篇一：“机械能守恒定律”教学设计及分析
《机械能守恒定律》教课方案
一、【教材剖析】
机械能守恒定律是人教版教材必修二第七章第八节的知识， 这一节 的内容与本章的各节内容有密切的逻辑关系， 是全章知识链中重要的一 环，机械能守恒定律的研究成立在前方所学知识的基础上， 而机械能守 恒定律又是广泛的能量守恒定律的一种特别状况，教材经过“做一做” 小实验展现了与研究守恒量的联系，经过多个详细实例，先猜想动能和 势能的互相转变的关系， 引出对机械能守恒定律及守恒条件的研究，联 系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性剖 析到定量计算，逐渐深入，最后得出结论，并经过应用使学生领悟定律 在解决实质问题时的优胜性。
本设计力争经过生活实例和物理实验 , 展 现有关情形，激发学生的求知欲，引出对机械能守恒定律的研究 , 表现 从“生活走向物理” 的理念 , 经过成立物理模
型, 由浅入深进行研究 , 让学生领悟科学的研究方法 , 并经过规律应用稳 固知识 , 领会物理规律对生活实践的作用。
二、【学习目标】 （一）知识和技术
1. 知道机械能的含义，理解物体动能和势能间的互相转变。
2. 理解机械能守恒定律的内容和守恒条件。
3. 能用机械能守恒定律剖析生活中的详细问题。
（二）过程与方法
经过让学生剖析物理模型理解功能关系， 培育学生剖析问题解决问 题的能力。
（三）感情态度与价值观
培育研究物理知识的兴趣和科学谨慎的态度。
三、【学习重难点】
重点：机械能守恒定律的应用 难点：机械能守恒定律合用条件的理解判断 四、【教课过程】 （一）复习回首 指引学生回首复习以下三个问题 ，让学生作答。
1、动能，动能定理。
2、重力势能，重力做功与重力势能变化量之间的关系。
3、弹性势能，弹力做功与弹性势能变化量之间的关系。
设计企图：让学生对前方的知识进行再回首， 再次领会做功和能量变 化之间的关系，为本节课的学习做好铺垫。
（二）情境导入
经过展现学生常有的物理模型， 比如：小球在斜面上的转动以及 物体对弹簧的挤压， 领会功和能之间的转变， 联合学生的预习状况引 出本节课所要学习的内容 - 机械能。
设计企图：经过学生最熟知的模型和情境引入，让学生易于接受，更 好的理解功能关系。
（三）新课解说
引出机械能的定义为势能和动能的和， 注意领会动能和势能之间的相 互转变，并且注意重申机械能的标矢性和相对性， 加深学生对基本概 念的理解，深入动能和势能之间能够互相转变的思想。
紧接着启迪学生思虑：
在动能和势能互相转变的过程中， 那么作为二 者之和的机械能按照如何的规律呢？
让学生带着疑问和猜想察看单摆摇动过程动能和势能的互相转变， 并 察看机械能的变化规律。
1．动能与势能的互相转变 演示实验：以下图
把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到必定高度的点，而后松开， 小球在摇动过程中，重力势能和动能互相转变。我们看到，小球能够 摆到跟初始点等高的点。
师：这个小实验中， 小球的受力状况如何？各个力的做功状况如何？ 这个小实验说了然什么？ 生：察看演示实验，思虑问题，选出代表发布看法。
小球在摇动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直， 对小球不做功；只有重力对小球能做功。
实验结论：小球在摇动过程中重力势能和动能在不停转变。
在摇动过 程中，小球总能回到本来的高度。可见，重力势能和动能的总和，即机 械能应当保持不变。
师：经过上述剖析，我们获取动能和势能之间能够互相转变，那么在
动能和势能的转变过程中， 动能和势能的和能否真的保持不变？下边
我们就来定量议论这个问题。
2．机械能守恒定律
物体沿圆滑曲面滑下， 只有重力对物体做功。
用我们学过的动能定理
以及重力的功和重力势能的关系， 推导出物体在处的机械能和处的机
械能相等。
A
B 物体沿圆滑的曲面滑下
师：为学生创建问题情境， 指引学生运用所学知识独立推导出机械能 守恒定律。让学生亲历知识的获取过程。生：独立推导。
师：巡视指导，实时解决学生可能碰到的困难。
推导的结果为：
EK2+EP2=EK1+EP1，即 E1=E2。
可见：在只有重力做功的物系统统内， 动能和重力势能能够互相转变， 而总的机械能保持不变。
相同能够证明：
在只有弹力做功的物系统统内， 动能和弹性势能能够 互相转变，总的机械能也保持不变。
结论：在只有重力或弹力做功的物系统统内， 动能和弹性势能能够互 相转变，总的机械能保持不变。这就是机械能守恒定律。
进一步从两个方面：
做功方面和能量转变方面领会理解机械能守恒定
律的条件，而后依据方才的推导得出机械能守恒定律的数字表达式， 并重申在应用时的注意点。
3．例题与练习 例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图，摆长为， 最大摆角为，小球运动到最低地点时的速度是多大？ 生：学生在实物投影仪上解说自己的解答，并互相议论；
师：帮助学生总结用机械能守恒定律解题的重点、步骤，领会应用机 械能守恒定律解题的优胜性。
总结：
1．机械能守恒定律不波及运动过程中的加快度和时间，用它来办理 问题要比牛顿定律方便；
2．用机械能守恒定律解题，一定明确初末状态机械能，要剖析机械 能守恒的条件。
4、讲堂小结 让学生对本节课的收获做一个总结， 提高对知识的整体掌握和条理性 认识。
5、稳固练习 有针对性的对本节课的重点难点设计典型例题， 让学生在边学边练中 打破重点难点，加深对观点公式的应用和理解。
6、课后作业 让学生有针对性的在课后做导教案上的课后作业部分， 将讲堂上学习 的知识一鼓作气进一步增强稳固。
7、课后反省 针对本节课的得失进行反省总结，力争不停进步。
《机械能守恒定律》学情剖析
我所任教课校是市级重点学校， 学校有优秀的硬件设备和配套资源。
经过向来以来的学科训练，学生能够胜任自主研究式的学习。在教课过 程中，边演示边实验边教课，指引学生察看、剖析、概括实验现象，得 出结论。
把学生活动贯串于教课的全过程，使学生处于最大限度的主动 激发状态， 充足展现这一年纪段学生所独有的好动性、 表现欲，进而 有效地发现学生的个性并发展学生的创新能力。
学生在学习了重力做功与重力势能的变化量、 弹力做功与弹性势能 的变化量以及动能定理后， 已经知道了基本的功能关系并对能量的转 换有了初步的理解，但“守恒”这一重点的名词在高中物理中第一次 出现，如何来理解剖析学生掌握禁止。
所以，应进一步增强学生对 “守 恒”的理解和判断。经过研究式教课，将使学生在轻松快乐的氛围中，
获取成功并享受成功的愉悦。
《机械能守恒定律》观评记录
经过对上一节知识的复习和详细物理模型的剖析指引引出这节课， 并为本节课的学习做铺垫。讲堂上第一经过演示实验，研究本节
课的内容，察看实验现象，总结实验规律，充足表现学生的主体地位， 达到了较好的学习成效。
成效剖析以下：
一、在课程实行上着重指引，让学生踊跃参加、乐于思虑。
第一经过剖析引出本节的主题， 让学生睁开议论并进行演示实验 的察看思虑，组内商讨，而后进行讲堂议论展现。学生能比较踊跃的 进行议论，并且得出相应结论，并且能踊跃起来展现自己的问题，达 到了预期的目的。
二、合理指引师生共同学习。
给学生展现机械能守恒定律的内容， 师生共同来学习理解定律里 的详细内容。经过教师的解说， 学生能很好的理解和掌握机械能守恒 定律的内容，并加以应用，成效显然。
三、一鼓作气，稳固拓展。
在教课过程中以例题为基础，进行相应拓展，做到“根源于教材 不拘泥于教材”。在此不单达成了这节课的内容，同时增强了学生迁 徙剖析能力，培育了学生的学科修养和对物理的学习兴趣。
《机械能守恒定律》教材剖析
机械能守恒定律是人教版教材必修二第七章第八节的知识， 这一节 的内容与本章的各节内容有密切的逻辑关系， 是全章知识链中重要的一 环，机械能守恒定律的研究成立在前方所学知识的基础上， 而机
械能守恒定律又是广泛的能量守恒定律的一种特别状况，教材经过 “做一做”小实验展现了与研究守恒量的联系，经过多个详细实例， 先猜想动能和势能的互相转变的关系， 引出对机械能守恒定律及守恒 条件的研究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系 的学习，由定性剖析到定量计算，逐渐深入，最后得出结论，并经过 应用使学生领悟定律在解决实质问题时的优胜性。
讲课过程中力争通
