恒定律時，應(yīng)明確所選取的運動過程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機械能。

例題求解過程：

取地面為參考平面，拋出時小球具有的重力勢能ep1＝mgh，動能

落地時小球的速度大小為

提出問題：請考慮用機械能守恒定律解決問題與用運動合成解決問題的差異是什么？

例2．小球沿光滑的斜軌道由靜止開始滑下，并進入在豎直平面內(nèi)的離心軌道運動，如下圖，為保持小球能夠通過離心軌道最高點而不落下來，求小球至少應(yīng)從多高處開始滑下？已知離心圓軌道半徑為r，不計各處摩擦。

提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考分析：

小球能夠在離心軌道內(nèi)完成完整的圓周運動，對小球通過圓軌道最高點的速度有何要求？

從小球沿斜軌道滑下，到小球在離心軌道內(nèi)運動的過程中，小球的機械能是否守恒？

如何應(yīng)用機械能守恒定律解決這一問題？如何選取物體運動的初、末狀態(tài)？

歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：

小球能夠通過圓軌道最高點，要求小球在最高點具有一定速度，即此時小球運動所需要的向心力，恰好等于小球所受重力；

運動中小球的機械能守恒；

選小球開始下滑為初狀態(tài)，通過離心軌道最高點為末狀態(tài)，研究小球這一運動過程。

例題求解過程：

取離心軌道最低點所在平面為參考平面，開始時小球具有的機械能e1＝mgh。通過離心軌道最高點時，小球速度為v，此時小球的機械能

成完整的圓周運動。

進一步說明：在中學(xué)階段，由于數(shù)學(xué)工具的限制，我們無法應(yīng)用牛頓運動定律解決小球在離心圓軌道內(nèi)的運動。但應(yīng)用機械能守恒定律，可以很簡單地解決這類問題。

例3．長l＝80cm的細繩上端固定，下端系一個質(zhì)量m＝100g的小球。將小球拉起至細繩與豎直方向成60°角的位置，然后無初速釋放。不計各處阻力，求小球通過最低點時，細繩對小球拉力多大？取g＝10m/s2。

提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析思考：

釋放后小球做何運動？通過最低點時，繩對小球的拉力是否等于小球的重力？

能否應(yīng)用機械能守恒定律求出小球通過最低點時的速度？

歸納學(xué)生分析結(jié)果，明確：

小球做圓周運動，通過最低點時，繩的拉力大于小球的重力，此二力的合力等于小球在最低點時所需向心力；

繩對小球的拉力不對小球做功，運動中只有重力對球做功，小球機械能守恒。

例題求解過程：

小球運動過程中，重力勢能的變化量δep＝-mgh＝-mgl，在最低點時繩對小球的拉力大小為

提出問題：通過以上各例題，總結(jié)應(yīng)用機械能守恒定律解決問題的基本方法。

歸納學(xué)生的分析，作課堂小結(jié)。

五、小結(jié)

．在只有重力做功的過程中，物體的機械能總量不變。通過例題分析要加深對機械能守恒定律的理解。

2．應(yīng)用機械能守恒定律解決問題時，應(yīng)首先分析物體運動過程中是否滿足機械能守恒條件，其次要正確選擇所研究的物理過程，正確寫出初、末狀態(tài)物體的機械能表達式。

3．從功和能的角度分析、解決問題，是物理學(xué)研究的重要方法和途徑。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)用功和能的觀點分析解決物理問題的能力。

4．應(yīng)用功和能的觀點分析處理的問題往往具有一定的綜合性，例如與圓周運動或動量知識相結(jié)合，要注意將所學(xué)知識融匯貫穿，綜合應(yīng)用，提高綜合運用知識解決問題的能力。

六、說明

勢能是相互作用的物體系統(tǒng)所共有的，同樣，機械能也應(yīng)是物體系統(tǒng)所共有的。在中學(xué)物理教學(xué)中，不必過份強調(diào)這點，平日我們所說物體的機械能，可以理解為是對物體系統(tǒng)所具有的機械能的一種簡便而通俗的說法。

