4.4《机械能守恒定律》教案

第四章 机械能和能源

4.4 机械能守恒定律（学案）

广东第二师范学院番禺附属中学 杜康

1．知识与技能

（1）了解动能与重力势能之间的相互转化，初步领会机械能守恒定律的内容。 （2）会正确推导自由落体过程中的机械能守恒定律。

（3）正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件，并能判断物体机械能守恒

的条件，会合理选择零势面。

（4）分析实际生活中的事例，进一步理解机械能守恒定律的含义及适用条件。 （5）掌握应用机械能守恒定律的解题步骤，知道机械能守恒定律处理问题的优点，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。 2．过程与方法

(1) 通过讨论与交流，使学生知道物体的动能和势能之间是如何实现相互转化的.

(2) 通过理论推导，掌握机械能守恒定律的推导方法与过程。

(3) 通过讨论与交流，知道机械能守恒的条件——只有重力和弹力做功．加深对机械能守恒条件的理解。

(4) 通过例题的讲解，掌握应用机械能守恒定律解题的一般步骤，知道利用机械能守恒定律解题的优点。 3．情感、态度与价值观

(1) 通过讨论与交流，培养学生勤于思考的习惯、积极合作的态度、敢于提出问题的胆识、准确的表述能力。

(2) 通过理论推导机械能守恒定律，培养学生灵活应用所学知识的能力，提高学生的推理论证能力。

(3) 通过对例题的分析，培养学生灵活处理实际问题的能力，如将实际问题抽象化，抓住主要因素而忽略次要因素等能力。 4.重点

1．正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件。 2. 会用机械能守恒定律解决力学问题。

第 1 页 共 4 页

广东第二师范学院番禺附属中学 高一物理 《4.4 机械能守恒》教案

5. 难点：

推导机械能守恒定律。

三、教学过程： （一）引入新课：

1、复习(为守恒定律的推导做准备)动能定理的内容？ 2、提问：什么是机械能？

解答：动能和势能统称为机械能，势能包括重力势能和弹性是能。 机械能用E表示。 （板书）E=EK+EP 3、动能与势能之间的相互转化

以下情境中，存在什么样的机械能转化，分别是什么力做功引起的？

轻绳 小球由最低点摆到最高“飞流直下”过程中， 能“放箭”的过程中， 能点的过程中， 能增增大， 能减少。 增大， 能减少。 大， 能减少。 力做功，引起 能力做功，引起 能力做功，引起 能向 能转化； 向 能转化； 向 能转化； 总结：动能和势能之间的相互转化是由 做功引起的。 3、在只有重力或者弹力做功时，动能和势能的内部转化遵循什么样的定量关系呢？这就是我们这堂课要研究的机械能守恒定律的知识。

板书课题：机械能守恒定律 （二）进行新课：

1．机械能守恒定律的推导：

以自由落体运动的小球作为研究对象，设置物理情景，探究在只有重力做

单摆第 2 页 共 4 页

广东第二师范学院番禺附属中学 高一物理 《4.4 机械能守恒》教案

功时，动能和势能的相互转化的定量关系，进而加以扩展。

在图1中，质量为m的物体从O点自由下落，以地面作为零势能面，下落过程中任意两点A和B

只有重力做功，

A→B的过程，由动能定理得

1212mvBmvA 221212mvA 将上式展开mghAmghBmvB221212mghBmvB移项 mghAmvA 22mg(hAhB)即 EPAEKAEPBEKB

也可写成 EAEB

由上面的分析可知，在只有重力做功的情况，存在着什么样的机械能转化规律？

问题：

（1）如果有摩擦力做功，或者其他外力对小球做功，上述规律是否依然成立？

（2）上述规律成立的条件是什么？

总结：在只有重力做功的中，动能和重力势能之和即总机械能保持不变。 归纳总结出：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，物体的机械能总量保持不变。

2．机械能守恒定律

（1）．内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变． 板书1.适用条件：只有重力做功；

板书2．在只有弹力做功的情形下，物体系（弹簧和物体）的机械能也守恒。 通过以上学习，我们可以归纳出机械能守恒定律的适用条件： 只有重力或弹力做功，没有任何外力做功。

练习：（学生对机械能守恒定律的适用条件应该有明确的认识，并且会根据适用条件判断具体过程中机械能是否守恒，这是应用机械能守恒定律解决问题的

第 3 页 共 4 页

广东第二师范学院番禺附属中学 高一物理 《4.4 机械能守恒》教案

前提。）

【练习1】：下列物体的运动过程中，机械能守恒的有（ ） A 沿斜面匀速下滑 B 竖直上抛运动

C 小球以一定的初速度冲上光滑的斜面 D 用细绳拉着物体竖直向上作匀加速直线运动 E 物体以5m/s2 的加速度向下作匀加速直线运动

过程：学生先独自判断，老师在黑板上将各题的情景画草图在黑板上； 学生进行受力分析。

提醒：只有重力做功不等于只受重力！ 【练习4】 （利用机械能守恒定律解题） 总结：应用机械能守恒定律的基本思路： 1．选取研究对象----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、末态时的机械能。 4．根据机械能守恒定律列方程，进行求解。 完成学案练习： 课堂小结：

1．机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和重力势能或弹性势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．

2．应用机械能守恒定律的基本思路： 1选取研究对象----物体系或物体。 ○

2根据研究对象进行受力，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、末态时的机械能。 ○

4根据机械能守恒定律列方程，进行求解。 ○（三）作业：

1．做课本中本节课后练习第（4）、（5）题。

第 4 页 共 4 页