过生活实例和物理实验 , 展现有关情形，激发学生的求知欲，引出对机 械能守恒定律的研究 , 表现从“生活走向物理” 的理念 , 经过成立物理 模型 , 由浅入深进行研究 , 让学生领悟科学的研究方法 , 并经过规律应 用稳固知识 , 领会物理规律对生活实践的作用。
《机械能守恒定律》评测练习
一、基础达标 1、( 多项选择 ) 以下物体中 , 机械能守恒的是 ( ) A. 做平抛运动的物体 B. 被匀速吊起的集装箱 C. 圆滑曲面上自由运动的物体 D. 物体以 0.8g 的加快度竖直向上做匀减速运动 2、( 多项选择 ) 以下图 , 以下对于机械能能否守恒的判断正确的选项是 ()
A. 甲图中 , 物体 A 将弹簧压缩的过程中 ,A 机械能守恒 B. 乙图中 ,A 置于圆滑水平面 , 物体 B 沿圆滑斜面下滑 , 物体 B 机械能守恒 C. 丙图中 , 不计任何阻力时 A 加快着落 ,B 加快上涨过程中 ,A 、B 机械能守恒 D. 丁图中 , 小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时 , 小球的机械能守恒 3、以下图 , 在距地面 h 高处以初速度 v0 沿水平方向抛出一个物体 , 不计空气阻
力 , 物体在着落过程中 , 以下说法正确的选项是 ( ) A. 物体在 C 点比 A 点拥有的机械能大
B. 物体在 B 点比 C 点拥有的动能大
C. 物体在 A、B、 C 三点拥有的动能相同大
D. 物体在 A、B、 C 三点拥有的机械能相等
4、以下说法正确的选项是（ ）
A、物体机械能守恒时，必定只受重力和弹力的作用
B、物体处于均衡状态机遇械能必定守恒
C、在重力势能和动能的互相转变过程中，若物体除受重力外，还遇到其余力作
用时，物体的机械能也可能守恒
D、物体的动能和重力势能之和增大，必然有重力之外的其余力对物体做功
5、一个原长为 L 的轻质弹簧竖直悬挂着。
今将一质量为 m 的物体挂在弹簧的下
端，用手托住物体将它迟缓放下，并使物体最后静止在均衡地点。在此过程中，
系统的重力势能减少，而弹性势能增添，以下说法正确的选项是（ ）
A、减少的重力势能大于增添的弹性势能
B、减少的重力势能等于增添的弹性势能
C、减少的重力势能小于增添的弹性势能
D、系统的机械能增添
6、以下图，桌面高度为 h，质量为 m 的小球，从离桌面高 H 处自由落下，不
计空气阻力，假定桌面处的重力势能为零， 小球落到地眼前的瞬时的机械能应为
（）
A、mgh
B、mgH
C、 mg（ H+h） D、mg（H -h）
7、 以下图，在圆滑水平桌面上有一质量为 M 的小车，小车跟绳一端相连，绳索另 一端经过滑轮吊一个质量为 m 的砖码，则当砝码着地的瞬 间（小车未走开桌子）小车的速度大小为 在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为 ________。
二、能力提高
8、在有空气阻力的状况下，将一物体由地面竖直上抛，当它上涨至距离地面
h1 高度
时，其动能与重力势能相等， 当它降落至离地面 h2 高度时， 其动能又恰巧与重力势能相等，
已知抛出后上涨的最大高度为
H
h1
,h 2 H
A.
H
H
h1
,h 2
C.
H，则（
）
H
h1
, h2 H
B.
H
H
h1
,h2
D.
9、水平传递带匀速运动，速度大小为 v，现将一小工件放到传递带上。设工件的初速
度为 0，当它在传递带上滑动一段距离后速度达到
v 而与传递带保持相对静止。设工件质量
为 m，它与传递带间的动摩擦因数为 A. 滑动摩擦力对工件做的功为
μ，则在工件相对传递带滑动的过程中（
1 mv 2
B. 工件机械能的增添量为
） 1
mv 2 2
C. 工件相对于传递带滑动的行程为
v
2 g D. 传递带对工件做的功为 0
10、 A、 B 两物体的质量之比 mA︰mB= 2︰ 1，它们以相同的初速度
v0 在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象以下图。那
么， A、B 两物体所受摩擦阻力之比 FA︰ FB 与 A、 B 两物体战胜摩擦阻
力做的功之比 WA︰ WB 分别为（
）
A. 4︰1，2︰1
B. 2︰1，4︰1
v v0
B A
O
t2t t
图 -2
C. 1︰ 4， 1︰2
D. 1︰2，1︰4
11、以下图，用恒力 F 经过圆滑的定滑轮， 将静止于水平面上的物体从地点 物体可视为质点，定滑轮距水平面高为 h，物体在地点 A 、B 时，细绳
A 拉到地点 B ，
与水平面的夹角分别为 α 和 β，求绳的拉力 F 对物体做的功 .
《机械能守恒定律》教课反省
第一对动能、势能和机械能等观点进行简单的复习，承前启后，为 本节课做了必需的知识准备。
紧接着演示小球的摇动， 一方面供给了 动能、势能互相转变的情形， 另一方面提出了机械能总和如何变化这个 紧扣本课主题的问题。
对这个问题的议论，先是从直线运动出发 , 应用 动能定理进行详尽、 深入的推导 , 接着扩展到曲线运动 , 从实验长进行 了考证 , 进而较为严实又完好地得出了机械能守恒定律。对机械能守恒 定律的条件的认识， 则从物体只受 1 个重力到除了重力之外还受多个 力的状况 , 睁开一层又一层的剖析 , 还从实验上作了反证。如 : 为了说明 有了空气阻力后机械能不再守恒， 就用泡沫塑料球做成一个摆进行演示， 成效显然。教课过程中为了突出 “机械能守恒及其条件”这一重点，应 用新授—应用—小结的程序。
从后边让学生对几道判断机械能能否守恒的基天性题目中能够 看出，这节课的教课成效是比较好的。
这节课还有不足之处：如写势能表达式时，未先提示零势能面在哪处；
“守恒”这一重点的名词作为高中物理中第一次出现，解说得不够透辟；
在一道例题的解说中，对系统仍是单个物体未作说明。这实质上也反应 出，对一些很平时但又是很重点的问题学生常常要大意。再一个很突出 的问题就是时间很紧张， 整堂课的时间安排有待进一步优化。师生间在 学习过程中存在着一些“通病” 。这再一次提示我，教课要研究“教”， 但也要研究“学”，甚至于应当更着重于研究 “学”。
《机械能守恒定律》课标剖析
新课标要求以下：
1、理解机械能守恒定律，领会守恒观点对认识物理规律的重要性。
2、能用机械能守恒定律剖析生产生活中的有关问题。
机械能守恒定律是人教版教材必修二第七章第八节的知识， 这一节 的内容与本章的各节内容有密切的逻辑关系， 是全章知识链中重要的一 环，机械能守恒定律的研究成立在前方所学知识的基础上， 而机械能守 恒定律又是广泛的能量守恒定律的一种特别状况，教材经过“做一做” 小实验展现了与研究守恒量的联系，经过多个详细实例，先猜想动能和 势能的互相转变的关系， 引出对机械能守恒定律及守恒条件的研究，联 系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性剖 析到定量计算，逐渐深入，最后得出结论，并经过
应用使学生领悟定律在解决实质问题时的优胜性。
本设计力争经过生 活实例和物理实验 , 展现有关情形，激发学生的求知欲，引出对机械 能守恒定律的研究 , 表现从“生活走向物理” 的理念 , 经过成立物理模
型, 由浅入深进行研究 , 让学生领悟科学的研究方法 , 并经过规律应用稳 固知识 , 领会物理规律对生活实践的作用。
篇二：“机械能守恒定律”教学设计及分析
《机械能守恒定律》教学设计
本节教材分析：通过前面几节内容的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化， 弹簧的弹力做功会使弹性势能发生变化，合外力的功将引起动能的变化。使学生对于曾经在 初中阶段学过的一些定性东西逐渐找到了定量方面的联系，对功能的认识也加深了，也萌发 继续探究下去的兴趣。那么，在动能、重力势能和弹性势能都参与转化的过程中，情况又将 如何呢？从知识发展的线索来看，本节内容，既是对前几节内容学习的总结，也是对能量守 恒定律的铺垫。通过本节内容的学习，学生对功是能量变化的量度会更加深刻的理解，也是 从不同角度处理理学问题提过良好的途径。本节内容是本章的重点内容。通过学习，学生不 难掌握机械能守恒的表达式和运用机械能守恒定律求解比较简单的问题，但对具体问题中机 械能守恒条件是否满足的判断还有一定难度，因此，机械能守恒定律条件的理解是本节内容 的难点。
一、 教学目标 知识与技能
1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化。