大學(xué)物理機械能守恒定律教案篇二

§8·3動量守恒定律

教學(xué)目標：1．理解動量守恒定律的確鑿含義和表達式

2．能用動量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動量守恒定律3．知道動量守恒定律的適用條件和適用范圍

教學(xué)重點：把握動量守恒定律的推導(dǎo)、表達式、適用范圍和守恒條件教學(xué)難點：正確判斷系統(tǒng)在所研究的過程中動量是否守恒教學(xué)方法：試驗法、推理歸納法、舉例講授法

教學(xué)用具：投影儀，投影片，課件，兩個質(zhì)量相等的小車，細線、彈簧、砝碼、氣墊導(dǎo)軌

教學(xué)過程：

我們在上幾節(jié)課，學(xué)習(xí)了動量和沖量以及動量定理，動量定理已經(jīng)把一個物體的動量變化跟物體所受外力作用一段時間緊湊聯(lián)系起來了，但是根據(jù)牛頓第三定律我們可以知道這個受到作用力的物體也一定會施加一個反作用力，也就是說力的作用是相互的，因此，我們就十分有必要研究一下有相互作用的物體系的動量變化規(guī)律

（一）動量守恒定律的推導(dǎo)

例：如圖，在光滑水平面上做勻速運動的兩個小球，質(zhì)量分別是m1和m2，沿著同一直線向一致的方向運動，速度分別是v1和v2，且v2＞v1，經(jīng)過一段時間后，m2追上了m1，兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是v1′和v2′．試分析碰撞中兩球動量的變化量有何關(guān)系。

①第一個小球和其次個小球在碰撞中所受的平均作用力f1和f2是一對相互作用力，大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在兩個物體上；

②第一個小球受到的沖量是：f1t=m1v1′-m1v1其次個小球受到的沖量是：f2t=m2v2′-m2v2

③又f1和f2大小相等，方向相反。所以f1t=-f2t∴m1v1′-m1v1=-(m2v2′-m2v2)由此得：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

即：p1+p2=p1′+p2′表達式的含義：兩個小球碰撞前的總動量等于碰撞后的總動量．

1．系統(tǒng)：有相互作用的物體構(gòu)成一個系統(tǒng)．例如試驗中的兩輛小車或推導(dǎo)實例中碰撞的兩個小球；

2．內(nèi)力：系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力叫做內(nèi)力．例如：試驗中兩小車通過彈簧施加給對方的彈力；兩小球在碰撞中施加給對方的平均作用力．

3．外力：外部其他物體對系統(tǒng)的作用力叫做外力．例如試驗和推導(dǎo)實例中的重力和支持力．

（二）動量守恒定律的條件和內(nèi)容

1．動量守恒定律的條件：系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0。

2．動量守恒定律的內(nèi)容：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變這個結(jié)論叫動量守恒定律．

3．動量守恒定律的表達式：p1+p2=p1′+p2′動量守恒定律的幾種表達式為：①p=p′（系統(tǒng)相互作用前的總動量p等于相互作用后的總動量p′）②δp=0(系統(tǒng)總動量增量為0)

③δp＇=-δp2（相互作用的兩個物體構(gòu)成系統(tǒng)）兩物體動量增量大小相等、方向相反．④m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(相互作用兩個物體組成系統(tǒng)，前動量和等于后動量和)

（三）動量守恒定律的適用范圍：動量守恒定律不但能解決低速運動問題，而且能解決高速運動問題，不但適用于宏觀物體，而且適用于電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子．

（四）典型例題評講

例1：甲、乙兩物體沿同一直線相向運動，甲的速度是3m/s，乙物體的速度是1m/s。碰撞后甲、乙兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是2m/s。求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是多少？

