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高中物理《機(jī)械能守恒定律》教案
作為一名辛苦耕耘的教育工作者，往往需要進(jìn)行教案編寫(xiě)工作，借助教案可以有效提升自己的教學(xué)能力。那么你有了解過(guò)教案嗎？以下是小編精心整理的高中物理《機(jī)械能守恒定律》教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
高中物理《機(jī)械能守恒定律》教案1
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能：掌握機(jī)械能守恒定律，學(xué)會(huì)用機(jī)械能守恒定律來(lái)解決問(wèn)題。
2.過(guò)程與方法：通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)理解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，提高觀察與分析的能力。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究與討論，增加對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，感知物理與生活的緊密聯(lián)系。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
1.理解動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，掌握機(jī)械能守恒定律;
2.學(xué)會(huì)用機(jī)械能守恒定律來(lái)解決問(wèn)題。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一：新課導(dǎo)入
通過(guò)播放視頻：秋千上下擺動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，最后停下。并進(jìn)行提問(wèn)：秋千為什么會(huì)停下來(lái)。從而激發(fā)學(xué)生興趣、引起他們的`學(xué)習(xí)欲望，從而引出本節(jié)標(biāo)題—《機(jī)械能守恒定律》
環(huán)節(jié)二：新課講授
(一)建立概念
在引出標(biāo)題后，首先進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，用一根細(xì)繩懸掛著小球從某一位置開(kāi)始擺動(dòng)記下向右最大的高度。然后用尺子在P點(diǎn)擋住懸線，看看小球向右最大的高度。提出問(wèn)題：從能量的角度分析這個(gè)現(xiàn)象，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?在學(xué)生回答出本次實(shí)驗(yàn)涉及到動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)換，再度提問(wèn)是怎樣轉(zhuǎn)換的，從而得出動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換的關(guān)系：動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;向上運(yùn)動(dòng)動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
老師結(jié)合多媒體中小孩玩彈弓的圖片提出彈性勢(shì)能也能發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，與重力勢(shì)能起到的作用是相同的。
(二)深化概念
從而進(jìn)行歸納可得在只有重力做功的系統(tǒng)，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變。
同樣可以證明只有彈力做功的系統(tǒng)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變。
而這些規(guī)律可以得出機(jī)械能守恒定律：只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變，這叫做機(jī)械能守恒定律。之后著重強(qiáng)調(diào)只有重力或彈力做功這個(gè)條件。
環(huán)節(jié)三：鞏固提高
請(qǐng)學(xué)生回答導(dǎo)入中機(jī)械能收不守恒，從而檢驗(yàn)學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)效果。
環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)
總結(jié)：請(qǐng)學(xué)生宗本本節(jié)課他們的收獲。
作業(yè)：請(qǐng)學(xué)生課后思考，彈簧上放一個(gè)小球，小球下落時(shí)機(jī)械能怎樣變化。
四、板書(shū)設(shè)計(jì)
高中物理《機(jī)械能守恒定律》教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
1．在已經(jīng)學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械能概念的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律，掌握機(jī)械能守恒的條件，掌握應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析、解決問(wèn)題的基本方法。
2．學(xué)習(xí)從功和能的角度分析、處理問(wèn)題的方法，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析、解決問(wèn)題的能力。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能；能夠應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題。
2．分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢(shì)能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，物體重力勢(shì)能大小與所選取的參考平面(零勢(shì)面)有關(guān)；而重力勢(shì)能的變化量是與所選取的參考平面無(wú)關(guān)的。在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時(shí)，應(yīng)先確定參考平面。
3．能否正確選用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題是本節(jié)學(xué)習(xí)的另一難點(diǎn)。通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，從功和能的角度分析、解決問(wèn)題是物理學(xué)的重要方法之一；同時(shí)進(jìn)一步明確，在對(duì)問(wèn)題作具體分析的條件下，要能夠正確選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律分析、處理問(wèn)題。
三、教具
演示物體在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能與勢(shì)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(guò)程
(一)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(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的知識(shí)。在初中學(xué)習(xí)時(shí)我們就了解到，在一定條件下，物體的動(dòng)能與勢(shì)能(包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)可以相互轉(zhuǎn)化，下面我們觀察演示實(shí)驗(yàn)中物體動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的情況。
[演示實(shí)驗(yàn)] 依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。
通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生回答物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能變化情況，教師小結(jié)：
物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，隨動(dòng)能增大，物體的勢(shì)能減小；反之，隨動(dòng)能減小，物體的勢(shì)能增大。
提出問(wèn)題：上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的機(jī)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。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
在觀察演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們從理論上分析物理動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的情況。先考慮只有重力對(duì)物體做功的理想情況。
1．只有重力對(duì)物體做功時(shí)物體的機(jī)械能
問(wèn)題：質(zhì)量為m的物體自由下落過(guò)程中，經(jīng)過(guò)高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計(jì)空氣阻力，分析由h1下落到h2過(guò)程中機(jī)械能的變化(引導(dǎo)學(xué)生思考分析)。
分析：根據(jù)動(dòng)能定理，有
下落過(guò)程中重力對(duì)物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢(shì)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(guò)程中，物體重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，此過(guò)程中物體的機(jī)械能總量不變。
指出問(wèn)題：上述結(jié)論是否具有普遍意義呢？作為課后作業(yè)，請(qǐng)同學(xué)們課后進(jìn)一步分析物體做平拋和豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況。
明確：可以證明，在只有重力做功的情況下，物體動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能總量保持不變。
提出問(wèn)題：在只有彈簧彈力做功時(shí)，物體的機(jī)械能是否變化呢？