2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内
容，知道它的含义和适用条件。
3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
过程与方法 1. 学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒。
2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。
情感、态度与价值观 1. 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。
2．应用机械能守恒定律解决具体问题。
二、教学重点、难点 教学重点
1．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。
2．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。
教学难点 1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。
2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具
有机械能。
三、教学方法
问题串教学、探究、讲授、讨论、练习。
四、教学准备
电脑、 投影仪、细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子。
五、教学过程
[新课导入] 问题 1：前面我们学习了那些能量？ 问题 2：这些能量概念是什么？表达式是什么？ （学生回答并且举例说明，教师根据学生回答情况给予引导） 问题 3：动能、重力势能和弹性势能的变化是什么力做功决定呢？ （让学生进一步加深理解功是能量转化的量度）
问题 4：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能．这些不同形式的能是可以相互转化的， 那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究这方面的问题． [新课教学] 一、动能和势能的相互转化
师：现在大家看这样几个例子，分析各个物体在运动过程中能量的转化情况． (课件展示教材上的实例，包括自由下落的物体、沿光滑斜面向下运动的物体、竖直上 抛的物体等等，这些物体最好是具体的实物，以增加学生学习的兴趣，减小问题的抽象性) 师：我们先来看自由落体运动的物体，自由落体运动是一种最简单的加速运动，在这个 运动过程中能量的转化情况是怎样的? 生：在自由落体运动中，物体在下落的过程中速度不断增大，动能是增加的；而随着高 度的减小，物体的重力势能是减少的． 师：在竖直上抛运动的过程中，能量的转化情况又是怎样的? 生：竖直上抛运动可以分成两个阶段，一个是上升过程的减速阶段，一个是下落过程的 加速阶段，下落过程的加速阶段能量的变化过程和自由落体运动中能量的转化过程是一样的， 动能增加，重力势能减少，因为这个阶段的运动实质上就是自由落体运动．在上升过程中， 物体的动能减少，重力势能增加． 师：物体沿光滑斜面上滑，在运动过程中受到几个力，有几个力做功，做功的情况又是 怎么样的? 生：在物体沿光滑的斜面上滑时，物体受到两个力的作用，其中包括物体受到的重力和 斜面对它的支持力，这两个力中重力对物体做负功，支持力的方向始终和物体运动方向垂直， 所以支持力不做功． 师：在竖直上抛过程中能量的转化情况是怎样的? 生：在竖直上抛过程中，先是物体的动能减少，重力势能增加，然后是重力势能减少， 动能增加． 师：我们下面再看这样一个例子：
(演示：如图 5．8—1，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验．把一个小球用细 线悬挂起来，把小球拉到一定高度的 A 点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能 相互转化． 我们看到，小球可以摆到跟 A 点等高的 C 点，如图 5．8—1 甲．如果用尺子在某一点 挡住细线，小球虽然不能摆到 C 点，但摆到另一侧时，也能达到跟 A 点相同的高度，如图 5．8 —1 乙)
师：在这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明 了什么问题?能否找到一个守恒量？
生：小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用．拉力和速度方向总垂直，对小球不做功， 只有重力对小球能做功．
实验证明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化．在摆动过程中，小球总能 回到原来的高度．可见，重力势能和动能的总和不变．
师：上面几个例子都是说明动能和重力势能之间的相互转化，那么动能和另外一个势 能——弹性势能之间的关系又是什么呢?我们看下面一个演示实验．
(实验演示，如图 5．8—2，水平方向的弹簧振于．用弹簧振子演示动能和弹性势能的 相互转化)
师：在这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明 了什么?
(学生观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解) 生 1：小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹 力作用．重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球能做功． 生 2：实验证明，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化．小球在往复运动 过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和应该不变． 师：动能和重力势能的总和或者动能和弹性势能的总和叫做什么能量? 生：动能和重力势能和弹性势能的总和叫做机械能． 师：上述几个例子中，系统的机械能的变化情况是怎样的? 生：虽然动能不断地变化，势能也不断地变化，它们的变化应该存在一个规律，即总 的机械能是不变的． 二、机械能守恒定律 师：我们来看这样一个问题：
(课件展示课本 76 页图 7．8—3 的问题，学生自主推导结论，老师巡视指导，及时解 决学生可能遇到的困难．投影学生的推导过程，和其他学生一起点评)物体沿光滑曲面滑下， 只有重力对物体做功．用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体 在 A 处的机械能和 B 处的机械能相等． 师：这个问题应该怎样解决，结论是什么? 生：推导的结果为：Ek2 +EP2 =Ek1 + EP1，即 E1= E2． 师：这个结论用文字叙述应该是什么? 生：动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变． 师：这个结论的前提是什么? 生：这个结论的前提是在只有重力做功的物体系统内． 师：除了这样一个条件之外，在只有弹力做功的系统内，动能和弹性势能可以相互转 化，而总的机械能不变． 师(得出结论)：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化， 总的机械能也保持不变，这就是机械能守恒定律． （课件展示出让学生判断各个实例中机械能是否守恒。学生练习，并让学生主动解释 教师适时给予引导，给出正确的评价）
(投影展示课本 76—77 页例题，学生尝试独立解决这个问题，在解决问题中体会用机 械能守恒定律解决问题的一般步骤)
把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为 L，最大倾角为θ．小球到达最底 端的速度是多大?
师：这个问题应该怎样分析? 生：和刚才举的例子一样，小球在摆动过程中受到重力和细线的拉力．细线的拉力与 小球的运动方向垂直，不做功，所以整个过程中只有重力做功，机械能守恒．小球在最高点 只有重力势能，没有动能，计算小球在最高点和最低点的重力势能的差值，根据机械能守恒 定律就能得到它在最低点的动能，从而计算出在最低点的速度． 师：具体的解答过程是什么?