分析與解：規(guī)定甲物體初速度方向為正方向。則v1=+3m/s,v2=1m/s。

碰后v1=-2m/s,v2=2m/s根據(jù)動量守恒定律應(yīng)有m1v1+m2v2=m1v1+m2v2移項整理后可得m1比m2為

代入數(shù)值后可得m1/m2=3/5，即甲、乙兩物體的質(zhì)量比為3∶5。

例2：質(zhì)量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質(zhì)量是80kg，求小孩跳上車后他們共同的速度。

分析與解：對于小孩和平板車系統(tǒng)，由于車輪和軌道間的滾動摩擦很小，可以不予考慮，所以可以認為系統(tǒng)不受外力，即對人、車系統(tǒng)動量守恒。

跳上車前系統(tǒng)的總動量p=mv跳上車后系統(tǒng)的總動量p=(m+m)v由動量守恒定律有mv=(m＋m)v解得

小結(jié)：動量守恒定律的解題步驟：

1、分析系統(tǒng)由多少個物體組成，受力狀況怎樣，判斷動量是否守恒；

2、規(guī)定正方向（一般以原速度方向為正），確定相互作用前后的各物體的動量大小，正負；

3、由動量守恒定律列式求解.

穩(wěn)定練習(xí)

一、選擇題

1.把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射子彈時，關(guān)于槍、子彈和車的以下說法正確的有()a.槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒b.槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒c.槍、子彈和車組成的系統(tǒng)動量守恒

d.若忽略不計子彈和槍筒之間的摩擦，槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒

2.兩球相向運動，發(fā)生正碰，碰撞后兩球均靜止，于是可以判定，在碰撞以前兩球()a.質(zhì)量相等

b.速度大小相等

c.動量大小相等

d.以上都不能判定3.在以下幾種現(xiàn)象中，動量守恒的有()a.原來靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個人，人車為一系統(tǒng)b.運動員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運動員和球為一系統(tǒng)

c.從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以重物和車廂為一系統(tǒng)

d.光滑水平面上放一斜面，斜面光滑，一物體沿斜面滑下，以重物和斜面為一系統(tǒng)4.兩物體組成的系統(tǒng)總動量守恒，這個系統(tǒng)中()a.一個物體增加的速度等于另一個物體減少的速度b.一物體受的沖量與另一物體所受的沖量相等c.兩個物體的動量變化總是大小相等、方向相反d.系統(tǒng)總動量的變化為零

5.一只小船靜止在水面上，一個人從小船的一端走到另一端，不計水的阻力，以下說法中正確的是()a.人在小船上行走，人對船的沖量比船對人的沖量小，所以人向前運動得快，小船后退得慢

b.人在小船上行走，人的質(zhì)量小，它們受的沖量大小是相等的，所以人向前運動得快，小船后退得慢c.當人中止走動時，由于小船慣性大，所在小船要繼續(xù)向后退d.當人中止走動時.由于總動量守恒，所以小船也中止后退

6.物體a的質(zhì)量是物體b的質(zhì)量的2倍，中間壓縮一輕質(zhì)彈簧，放在光滑的水平面上，由靜止同時放開兩手后一小段時間內(nèi)()a.a的速率是b的一半

b.a的動量大于b的動量c.a受的力大于b受的力

d.總動量為零

7.如下圖，f1、f2等大反向，同時作用于靜止在光滑水平面上的a、b兩物體上，已知mamb，經(jīng)過一致時間后撤去兩力.以后兩物體相碰并粘成一體，這時a、b將()a.中止運動

b.向右運動

c.向左運動

d.仍運動但方向不能確定

二、填空題

8.在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為2kg和1kg的兩個小球分別以0.5m/s和2m/s的速度相向運動，碰撞后兩物體粘在一起，則它們的共同速度大小為______m/s，方向______.9.質(zhì)量為m=2kg的木塊靜止在光滑的水平面上，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=100m/s的速度水平飛來，射穿木塊后以80m/s的速度飛去，則木塊速度大小為______m/s.

