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机械能守恒定律3

第一篇：机械能守恒定律3

机械能守恒定律

使用教材：高级中学课本《物理》第三册（选修），人民教育出

版社

教学目标：１、学习机械能守恒定律及掌握应用机械能守恒定律

分析、解决问题的基本方法。

２、学习从功和能的角度分析、处理问题的方法，提高运用知识

综合分析、解决问题的能力。

教学重点：掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体

系统所具有的机械能。教学难点：１、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。

２、正确选用机械能守恒定律解决问题。同时让学生认识到从功

和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一。

教

具：演示物体在运动中动能与势能相互转化用器材：单摆、弹簧

振子及多媒体电脑课件。

教

学

过

程

教学激发：观看实验：依次演示单摆和弹簧振子，提醒学生注意

观察物体运动中动能、势能的变化情况。

小结：物体运动过程中，随动能增大，物体的势能减小；反之，

随动能

减小，物体的势能增大。

复习提问：上述运动过程中，物体的机械能是否变化呢？（见演

示课件）

一、新课教学：

在观察演示实验的基础上，我们从理论上分析物体动能与势能相

互转化的情况。先考虑只有重力对物体做功的理想情况。

１、只有重力对物体做功时物体的机械能

问题：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h１处速度为

v１，下落至高度h2处速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落到

h2过程中机械能的变化情况。

分析：根据动能定理，有：WG12122mv22mv1下落过程中

重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取

地面为参考平面，有：WG=mgh1－mgh2由以上两式可以得到

12mv2122mgh22mv1mgh1小结：下落过程中，物体重力势能

转化为动能，此过程中物体的机械能总量不变。

问题：上述结论是否具有普遍意义呢？请同学们进一步分析物体

做平抛

和竖直上抛运动时的情况。

明确：可以证明，在只有重力做功的情况下，物体动能和势能可

以相互

转化，而机械能总量保持不变。

建立具体情景，学生有了思维的依托，在此基础上，进行知识的

正

说

明向迁移，并为学生的猜想提供了

依据，激励起学生的学习兴趣和求知欲，引导学生回答物体运动

中动能、势能变化情况，并作小结。

引导学生思考分析并推导(让学生独立推导此定律，突出学生的主

体地位，不仅能提高学生的推理能力，而且也能使学生体会到成功的

乐趣)

引导学生分析式子所反映的物理意义，并小结

问题：在只有弹簧弹力做功时，物体的机械能是否变化呢？

２、弹簧和物体组成的系统

的机械能

以弹簧振子为例，简要分析系统势能与动能的转化。

明确：进一步定量研究可以证明，在只有弹簧弹力做功条件下，

物体的

动能与势能可以相互转化，物体的机械能总量不变。综上所述，

可以得到如下结论：３、机械能守恒定律（两种表述方法）：

①在只有重力和弹力（弹簧）做功的情况下，物体的动能和势能

发生相互转化，但机械能总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定

律。

②如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互

转化时，机械能的总量保持不变。

４、机械能守恒定律的应用：

解题步骤：①明确研究对象和它的运动过程。

②分析研究对象的受力情况，判断机械能是否守恒。③确定对象

运动的起始和终了状态，选定零势能参考平面，确定物体在始、末两

状态的机械能

④选定一种表达式，统一单位，列式求解。

机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。通

常我们说“小球的机械能守恒”就包括地球在内，因为重力势能就是

小球和地球共有的，另外小球的动能中用到的v，也是相对于地面的速

度。

当研究对象只有一个物体时（地球自