师：通过这个题目的解答，你能够得到什么启发呢? 生 1：机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定 律方便． 生 2：用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件． 师：下面大家总结一下用机械能守恒定律解决问题的一般步骤． (投影学生总结的用机械能守恒定律解题的一般步骤，组织学生讨论完善这个问题，形 成共同的看法)(参考解题步骤) 生：可以分为以下几步进行：
1．选取研究对象——系统或物体． 2．根据研究对象所经历的物理过程．进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒． 3．恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初末状态时的机械能． 4．根据机械能守恒定律列方程，进行求解． 师：它和动能定理解题的相同点是什么呢? 生：这两个定理都可以解决变力做功问题和运动轨迹是曲线的问题．它们都关心物体 初末状态的物理量． 师：用动能定理和机械能守恒定律解题的不同点是什么? 生：机械能守恒定律需要先判断机械能是不是守恒，而应用动能定理时要求要比机械 能守恒定律条件要宽松得多．应用机械能守恒定律解决问题首先要规定零势能面，而用动能 定理解决问题则不需要这一步． 师：刚才同学们分析得都很好，机械能守恒定律是一个非常重要的定律，大家一定要 熟练掌握它． 实例探究：如图所示，在竖直平面内有一段四分之一圆弧轨道，半径 OA 在水平方向， 一个质量为 m 的小球从顶端 A 点由静止开始下滑，不计摩擦，求小球到达轨道底端 B 点时小 球对轨道压力的大小为多少？
[课堂小结] （ 让学生根据听课效果给出总结，教师点评指正。）
[板书设计]
机械能守恒定律
1、 内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的 机械能保持不变。
Ek1 +Ep1 =Ek2 +Ep2
2、 表达式：
E1 =E 2
1 2
mv22
mgh2
1 2
mv12
mgh1
3、 适用条件：只有重力做功或弹力做功 注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
六、教学后记 继动能定理以后，我们紧接着又开始学习用能量方法解决问题的另外一个重要的知识
点，在这一节的教学中，首先让学生能够从各种不同的例子中体会能量之间可以相互转化， 而机械能内部的动能和重力势能以及弹性势能之间当然可以相互转化，转化的条件是相应的 重力做功或者弹力做功．在教学中可以利用例题让学生自己总结用机械能守恒定律解决问题 的一般步骤，由于是学生自己推导出来的，所以记忆当然深刻．在教学中对学有余力的同学 可以安排较难的题目供他们选择，也可以让他们分别用动能定理和机械能守恒定律解决同样 一个问题，以便比较这两种方法的相同点和不同点．
第七章 机械能守恒定律
教材分析：
第七章《机械能》可分为四个单元：
第一单元第一、二、三节：讲述功和功率；
第二单元第四、五、六、七节：讲述动能和动能定理、重力势能；
第三单元第八、九、十节：讲述机械能守恒定律及其应用。
学情分析：
本学期我任教高一（2）、（4）、（6）、（8）、（10）、（12）班，其中（2）、（4） 班为平行班，（6）、（8）、（10）班为重点班，（12）班为小班。平行班学生物理基础稍 差一些，讲新课适当慢一些，较难题目少做一些。重点班、小班物理基础好一些，适当多布 置一些中等难度的课外作业。
本章是第一次从牛顿力学的的思路转移到守恒的思路上来，学生的思维上有一个突变， 同时守恒的思想又更抽象一些，所以学生接受起来更困难一些，因此在教学时一要慢，二要 多举实例（变抽象为形象）三要学生多动手体验，以降低学生学习的困难。
《机械能守恒定律》效果分析
这部分内容教材的编写特点是很注意从生活中的典型实例入手导入课题。为此，我选 择设计了几个的演示实验：烧杯倒水冲刷叶轮转动和竖直上抛小球，引导学生观察并思考， 了解到动能和重力势能之间可以通过重力做功实现相互转化，并作了适当的拓展：由以上演 示实验联想到东汉时期我国劳动人民就发明的水车磨坊和现代大型的水力发电站；得出动能 和弹性势能之间也可以通过弹力做功来实现相互转化的结论。
实际的课堂教学中，学生的理论推导过程用时应该较长，教师应该细致观察学生的推 导进度，掌握好时间。这过程的处理还是稍显仓促，学生在黑板上的演算推导略显粗糙，有 部分同学没有事先选取零势能参考面，所以应当提前强调这一点。我觉得必须要给课堂适当 的留白，给学生自己思考和理清思路的时间，给学生充分分析和推理的机会。这就要求我们 要精心设计课堂教学过程，以学生通过自学和引导学生发现知识和规律为主。课堂不是长篇 累牍的讲解知识。教师在课堂上起的是引导的角色，所以必须要做到内容上有所取舍并千方 百计地精 益求精，教学设计重质而轻量，这样才能够高效率的完成既定的课堂教学安排。
《 机械能守恒定律》教材分析
《机械能守恒定律》是人教版高中物理必修2第七章第8节的内容，机械能守恒定律属于 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。
机械能守恒定律同步练习
1．下列叙述中正确的是（ ）
A．合外力对物体做功为零的过程中，物体的机械能一定守恒
B．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
C．做匀变速运动的物体机械能可能守恒
D．当只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒
2．从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体（不计空气阻力），当上升到同一高
度时，它们（ ）
A．所具有的重力势能相等
B．所具有的动能相等
C．所具有的机械能相等
D．所具有的机械能不等
3．如下图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体
在 A 点处于平衡状态．现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到 B
点，第二次将物体先拉到 C 点，再回到 B 点．则这两次过程中（ ）
A．重力势能改变量相等
B．弹簧的弹性势能改变量相等
C．摩擦力对物体做的功相等
D．弹簧弹力对物体做功相等
4．在人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．动量和动能都守恒
B．动量和动能都不守恒，但机械能守恒
C．动量不守恒，但动能守恒 D．动量和机械能不守恒
5．物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下，当所用时间是下滑到底端所用时间的一
半时，物体的动能与势能（以斜面底端为零势能参考平面）之比为（ ）
A．1∶4
B．1∶3
C．1∶2
D．1∶2
6．光滑斜面 A、B 与水平方向的夹角分别为 30°与 60°，自斜面底以相同速率沿斜面
A 向上抛出小球 a，沿斜面 B 向上抛出小球 b，则下述说法中正确的是（ ）
A．a、b 球上升最大高度相等
B．a、b 球沿斜面的最大位移相等
C．二球从抛出到返回时间相等
D．a 球比 b 球先返回抛出点
7．质量 1．0kg 的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有 36J 的动
能，如果空气阻力不计，取地面为零势能处，g 取 10m/s2，则（ ）
A．铁球在最高点时的重力势能为 36J B．铁球在全程中点位置时具有 72J 机械能
C．铁球落到地面时速度为 12m/s
D．铁球开始下落时的高度为 7．2m
8．在长 1m 的细线下吊一个 2kg 的小球，线上端固定，将线拉到与水平成 30°角时，
从静止放开小球，当线与竖直方向 30°角时，小球速度大小为