10.質(zhì)量是80kg的人，以10m/s的水平速度跳上一輛迎面駛來的質(zhì)量為200kg、速度為5m/s的車上，則此后車的速度是______m/s，方向______.

三、計算題

11.用細繩懸掛一質(zhì)量為m的木塊處于靜止，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平射穿此木塊，穿透前后子彈的速度分別為v0和v，求:(1)子彈穿過后，木塊的速度大小;(2)子彈穿過后瞬間，細繩所受拉力大小

12.甲、乙兩個溜冰者相對而立，質(zhì)量分別為m甲=60kg，m乙=70kg，甲手中另持有m=10kg的球，假使甲以相對地面的水平速度v0=4m/s把球拋給乙，求:(1)甲拋出球后的速度;(2)乙接球后的速度

13.在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球a以速率v0向靜止的質(zhì)量為3m的b球運動，發(fā)生正碰后，a球的速度為

v0,求碰后b球的速率414.一輛總質(zhì)量為m的列車，在平直軌道上以v勻速行駛，突然后一節(jié)質(zhì)量為m的車廂脫鉤，假設(shè)列車受到的阻力與質(zhì)量成正比，牽引力恒定，則當后一節(jié)車廂剛好靜止的瞬間，前面列車的速率為多大?

15.兩只小船在恬靜的水面上相向勻速運動如下圖，船和船上的麻袋總質(zhì)量分別為m甲=500kg，m乙=1000kg，當它們首尾相齊時，由每一只船上各投質(zhì)量m=50kg的麻袋到另一只船上去(投擲方向垂直船身，且麻袋的縱向速度可不計)，結(jié)果甲船停了下來，乙船以v=8.5m/s的速度沿原方向繼續(xù)航行,求交換麻袋前兩只船的速率各為多少?(不計水的阻力)

1c2c

3a

4cd

5bd

6ad

7a8答案:m/s;方向跟1kg小球原來的方向一致9答案:0.2

10答案:0.71;與原來的方向一致13m(v0v)m2(v0v)211答案:(1)(2)mg

mml12答案:(1)v甲13答案:2m/s，與拋球的方向相反(2)v乙0.5m/s，與球的運動方向一致315v0或v0412mv14答案:

mm15答案:以甲船和乙船及其中的麻袋為研究對象，以甲船原來的運動方向為正方向.麻袋與船發(fā)生相互作用后獲得共同速度.由動量守恒定律有(相互作用后甲船速度v′甲=0)

0①(m甲m)v甲mv乙m甲v甲以乙船和甲船中的麻袋為研究對象，有(相互作用后乙船速度v′乙=0)

0②(m乙m)v乙mv甲m乙v乙由①、②兩式解得

mm乙v乙5010008.5v甲m/s21m/s22（m乙m）（m甲m）m（100050）（50050）50v乙m甲mmv甲500501m/s9m/s50

大學(xué)物理機械能守恒定律教案篇三

能量守恒定律

本節(jié)課的設(shè)計，教材繼續(xù)沿用了前幾節(jié)的課程模式，先由生活中的實例引出研究問題，然后用試驗加以證明，讓學(xué)生接受這個物理事實.接著再從理論上推導(dǎo)、證明，從而得出結(jié)論.這節(jié)課教材是從生活中騎自行車上坡的實例入手，引出動能和重力勢能在此過程中是在相互轉(zhuǎn)化的.接著通過試驗來證明這個轉(zhuǎn)化過程中的守恒結(jié)論.最終提出了自然界中最普遍、最基本的規(guī)律之一能量轉(zhuǎn)化和守恒定律.機械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例，要使學(xué)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(xué)問題的基礎(chǔ).各種不同形式的能相互轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律，貫穿在整個物理學(xué)中，是物理學(xué)的基本規(guī)律之一.能量守恒定律是學(xué)習(xí)各種不同形式的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律的起點，也是運動學(xué)和動力學(xué)知識的進一步綜合和展開的重要基礎(chǔ).所以這一節(jié)知識是本章重要的一節(jié).機械能守恒定律是本章教學(xué)的重點內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點是使學(xué)生把握物體系統(tǒng)機械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機械能.分析物體系統(tǒng)所具有的機械能，特別是分析、判斷物體所具有的重力勢能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點之一.在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)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(guān)；而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關(guān)的.在探討物體系統(tǒng)的機械能時，應(yīng)先確定參考平面.教學(xué)重點1.理解機械能守恒定律的內(nèi)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(shù)學(xué)表達式；3.理解能量轉(zhuǎn)化和守恒定律.教學(xué)難點1.從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機械能守恒的條件；2.能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機械能是否守恒.教具準備自制投影片、cai課件、重物、電磁打點計時器以及紙帶、復(fù)寫紙片、低壓電源及兩根導(dǎo)線、鐵架臺和鐵夾、刻度尺、小夾子.課時安排1課時

