发布时间 : 星期五 文章机械能学案更新完毕开始阅读436960a7102de2bd960588a2
机械能守恒定律第一节（教案） 任九稳
【高考要求】
知道机械能守恒定律的内容和含义，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用 【三维目标】 1、知识与技能
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；在具体问题中，判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 2、过程与方法
通过科学探究机械能的过程，对物理现象（动能和势能的转化）的分析提出假设，再进行理论推理的物理研究方法；经历归纳概括“机械能守恒的条件”的过程，体会归纳的思想方法。 3、情感态度与价值观
通过视频与实验，激发学生学习的热情，体会科学的无穷魅力；通过机械能守恒，感悟自然界的守恒思想，体会自然地对称美、和谐美。 【重点与难点】
重点：理解机械能守恒定律的内容；在具体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经历的过程中机械能是否守恒 【教学过程】 新课引入
观看“最美单板滑雪”视频 一、机械能
回顾本章第一节内容（投影）
探究过物体运动过程中的守恒量。体会物体动能和势能可以相互转化。
重力势能、弹性势能和动能之间具有密切的练习，我们把它们统称为__________。 二、探究：何为守恒？
物体以初速度v0冲上光滑斜面，到达最高点后又回到斜面底端， 情况一物体不受其他外力，情况二，物体受到沿斜面向下的恒力F。 探究一、两种情况下，物体回到斜面底端时的机械能与初态机械能是否相等？
探究二、在斜面上某一位置时（距离初始位置L远）的机械能与初态机械能是否相等？
情况一 动能 势能 机械能 初态 回到斜面底 端 斜面上某一 位置
情况二 动能 势能 机械能 初态 回到斜面底 端 斜面上某一 位置 结论：守恒是机械能总量保持不变，而不是初始值等于末态值 二、探究：为何守恒？ 探究一、考虑做功情况
由动能定理可知，重力做功______________________； 由功能关系可知，重力做功______________________； 由以上两式，推理初态机械能与末态机械能的关系 探究二、能量转化情况不同
在动能和势能相互转化的过程中，是否有其他能量参与？___________
在只有重力和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，叫做机械能守恒定律。
练习：判断下列运动是否满足机械能守恒（） A．绳子牵引小球在竖直面内做圆周运动 B．小球做竖直上抛运动 C．物体沿斜面匀速下滑
D．流星在大气中下落留下明亮的轨迹
练习：神州好载人飞船在发射至返回的过程中，以下哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的？ A．飞船升空的阶段
B．飞船在椭圆轨道上绕地球运动的阶段
C．返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行阶段
θ D．降落伞张开后，返回舱下降的阶段
L 例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？
解题步骤
1、确定研究对象和研究过程
2、判断机械能是否守恒
3、设定零势能面，找到初末状态的动能和势能表达式 4、列出机械能守恒定律方程，求解。
讨论：能否通过其他方法求解呢？
结论：在机械能守恒情况下，动能定理实际上时机械能守恒的另一种表达形式
?Ek???Ep，其优点是无需设定零势能面。
三、为何不守恒
讨论物体机械能不守恒的原因
探究物体机械能的变化量与哪些因素有关
过程一：物体受到向上的恒力F作用，向上做匀加速直线运动，位移为H； 过程二：物体受到向上的恒力F作用，向上做匀减速直线运动，位移为H； 过程三：物体受到向上的恒力F作用，向下做匀加速直线运动，位移为H； 过程四：物体受到向上的恒力F作用，向下做匀减速直线运动，位移为H。 过程 F F a F F m m a m a m a 向上匀加速 向上匀减速 向下匀减速 向下匀加速 合力做功 重力做功 动能变化 势能变化 机械能的变化
探究结果：机械能的变化量等于除重力外其它力做的功的总和 课堂小结：
1、动能和势能的总和叫做机械能
2、机械能守恒的表现是总量恒定，条件是只有重力做功或只有动能和势能间的相互转化。
3、机械能守恒定律的内容是：
4、影响机械能变化的因素是：其它力做功（不包括 5、机械能守恒定律的表达形式 三、影响机械能守恒的因素 结论：
课后作业：
（一）基础练习
1．一个人把质量为1kg的物体由静止向上提升2m，同时物体获得2m/s的速度，重力加速度g=10m/s2，关于这个过程，正确的说法是（ ）
A．物体克服重力做功20J B．合力对物体做功22J C．合力对物体做功2J D．人对物体做功22J 2. 一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中（ ） A重力势能减少了2mgh B．动能增加了2mgh
C．机械能保持不变 D．机械能增加了mgh
a 3. 如图10所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧
被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中说
b
法正确的是 （ ） c A.小球和弹簧总机械能守恒 B.小球的重力势能随时间均匀减少
图
C.小球在b点时动能最大 D.到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 4.如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2
点，A球的悬线比B球的长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不．
正确．．
的是（ ） A.A球的速度大于B球的速度 B.A球的动能大于B球的动能 C.A球的机械能大于B球的机械能 D. A球的机械能等于B球的机械能
（二）能力提升
5.如图所示，ABC三个物体质量相同。A竖直向上抛，B沿光滑斜面上滑，C从固定的炮筒中射出，斜面和炮筒的倾角相同，若三个物体初速度大小相同，初始
位置都处于同一水平面上，斜面足够长，则（ ） V0 V0 A.物体A上升的最高
V0 B.物体A,B上升得一样高，物体C上升的较低
C.物体A,B上升得一样高，物体C上升的较高 D. 三个物体上升的一样高
6.如图所示，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，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为 ；若以地面为参考面，则落地时的机械能为 。
7.在下列几种运动中，机械能一定不守恒的是（ ）
A、质点做匀速圆周运动 B、物体做匀速直线运动 C、物体做匀变速运动 D、子弹打入木块过程中 （三）高考链接
7．如图所示，把一把内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状，且竖直放置，h 圆周半径为R。管口A竖直向上，管口B水平向左，一小球从管口A的B 正上方h高处自由落下。（1）若小球恰能到达细管最高点B处，则(1)
小球下落位置到A点高度h是多大？（2）若小球到达B处时对管恰好A 没有弹力，则小球下落位置到A点高度h是多大？