m/s，当小球到
悬点正下方时对线的拉力大小等于
N．
9．竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离
为 H1，如下图所示．现将一质量为 m 的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，
直至物块速度为零，此时平板与地面间的距离
为 H2．若取无
形变时为弹簧弹性势能的零点，则此时弹簧的
弹性势能
Ep=
．
10．如下图所示，ABC 是一段竖直平面内的光滑的 1/4 圆弧形轨道，圆弧半径为 R，O
为圆心，OA 水平，CD 是一段水平光滑轨道．一根长 2 R、粗细均匀的细棒，开始时正好
搁在轨道两个端点上．现由静止释放细
棒，则此棒
最后在水平轨道上滑行的速度
为
．
11．如下图所示，在细线下吊一个小球，线的上端固定在 O 点，将小球 拉开使线与竖直方向有一个夹角后放开，则小球将往复运动，若在悬点 O 的
正下方 A 点钉一个光滑小钉，球在从右向左运动中，线被小钉挡住，若一切摩擦阻力均不
计，则小球到左侧上升的最大高度是（ ）
A．在水平线的上方 B．在水平线上
C．在水平线的下方 D．无法确定
12．如下图所示，OA、OB、BC 均为光滑面，OA=OB+BC,角α＞β，物
体从静止由 O 点放开，沿斜面到 A 点所需时间为 t1，物体从静止由 O 点放开沿 OBC 面滑到 C 点时间为 t2，A、C 在同一水平面上，则关于 t1 与 t2 的大小的下 述说法中正确的是（ ）
A．t1=t2
B．t1＞t2
C．t1＜t2
D．条件不足，无法判定
13．如下图所示，有许多根交于 A 点的光滑硬杆具有不同的倾角和方向．每
根光滑硬杆上都套有一个小环，它们的质量不相等．设在 t=0 时，各小环都由 A
点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑，那么这些小环下滑速率相同的各点联
结起来是一个（ ）
A．球面
B．抛物面
C．水平面
D．不规则曲面
14．如下图所示，三小球 a、b、c 的质量都是 m，都放于光滑的水平面上，b、c 与轻
弹簧相连，都静止．a 以速度υ0 冲向 b，碰后与 b 一起运动，在整个运动过程中（ ） A．三球与弹簧的总动量守恒，总机械能不守恒 B．三球与弹簧的总动量守恒，总机
械能也守恒
C．当 b、c 球速度相等时，弹簧的势能最大
D．当弹簧恢复原长时，c 球的动能一定最大，b 球的动能一定为零
15．如下图所示，A、B 两物体和轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体 A 紧靠竖
直墙．现在向左施力 F 推物体 B 使弹簧压缩，然后由静止释放，A 将被拉离竖直墙．那么 A、
B 与弹簧组成的系统，在 A 离开竖直墙以后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．系统的动量始终等于撤去外力时的动量
B．A 与 B 的速度相同时，弹簧的弹性势能最大
C．弹簧出现的最短长度等于撤去外力时弹簧的长度
D．系统的机械能总等于撤去外力时弹簧的弹性势能
16．如下图所示，分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧
分别吊质量相同的小球 A、B，将二球拉开使细线与弹簧都在
水平方向上，且高度相同，而后由静止放开 A、B 二球，二球
在运动中空气阻力不计，到最低点时二球在同一水平面上，关于二球在最低点时速度的大小
是（ ）
A．A 球的速度大
B．B 球的速度大
C．A、B 球的速度大小相等
D．无法判定
17．如下图所示，光滑的轨道竖直放置，O 为圆心，半径为 0．2m，
A 点比圆心高 0．1m，质量为 0．1kg 的小球通过 A 点时的速度大
小为 2m/s，则小球通过 B 点时的速度大小等于
m/s，
对 B 点的压力大小等于
N，小球最大上升高度比 O 点高
m．
18．如下图所示，在光滑水平面上有两个物体，其质量分别为 mA=1kg,mB=2kg,A 与墙
面间连有一个轻弹簧，B 以υ0=6m/s 的速度向 A 运动，与 A 碰撞后粘合在一起继续向右运
动而压缩弹簧，则弹簧被压缩至最大程度时具有的弹性势能是
J．
19．如下图所示，一轻质杆上有两个质量相等的小球 A、B，轻杆可绕
O 点在竖直平面内自由转动．OA=OB=l，先将杆拉至水平面后由静止释放，
则当轻杆转到竖直方向时，B 球的速度大小为
．
20．如下图所示，圆弧轨道在竖直平面内，半径为 R，高为 h，一物体从底端冲上弧面，
若不计摩擦，欲使物体通过圆弧顶端而又不脱离弧面，则物体在圆弧底端时的速率υ0 应
为
．
21．如下图所示，在长度一定的细线下方系一小球，线的另一端固定，使悬线与竖直方
向成不同偏角θ（0°＜θ≤90°）时无速释放．则小球摆回到最低点 P 时，细线所受拉力
的大小范围是
．
22．如下图所示，质量相等的重物 A、B 用绕过轻小的定滑轮的细线连在一起处于静止 状态．现将质量与 A、B 相同的物体 C 挂在水平段绳的中点 P，挂好后立即放手．设滑轮间 距离为 2a，绳足够长，求物体下落的最大位移．
11
23．一根长为 L 的细绳，一端拴在水平轴 O 上，另一端有一个质量为 m 的小球．现使 细绳位于水平位置并且绷紧，如下图所示．给小球一个瞬间的作用，使它得到一定的向下的 初速度．
（1）这个初速度至少多大，才能使小球绕 O 点在竖直面内做圆周运动?
（2）如果在轴 O 的正上方 A 点钉一个钉子，已知 AO= 2 L，小球以上一问中的最小速 3
度开始运动，当它运动到 O 点的正上方，细绳刚接触到钉子时，绳子的拉力多大?
24．黄河是我国也是世界上含沙量最多的大河．请回答下列有关黄河成灾和治理的几个
问题：
（1）黄河的泥沙主要来自
．
（2）根据河南省陕县水文站多年的观测资料，黄河平均每立方米河水含沙量高达
37．7kg．如果按该水文站所测黄河多年平均径流量 4．20×1010m3 计算，黄河每年通过该
站输往下游的泥沙有多少吨?如果把这些泥沙筑成上底宽 0．6m，
下底宽 1．4m，高 1m 的沙墙，则沙墙可绕地球赤道多少圈?（地
球半径 R=6370km,黄河泥沙的密度按 1．5g·cm-3 计算）
（3）由于黄河成灾的要害是泥沙，因此
是治
黄的关键所在．
（4）上图是黄河两岸人民利用黄河下游河床高悬的特点创造的引黄淤灌工程，实现了
水沙资源的综合利用，化害为利．该工程把多泥沙的黄河水引出堤外，主要依靠
，
它的吸程（图中 h1）最多不能超过
m?如果某虹吸管的直径为 40cm，水面与堤
脚的高差（图中 h2）为 5m，则该虹吸管每秒可引水多少立方米?（不考虑水的粘滞力、管
壁的阻力、摩擦力等的影响）
12
参考答案 1．C、D 2．C 3．A、B、D 4．B 5．B 6．A 7．B、C、D 8．2．71；4 9．mg
（H1-H2）
10． gR 11．B 12．B 13．C 14．A、C 15．B、D 16．A 17．3．16；6；0．3
18．24
19． 24 gl 5
20．
2gh ≤v0≤ 2gh gR 21．mg＜T≤3mg 22． 4 a 3
23．（1） 3gL ；2mg
24．（1）中游黄土高原水土的流失 （2）26 （3）植树造林做好黄河中游的水土保持 工作 （4）虹吸作用，10
《机械能守恒定律》教学反思
今天在 10 班讲了《机械能守恒定律》的最后一节--能量守恒定律与能源，整堂课下来， 我讲的内容很散，对学生的吸引力也不大，课堂气氛也很沉闷，这堂课是失败的一堂课。
回来后我好好反思了一下。这节内容有了前几节内容作铺垫，比较简单，学生很容易吸
13
收，而我又在课堂上纯讲理论知识，学生当然没有兴趣。导致我在上边讲课，下边的学生低 着头的很多。用了大概十几分钟，就把新课讲完了，之后就让同学们进行了习题巩固。一堂 课，四十分钟，我用了十多分钟讲课，剩下的二十多分钟做题。课堂的时间分配，就很不合 理，一堂课下来，学生既感觉枯燥无味，又会有累的感觉。这是多么糟糕的一堂课啊......