三維目標

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(zhuǎn)化；2.理解機械能守恒定律的內(nèi)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.理解能量守恒定律，能列舉、分析生活中能量轉(zhuǎn)化和守恒的例子.二、過程與方法

1.初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點解釋現(xiàn)象、分析問題；

2.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(xué)的研究方法.

三、情感態(tài)度與價值觀

1.通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點，理解和運用自然規(guī)律，并用來解決實際問題；

2.通過試驗驗證，體會學(xué)習(xí)的開心，激發(fā)學(xué)習(xí)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(xué)觀.培養(yǎng)學(xué)生的觀測和實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度.

教學(xué)過程

導(dǎo)入新課［試驗演示］

-15.測量下落高度時，某同學(xué)認為都必需從起始點算起，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(shù)點要離起始點適當遠些好，還是近些好？

學(xué)生活動：思考老師的問題，探討、交流，選出代表發(fā)表見解.1.由于打點計時器每隔0.02s打點一次，在最初的0.02s內(nèi)物體下落距離應(yīng)為0.002m，所以應(yīng)從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進行測量；二是在紙帶上所選的點就是連續(xù)相鄰的點，每相鄰兩點時間間隔t=0.02s.2.由于不需要知道物體在某點動能和勢能的具體數(shù)值，所以不必測量物體的質(zhì)量m，而只需驗證12vnghn就行了.23.打點計時器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)，以盡量減少重物帶著紙帶下落時所受到的阻力作用.4.必需先接通電源，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(xué)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(shù)點要離起始點適當遠些好.教師活動：聽取學(xué)生匯報，點評，幫助學(xué)生解決困難.學(xué)生活動：學(xué)生進行分組試驗.數(shù)據(jù)處理：

明確本試驗中要解決的問題即研究動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化與守恒.在右圖中，質(zhì)量為m的物體從o點自由下落，以地面作零勢能面，下落過程中任意兩點a和b的機械能分別為：

ea1122mvamgha,ebmvbmghb22假使忽略空氣阻力，物體下落過程中假使動能的改變量等于勢能的改變量，于是有

1122mvamghamvbmghb221122上式亦可寫成mvbmvamghamghb

22ea=eb,即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.假使試驗證明等式成立,說明物體重力勢能的減少等于動能的增加.為了便利，可以直接從開始下落的o點至任意一點（上圖中a點）來進行研究，這時應(yīng)有：

12mvamhg.式中2h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.1.如何求出a點的瞬時速度va？

根據(jù)做勻加速運動的物體在某一段時間t內(nèi)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.右圖是豎直紙帶由下而上實際打點后的狀況.從o點開始依次取點

1、2、3??圖中s

1、s

2、s3??分別為0～2點，1～3點，2～4點??各段間的距離.根據(jù)公式vs，t=2×0.02s（紙帶上任意兩個相鄰的t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

1、2、3??各點相對應(yīng)的瞬時速度v

1、v

2、v3??例如：

-3不僅重力勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化，彈性勢能和動能也可以相互轉(zhuǎn)化.放開被壓縮的彈簧，可以把跟它接觸的小球彈出去，這時彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能.在彈性勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化中，假使只有彈力做功，動能和彈性勢能之和保持不變，即機械能守恒.