这节内容既然比较简单，我就不应该再用这种传统的授课方式了。
如果我在课下多搜 集一些相关的图片、资料或是视频，上课时用 ppt 辅助授课，那么这堂课气氛应该就会好一 点。授课内容不仅是书本上的知识，还有相应的拓展，学生没有见过，自然就会有兴趣，相 信低头的学生也就少了。还有讲课的时候，过渡的话语太少，突然转换内容，学生不好反应 过来，整堂课也显得很散，不连贯。语言表达也不是很好，自己想的不知如何表达或是想的 跟表达出来的会有一些偏差，物理学科的语言应该严谨一些，不能太随性了。
作为新时代的老师，就要把新的授课方式带入课堂，打破以往“老师讲，学生听”的传 统授课方式。现在的课堂应以“学生为主，老师为辅”，让学生真正参与到课堂之中，课堂 才会变的有意义。其实适当的时候也可以让学生到讲台上来讲课，一方面，锻炼他们的胆量；
另一方面，当他们自己要去讲的时候，就会对知识理解的更深一点。偶尔换一下授课方式， 学生也会觉得新鲜。
在课堂气氛沉闷的时候，老师应该去调节一下，哪怕是开一个小小的玩笑也行。在这方 面，我做的很不好。站在讲台上，总感觉自己不够从容，有一些放不开，也许是自己还未能 真正融入到学生中去。有时会害怕，如果自己开一个小玩笑，下边的学生会不会起哄，课堂 秩序会不会变得混乱了。有时也会担心，如果跟学生走的近了，会不会在学生面前失去威信。
现在觉得自己的想法是有些偏了......学生只有接受了你，并认可了你；信任你，服气你， 他才会去听你的话，老师的威信也就自然建立了。
要成为一名优秀的教师，我还相差甚远。自己应该多反思，多总结！
《机械能守恒定律》 课标分析
根据新课标要求，通过本节课教学要实现以下教学目标：
1、知识与技能目标：知道什么是机械能；知道物体的动能和势能可以相互转化；理解
机械能守恒定律的内容；掌握机械能守恒的方程式；初步学会从能量转化和守恒的观点来解 释物理现象，分析问题的方法，提高运用所学知识综分析、解决问题的能力。
2、情感态度价值观目标：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；通过教学过程中各个教学环节的设计，如：观察、实验等，充分调动学生的积极性，
14
激发学生的学习兴趣；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。
3、本着课程标准，在吃透教材，了解学生学习特点的基础上确定教学重点、难点如下：
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；能正确判断研究对象在所尽力的过程中机械能是否守恒，能正确分 析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。
15
篇三：“机械能守恒定律”教学设计及分析
《机械能守恒定律》教学设计
一、【教材分析】 机械能守恒定律是人教版教材必修二第七章第八节的知识，这一
节的内容与本章的各节内容有紧密的逻辑关系，是全章知识链中重要 的一环，机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，而机 械能守恒定律又是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况，教材通过 “做一做”小实验展示了与探究守恒量的联系，通过多个具体实例， 先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒 条件的探究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系 的学习，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过 应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。本设计力图通过生 活实例和物理实验,展示相关情景，激发学生的求知欲，引出对机械 能守恒定律的探究,体现从“生活走向物理”的理念,通过建立物理模 型,由浅入深进行探究,让学生领会科学的研究方法,并通过规律应用 巩固知识,体会物理规律对生活实践的作用。
二、【学习目标】 （一）知识和技能
1. 知道机械能的含义，理解物体动能和势能间的相互转化。
2. 理解机械能守恒定律的内容和守恒条件。
3. 能用机械能守恒定律分析生活中的具体问题。
（二）过程与方法
通过让学生分析物理模型理解功能关系，培养学生分析问题解决问 题的能力。
（三）情感态度与价值观
培养探索物理知识的兴趣和科学严谨的态度。
三、【学习重难点】
重点：机械能守恒定律的应用 难点：机械能守恒定律适用条件的理解判断 四、【教学过程】 （一）复习回顾 引导学生回顾复习以下三个问题 ，让学生作答。
1、动能，动能定理。
2、重力势能，重力做功与重力势能变化量之间的关系。
3、弹性势能，弹力做功与弹性势能变化量之间的关系。
设计意图：让学生对前面的知识进行再回顾，再次体会做功和能量变 化之间的关系，为本节课的学习做好铺垫。
（二）情境导入 通过展示学生常见的物理模型，例如：小球在斜面上的滚动以及 物体对弹簧的挤压，体会功和能之间的转化，结合学生的预习情况引 出本节课所要学习的内容-机械能。
设计意图：通过学生最熟知的模型和情境引入，让学生易于接受，更 好的理解功能关系。
（三）新课讲授
引出机械能的定义为势能和动能的和，注意体会动能和势能之间的相 互转化，并且注意强调机械能的标矢性和相对性，加深学生对基本概 念的理解，深化动能和势能之间可以相互转化的思想。
紧接着启发学生思考：在动能和势能相互转化的过程中，那么作为二 者之和的机械能遵循怎样的规律呢？ 让学生带着疑问和猜想观察单摆摆动过程动能和势能的相互转化，并 观察机械能的变化规律。
1．动能与势能的相互转化 演示实验：如图所示
把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的点，然后放开， 小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以 摆到跟初始点等高的点。
师：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？ 这个小实验说明了什么？ 生：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。
小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直， 对小球不做功；只有重力对小球能做功。
实验结论：小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过 程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和，即 机械能应该保持不变。
师：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在
动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变？下面
我们就来定量讨论这个问题。
2．机械能守恒定律
物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理
以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在处的机械能和处的机
械能相等。
A
B 物体沿光滑的曲面滑下
师：为学生创设问题情境，引导学生运用所学知识独立推导出机械能 守恒定律。让学生亲历知识的获得过程。
生：独立推导。
师：巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难。
推导的结果为：EK2+EP2=EK1+EP1，即 E1=E2。
可见：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变。
同样可以证明：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以 相互转化，总的机械能也保持不变。
结论：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相 互转化，总的机械能保持不变。这就是机械能守恒定律。
进一步从两个方面：做功方面和能量转化方面体会理解机械能守恒定
律的条件，然后根据刚才的推导得出机械能守恒定律的数字表达式， 并强调在应用时的注意点。
3．例题与练习 例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图，摆长为， 最大摆角为，小球运动到最低位置时的速度是多大？ 生：学生在实物投影仪上讲解自己的解答，并相互讨论；
师：帮助学生总结用机械能守恒定律解题的要点、步骤，体会应用机 械能守恒定律解题的优越性。
总结：
1．机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理 问题要比牛顿定律方便；
2．用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械 能守恒的条件。
4、课堂小结 让学生对本节课的收获做一个总结，提高对知识的整体把握和条理性 认识。
5、巩固练习 有针对性的对本节课的重点难点设计典型例题，让学生在边学边练中 突破重点难点，加深对概念公式的应用和理解。
6、课后作业 让学生有针对性的在课后做导学案上的课后作业部分，将课堂上学习 的知识趁热打铁进一步强化巩固。
7、课后反思 针对本节课的得失进行反思总结，力求不断进步。
《机械能守恒定律》学情分析
我所任教学校是市级重点学校，学校有良好的硬件设施和配套资 源。通过一直以来的学科训练，学生能够胜任自主探究式的学习。在 教学过程中，边演示边实验边教学，引导学生观察、分析、归纳实验 现象，得出结论。把学生活动贯穿于教学的全过程，使学生处于最大 限度的主动激发状态，充分展示这一年龄段学生所特有的好动性、表 现欲，从而有效地发现学生的个性并发展学生的创新能力。
学生在学习了重力做功与重力势能的变化量、弹力做功与弹性势能 的变化量以及动能定理后，已经知道了基本的功能关系并对能量的转 换有了初步的理解，但“守恒”这一关键的名词在高中物理中第一次 出现，如何来理解分析学生把握不准。因此，应进一步加强学生对“守 恒”的理解和判断。通过探究式教学，将使学生在轻松愉快的气氛中，
篇四：“机械能守恒定律”教学设计及分析
重/难点
用牛顿运动定律解决问题（二）
重点：共点力作用下物体的平衡；超重和失重。
难点：超重和失重。
重/难点分析
重点分析：平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。物体对支持物 的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，称为超重现象。物体对 支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，称为失重现象。
难点分析：物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增大了 或减小了(甚至消失了)，地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化。
即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小。当然，物体所受重力 会随高度的增加而减小，但与物体超、失重并没有联系。超(失)重现象是指物体 对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小于)重力的现象。“超重”“失重”现象 与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向。
突破策略
一、共点力的平衡条件
桌上的书、屋顶的灯，虽然都受到力的作用，但都保持静止。火车车厢受到 重力、支持力、牵引力、阻力作用，但仍可能做匀速直线运动。
如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线状态，我们就说这个物体处 于平衡状态。共点力作用下物体的平衡条件是合力为 0。
若一个物体受三个力而处于平衡状态，则其中一个力与另外两个力的合力间 满足怎样的关系？
三个力平衡，合外力为零，则其中一个力与另外两个力的合力必定大小相等、 方向相反。推广到多个力的平衡，若物体受多个力的作用而处于平衡状态，则这 些力中的某一个力一定与其余力的合力大小相等、方向相反。
例 1. 课件展示例题、三角形悬挂结构及其理想化模型。
悬挂路灯的一种三角形结构
F1、F2的大小与 角有什么关系？
学生交流讨论，并写出规范解题过程。
课件展示 学生解题过程。
解析：
F1、F2、F3 合力为 0，则这三个力在 方向的分矢量之和及 y 方向的分 矢量之和也都为 0，即
F2 F1·cos 0
①
F1sin F3 0
②
解①②组成的方程
F1
F3 sin
=
G sin
F2
F1·cos
G tan
。
应用拓展：根据解题结果，在此类路灯等的安装过程中应该注意哪些问题？
讨论交流：由公式看出当θ很小时，sinθ和 tanθ都接近 0，F1、F2 就会很大。
对材料强度要求很高，所以钢索的固定点 A 不能距 B 太近。但 A 点过高则材料消 耗过多。所以要结合具体情况适当选择θ角。
若利用推论“三个力平衡，则某一个力与其余两个力的合力大小相等、方向 相反”解题，则该题如何解决？
解析：由平衡条件 F1、F2 的合力与 F3 等大反向，即
F F3 G
由力的矢量三角形的边角关系
F1
G sin
F2
G tan
。
总结：物体受到三个共点力而处于平衡状态，利用推论：任两个力的合力与
第三个力等大反向，结合力的合成的平行四边形定则可使解题更加简洁明了。受 三个以上共点力平衡时多用正交分解法和力的独立作用原理解题。
二、超重和失重 例 2. 如图，人的质量为 m，当电梯以加速度 a 加速上升时，人对地板的压 力 F′是多大？电梯启动、制动时，体重计的读数怎样变化？
分析：人受到两个力：重力 G 和电梯地板的支持力 F。地板对人的支持力 F 与人对地板的压力 F′是一对作用力反作用力。根据牛顿第三定律，只要求出 F 就 可知道 F′。
电梯静止时，地板对人的支持力 F 与人所受的重力 G 相等，都等于 mg。当 电梯加速运动时，这两个力还相等吗？
根据牛顿定律列出方程，找出几个力之间及它们与加速度之间的关系，这个 问题就解决了。
解析：取向上的方向为正方向，根据牛顿第二定律写出关于支持力 F、重力 G、质量 m、加速度 a 的方程。
F-G=ma
F=G+ma
F=m(g+a)
人对地板的压力 F′与地板对人的支持力 F 的大小相等，即 F′=m(g+a)。
讨论：当电梯加速上升（或减速下降）时,a>0,m(g+a)>mg,人对地板的压力 比人受到的重力大。
超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的 现象，称为超重现象。
超重现象产学生的条件：物体具有竖直向上的加速度，即做加速上升或减速 下降运动。
当电梯加速下降（或减速上升）时，加速度向下,a<0,m(g+a)<mg。人对电 梯地板的压力比重力小。
失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的 现象，称为失重现象。
失重现象产学生的条件：物体具有竖直向下的加速度，即做加速下降或减速 上升运动。
如果物体以大小等于 g 的加速度竖直下落，则 m(g+a)=0，物体对支持物、 悬挂物完全没有作用力，好像完全没有重力作用，这种状态是完全失重状态。
特别提示：（1）当系统中的一部分物体具有向上（或向下）的加速度时，它 对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）也会大于（或小于）系统的重力，这种现 象称为部分超（或失）重现象。
（2）物体在超重和失重过程中所受到的重力并没有变化，变化的只是重力 产学生的作用效果。物体具有向上的加速度时，它的重力产学生的效果加强，这 就是超重；当物体具有向下的加速度时，它的重力的作用效果减弱，这就是失重；
当物体具有向下的大小为 g 的加速度时，重力产学生的效果完全消失，这就是完 全失重现象。
三、从动力 看自由落体运动
根据牛顿第二定律，物体运动的加速度与它受的力成正比，加速度的方向与 力的方向相同学。下落过程中重力的大小、方向都不变，所以加速度的大小、方 向也是恒定的。
突破反思
应用牛顿运动定律结合运动 的知识解决实际学生产、学生活中的一些实例。
需要深刻理解牛顿运动定律的物理意义，掌握把实例抽象成物理模型的物理 思 维方法，灵活应用基本知识、基本方法的能力。本教学 设计通过应用牛顿运动 定律，对平衡问题、超重和失重问题的解决及从动力 的角度深化对抛体运动的 了解，使 学生在实际问题的解决过程中逐步培养出分析综合能力、推理能力、 应用数 知识解决物理问题的能力。
篇五：“机械能守恒定律”教学设计及分析
“机械能守恒定律”教学设计
【教学目标】 一、知识与技能 1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；
2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内 容，知道它的含义和适用条件；
3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
二、过程与方法 1．学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；
2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。
三、情感、态度与价值观 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】 1．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；
2．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。
【教学难点】 1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；
2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具 有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。
【教学方法】 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。
【教具】 细线、小球。
【教学过程】 一、引入新课 用细绳把铁锁吊在高处,并把铁锁拉到鼻子尖前释放,保持头的位置不动,铁锁摆回来时,会打 到鼻子吗?
铁锁问什么不能打到鼻子，学习了这节课我们就能很好的解释这个问题。
二、进行新课
1、机械能守恒定律 生活中的实例：
（1） 问题：如图是迪斯尼乐园的过山车情景，请问：“一辆滑车在下滑过程中，什么形式 的能量向什么形式的能量转化？”
答：重力势能向动能转化 （2） 随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人类所面临的一
项重要任务，右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有 一个小的坡度。明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？
答：进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变 成势能储存起来，出站时下坡，势能变 成动能， 节省了能源。
（3）蹦极运动中哪些形式的能 量之间发生了相互转化？
答：重力势能、动能 与弹性势能 重力势能、弹性势能与动能具有密切的联系，我们把它们统称为机械能。
板书：1. 物体在某状态时的动能、重力势能和弹性势能的总和叫做物体的机械能。
2.机械能守恒定律 猜想：上述三种情况下，动能、重力势能、弹性势能相互转化，机械能有什么特别之处吗？ 猜想结果：机械能保持不变。
（1）通过自由落体运动探寻动能与势能的转化规律
如图，一个质量为 m 的小球自由下落经过某高度为 h１的 A 点时动能为 Ek1，重力势能 为 Ep1，下落到某高度为 h2 的 B 点时动能为 Ek2，重力势能为 Ep2。
①由动能定理:WG=______。
②由重力做功与重力势能的关系:WG=______。
结论: Ep1+Ek1=______。
教师总结：做自由落体的物体机械能守恒 若物体下落过程中除受重力外还受到空气的阻力， 物体的机械能还守恒吗？ （2）若物体下落过程中除受重力外还受到空气的阻力， 物体的机械能还守恒吗？ ①由动能定理:WG=______。
②由重力做功与重力势能的关系:WG=______。
结论: 教师总结：下落的物体如果受到空气阻力的作用， 机械能不守恒。
（3）动能和弹性势能间的转化
①由动能定理:WF=______。
②由弹力做功与弹性势能的关系:WF=______。
结论: Ep1+Ek1=______。
教师总结：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹力势能可以相互转化，但机械能的总量
保持不变。
板书：2.机械能守恒定律
内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机
械能保持不变。
达式：EK2+EP2=EK1+EP1 即 条件：只有重力或弹力做功
E2=E1
（4）判断下列实例中哪些情况机械能是守恒的
①跳伞员利用降落伞在空中匀速下落
②抛出的篮球在空中运动（不计阻力）
③用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。
④光滑水平面上，小球压缩弹簧的过程中，小球的机械能是否守恒？
答：不守恒（强调：小球与弹簧组成的系统机械能守恒） 3.机械能守恒定律的应用 （1）解释引入课堂的问题 铁锁摆动过程中，忽略空 气阻力的影响，铁锁机械 能守恒，当铁锁动能为零 时，重力势 能与初始时刻 相同，即位于同一高度， 所以不会打到鼻子。
（3） 例题：
解析：以小球轨迹最低点 O 所在平面为重力零势能面，则小球在 A 点时的 重力势能为：EP1=mg(L-Lcosθ)
动能为：EK1=0 在最低点 O 是，小球的重力势能为：EP2=0
动能为：EK2=mv2/2 运动过程中忽略空气阻力，小球机械能守恒，
EP2+EK2=EP1+EK1 解得：v= 总结：应用机械能守恒定律解题的步骤
①确定研究对象
②判定系统是否符合机械能守恒的条件
③选取适合的零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。
④根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
4. 当堂训练
1.如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图 A、B、C 中的斜面