解決某些力學(xué)問題，從能量的觀點來分析，應(yīng)用機械能守恒定律求解，往往比較便利.應(yīng)用機械能守恒定律解決力學(xué)問題，要分析物體的受力狀況.在動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化中，假使只有重力做功，就可以應(yīng)用機械能守恒定律求解.

（一）機械能守恒條件的判斷

［例1］以下關(guān)于機械能是否守恒的表達正確的是（）a.做勻速直線運動的物體機械能一定守恒b.做勻變速直線運動的物體的機械能可能守恒c.合外力對物體做功為零時，機械能一定守恒d.只有重力對物體做功，物體機械能一定守恒解析：

a.做勻速直線運動的物體，除了重力做功外，可能還有其他力做功，如下降傘在空中勻速下降時，除了重力做功外，空氣阻力也對下降傘做功，所以機械能不守恒，不選.b.做勻變速直線運動的物體可能只受重力且只有重力做功，如自由落體運動，物體機械能守恒，應(yīng)選.c.如下降傘在空中勻速下降時合外力為零，合外力對物體做功為零，除重力做功外，空氣阻力也做功，所以機械能不守恒，不選.d.符合機械能守恒的條件，應(yīng)選.可見，對物體進行受力分析，確定各力做功狀況是判定機械能是否守恒的一般程序.［例2］如下圖，斜面體置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，以下說法正確的是（）

a.物體的重力勢能減少，動能增大

b.物體的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為物體的動能c.物體的機械能減少

d.物體和斜面體組成的系統(tǒng)機械能守恒

解析：由于斜面體放在光滑斜面上，當物體沿斜面下滑時，物體實際位移方向和物體所受支持力的方向不垂直，所以支持力對物體做了功（負功），物體的機械能不守恒，物體的機械能減少了，物體對斜面體的壓力對斜面體做了功（正功），斜面體的機械能增加了，斜面體的機械能也不守恒.對物體和斜面體組成的系統(tǒng)，斜面體和物體之間的彈力是內(nèi)力，對系統(tǒng)做功的代數(shù)和為零，即不消耗機械能.在物體和斜面體的運動過程中只有重力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒.物體在下滑過程中重力勢能減少，一部分轉(zhuǎn)化為物體的動能，另一部分則轉(zhuǎn)化為斜面體的動能.所以此題選acd.（二）機械能守恒定律的應(yīng)用

-56斷物體的機械能是否守恒，所以應(yīng)透徹理解機械能守恒定律成立的條件，從而正確應(yīng)用機械能守恒定律解題.布置作業(yè)

課本p37作業(yè)

4、5、6.

板書設(shè)計

活動與探究

有人設(shè)計了這樣一臺“永動機〞：距地面一定高度架設(shè)一個水槽，水從槽底的管中流出，沖擊一個水輪機，水輪機的軸上安裝一個抽水機和一個砂輪.他指望抽水機把地面水槽里的水抽上去，這樣循環(huán)不已.機器不停地轉(zhuǎn)動，就可以永久地用砂輪磨制工件做功了（右圖）

.請你分析一下，高處水槽中水的勢能共轉(zhuǎn)變成哪幾種形式的能，說明這個機器是否能夠永遠運動下去.

大學(xué)物理機械能守恒定律教案篇四

XX省蘇州市藍纓學(xué)校高二物理《機械能守恒定律》教案

在離地面高h的地方，以v0的速度斜向上拋出一石塊，v0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?。蠢}課件）

設(shè)石塊的質(zhì)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(xiàn)取地面為零重力勢能面．

石塊在拋出點的機械能：e112mv0mgh2石塊在落地點的機械能：據(jù)

列出等式可得：

從以上解答可看出，應(yīng)用機械能守恒定律解題簡單便利，顯示出很大的優(yōu)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(yīng)用機械