是光滑的，图 D 中的斜面是粗糙的，图 A、B 中的 F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所
示，图 A、B、D 中的木块向下运动.图 C 中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机
械能守恒的是：（
）
2.一个人站在阳台上，以相同的速率 v0 分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛
出不计空气阻力测三球落地时的速率（速度大小叫速率）：（
）
A．上抛球最大
B．下抛球最大
C．平抛球最大
D．三球一样大
5. 课堂小结
1、机械能：E=EK+EP 2、机械能守恒定律：
（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总
的机械能保持不变。
（2）表达式：EK2+EP2=EK1+EP1 mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2
（3）条件：只有重力、弹力做功
3、机械能守恒定律的应用
学情分析 通过前几节内容的学习，学生知道了重力做功会引起重力势能的变化，弹簧的弹力做功 会引起弹性势能的变化，合外力做功将引起物体动能的变化。使学生对于曾在初中阶段学过 的一些定性的东西逐渐找到了定量方面的联系，对功能关系的认识加深了，也萌发了继续探 究的兴趣。那么，在动能、重力势能、弹性势能都参与转化的过程中，情况又如何呢？这是 学生急待解决的问题，机械能守恒定律的建立已经到了“水到渠成”的时候了，从知识发展 的线索来看，本节内容既是对前面几节内容的总结，也是对能量守恒的铺垫，通过对本节的 学习，学生对功是能量变化的量度会有更深的理解。
但班级学生较多，学生水平参差不齐，对知识的接受能力有强有弱，部分学生对前面已 学知识掌握还不到位，因此本节课应以基础知识讲解为主，让学生掌握机械能的概念、机械 能守恒定律的内容、机械能守恒的条件，对于对机械能守恒定律的进一步理解与应用到下一 节课再解决。
篇六：“机械能守恒定律”教学设计及分析
---------高三物理二轮复习-----------
整体法与隔离法综合应用
一、静力学中的整体与隔离应用
例1用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示，今对小球a持续施加
一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的
A 恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是 (
)
变式1:有三根长度皆为l＝1.00 m的不可伸长的绝缘轻线， 其中两根的一端固定在天花板上的 O点，另一端分别挂 有质量皆为m＝1.00×10－2 kg的带电小球A和B，它 们的电量分别为一q和＋q，q＝1.00×10－7C。A、B 之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为 E＝ 1.00×106N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平 衡时 A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断， 由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。
求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变
了多少。（不计两带电小球间相互作用的静电力）
解析：
由此可知，A、B球重新达到平衡的位 置如右图所示。与原来位置相比，A球 的重力势能减少了 EA＝mgl（1－sin60°） B球的重力势能减少了 EB＝mgl（1－sin60°＋cos45°） A球的电势能增加了 WA＝qElcos60° B球的电势能减少了 WB＝qEl（sin45°－sin30°） 两种势能总和减少了 W＝WB－WA＋EA＋EB 代入数据解得 W＝6.8×10－2J
例2.如图所示，放置在水平地面上的斜面M上有 一质量为m的物体，若m在 沿斜面F的作用下静止 在斜面M上，M仍保持静止。已知M倾角为θ。求 地面对M的支持力和摩擦力。
变式2：.如图，质量m＝5 kg的木块置于倾 角＝37、质量M＝10 kg的粗糙斜面上，用 一平行于斜面、大小为50 N的力F推木块匀 速上滑，斜面仍保持静止，求地面对斜面的 支持力和静摩擦力。
m
F
M
例3. 如图所示，位于水平桌面上的物块B，由跨过定滑 轮的轻绳与物块A相连，从滑轮到A和到B的两段绳都 是水平的。已知A与B之间以及B与桌面之间的动摩擦 因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质 量、滑轮 轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉B使它做 匀速运动，则F的大小为( )A A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg
A
F B
变式3.如图所示，木板B放在水平地面上，在木 板B上放一物体A ，物体A与木板B间，木板B与 地面间的动摩擦因数均为μ，木板B,物体A质量 相同，均为M，当用水平拉力F将木板B匀速拉 出，绳与水平方向成30°时，问绳的拉力T多大？ 水平拉力F多大？(重力加速度为g)。
例4.有一个直角支架 AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环 Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸 展的细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将P环向
左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平 衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力N和 摩擦力f及细绳上的拉力F的变化情况是：（ ） A．N不变 f变大 F 变小 B．N不变 f变小 F变小 C．N变大 f变大 F变大 D．N变大 f变小 F变大
变式4：如图，轻绳的一端系在质量为的物体上，别一端 系在一个圆环上，圆环套在粗糙的水平横杆上，现用水平 力拉绳上一点，使物体处在图中实线位置，然后改变的大 小，使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来位置不 动，则在这一过程中，水平力、环与横杆的摩擦力和环对 杆的压力的变化情况是（ ） A．逐渐增大，保持不变，逐渐增大 B．逐渐增大，逐渐增大，保持不变 C．逐渐减小，逐渐增大，逐渐减小 D．逐渐减小，逐渐减小，保持不变
二、牛顿运动定律中的整体与隔离
例5.
如图所示的三个物体A、B、C，其质量分别 为m1、m2、m3，带有滑轮的物体B放在光滑 平面上，滑轮和所有接触面间的摩擦及绳子的 质量均不计．为使三物体间无相对运动，则水 平推力的大小应为 F＝__________。
A
F
B
C
变式5：一质量为M，倾角为θ的楔形木块，静置在水 平桌面上，与桌面间的动摩擦因数为μ，一物块质量 为m，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是 光滑的。为了保持物块相对斜面静止，可用一水平力 F推楔形木块，如图所示。此水平力的大小等于 。
例题6：如图所示，斜劈形物体的质量为M，放在水 平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速沿斜劈的 斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终 保持静止，物块m上、下滑动的整个过程中（B ） A。地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右 B。地面对斜劈M的摩擦力方向没有改变 C。地面对斜劈M的支持力大于（M＋m）g D。物块m向上、向下滑动时加速度大小相同
m
M
变式6：如图所示：小车沿倾角为θ的光滑 斜面滑下，在小车的水平台面上有一质量 为M的木块和小车保持相对静止，求：
（1）小车下滑时木块所受的摩擦力。
（2）小车下滑时木块所受的弹力。
练习7: 如图所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置 质量为2 kg的物体B，B处于静止状态。现将质量为3 kg的 物体A轻放在B上，则B与A刚要一起运动的瞬间，B对A的 压力大小为（ C ） （取g=10 m／s2）
A．30 N C．12 N
B．18 N D．O
三、物理过程的整体与隔离 例题7：
如图所示，一质量为0.5kg的小滑块，从高1m 的倾角为30°的固定斜面顶端由静止开始下滑， 滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块滑到底端 时与垂直于斜面的挡板发生没有能量损失的碰 撞，则滑块从开始运动到最后静止通过的总路 程是多少？
变式7：一个质量为m，带有电荷为－q的小 物体可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨 道垂直的固定墙，场强大小为E，方向沿x正 方向，如图．今小物体以初速度v0从x0点沿 Ox轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦阻 力f作用，且f＜Eq．设小物体与墙碰撞时不 损失机械能且其电量保持不变，求它在停止 运动前所通过的总路程s。
E
O
x
x0
练习：.如图所示，用长为L的轻绳， 一端系质量为m的小球，另一端固定 在O处。把小球拉到使轻绳和水平夹 角为30°的A点处由静止释放。求：
小球落至最低点B处时的速度大小和
绳的拉力。
四.对物理量的整体处理 例题8：
有一电源，其内电阻甚大，但不知其具体 数值．有两只电压表VA和VB，已知此两表 的量程均大于上述电源的电动势，但不知 此两电压表的内电阻的大小。要求只用这 两只电压表和若干导线、开关组成电路， 测出此电源的电动势。
例题9：甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m 接力，如图所示，他们在奔跑时有相同的最大速 度，乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到 最大速度，这一过程可看做匀变速运动.现在甲持 棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区间伺机全力 奔出.若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%， 则：
（1）乙在接力区奔出多少距离？ （2）乙应在距离甲多远时起跑？
隔离法和整体法看上去相互对立，但两者在本质上是 统一的，因为将几个物体看作一个整体之后，还是要将 它们与周围的环境隔离开来的。通常在分析外力对系统 的作用时，用整体法；在分析系统内各物体（各部分） 间相互作用时，用隔离法．解题中应遵循“先整体、后 隔离”的原则。
物理学中的思想方法，是求解物 理问题的根本所在。认真研究总 结物理学中的思想方法、策略技 巧，并能在实际解题过程中灵活 应用，可收到事半功倍的效果。
一分耕耘，一分收获！ 祝同学们学习进步， 金榜题名！