2．彈簧和物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能
以彈簧振子為例(未講振動(dòng)，不必給出彈簧振子名稱(chēng)，只需講清系統(tǒng)特點(diǎn)即可)，簡(jiǎn)要分析系統(tǒng)勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。
明確：進(jìn)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(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，物體的機(jī)械能總量不變。
綜上所述，可以得到如下結(jié)論：
3．機(jī)械能守恒定律
在只有重力和彈簧彈力對(duì)物體做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，物體機(jī)械能總量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。
提出問(wèn)題：學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律，要能應(yīng)用它分析、解決問(wèn)題。下面我們通過(guò)具體問(wèn)題的.分析來(lái)學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。在具體問(wèn)題分析過(guò)程中，一方面要學(xué)習(xí)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的方法，另一方面通過(guò)問(wèn)題分析加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解與認(rèn)識(shí)。
4．機(jī)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(jì)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(wèn)題：
(1)前面學(xué)習(xí)過(guò)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法處理平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這類(lèi)問(wèn)題？
(2)小球拋出后至落地之前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是否滿足機(jī)械能守恒的條件？如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題？
歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：
(1)小球下落過(guò)程中，只有重力對(duì)小球做功，滿足機(jī)械能守恒條件，可以用機(jī)械能守恒定律求解；
(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，應(yīng)明確所選取的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機(jī)械能。
例題求解過(guò)程：
取地面為參考平面，拋出時(shí)小球具有的重力勢(shì)能Ep1＝mgh，動(dòng)能
落地時(shí)小球的速度大小為
提出問(wèn)題：請(qǐng)考慮用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題與用運(yùn)動(dòng)合成解決問(wèn)題的差異是什么？
例2．小球沿光滑的斜軌道由靜止開(kāi)始滑下，并進(jìn)入在豎直平面內(nèi)的離心軌道運(yùn)動(dòng)，如圖所示，為保持小球能夠通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)而不落下來(lái)，求小球至少應(yīng)從多高處開(kāi)始滑下？已知離心圓軌道半徑為R，不計(jì)各處摩擦。
提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考分析：
(1)小球能夠在離心軌道內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)的速度有何要求？
(2)從小球沿斜軌道滑下，到小球在離心軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能是否守恒？
(3)如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這一問(wèn)題？如何選取物體運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)？
歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：
(1)小球能夠通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，要求小球在最高點(diǎn)具有一定速度，即此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，恰好等于小球所受重力；
(2)運(yùn)動(dòng)中小球的機(jī)械能守恒；
(3)選小球開(kāi)始下滑為初狀態(tài)，通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)為末狀態(tài)，研究小球這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
例題求解過(guò)程：
取離心軌道最低點(diǎn)所在平面為參考平面，開(kāi)始時(shí)小球具有的機(jī)械能E1＝mgh。通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)時(shí)，小球速度為v，此時(shí)小球的機(jī)械能
成完整的圓周運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步說(shuō)明：在中學(xué)階段，由于數(shù)學(xué)工具的限制，我們無(wú)法應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決小球在離心圓軌道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。但應(yīng)用機(jī)械能守恒定律，可以很簡(jiǎn)單地解決這類(lèi)問(wèn)題。
例3．長(zhǎng)l＝80cm的細(xì)繩上端固定，下端系一個(gè)質(zhì)量 m＝100g的小球。將小球拉起至細(xì)繩與豎直方向成60°角的位置，然后無(wú)初速釋放。不計(jì)各處阻力，求小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球拉力多大？取g＝10m/s2。
提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生分析思考：
(1)釋放后小球做何運(yùn)動(dòng)？通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力是否等于小球的重力？
(2)能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度？
歸納學(xué)生分析結(jié)果，明確：
(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，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(diǎn)時(shí)所需向心力；
(2)繩對(duì)小球的拉力不對(duì)小球做功，運(yùn)動(dòng)中只有重力對(duì)球做功，小球機(jī)械能守恒。
例題求解過(guò)程：
小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能的變化量ΔEp＝-mgh＝-mgl(1-cos60°)，
在最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小為
提出問(wèn)題：通過(guò)以上各例題，總結(jié)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的基本方法。
歸納學(xué)生的分析，作課堂小結(jié)。
五、小結(jié)
1．在只有重力做功的過(guò)程中，物體的機(jī)械能總量不變。通過(guò)例題分析要加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。
2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先分析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否滿足機(jī)械能守恒條件，其次要正確選擇所研究的物理過(guò)程，正確寫(xiě)出初、末狀態(tài)物體的機(jī)械能表達(dá)式。
3．從功和能的角度分析、解決問(wèn)題，是物理學(xué)研究的重要方法和途徑。通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)用功和能的觀點(diǎn)分析解決物理問(wèn)題的能力。
4．應(yīng)用功和能的觀點(diǎn)分析處理的問(wèn)題往往具有一定的綜合性，例如與圓周運(yùn)動(dòng)或動(dòng)量知識(shí)相結(jié)合，要注意將所學(xué)知識(shí)融匯貫通，綜合應(yīng)用，提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
六、說(shuō)明
勢(shì)能是相互作用的物體系統(tǒng)所共有的，同樣，機(jī)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(guò)份強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)，平時(shí)我們所說(shuō)物體的機(jī)械能，可以理解為是對(duì)物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能的一種簡(jiǎn)便而通俗的說(shuō)法。
高中物理《機(jī)械能守恒定律》教案3
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能：知道動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算;
過(guò)程與方法：通過(guò)對(duì)機(jī)械能守恒的探究過(guò)程，提高學(xué)生觀察和分析的能力；
情感態(tài)度與價(jià)值觀：體會(huì)物理之間的緊密聯(lián)系，提高科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的理解與應(yīng)用;
難點(diǎn)：動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一：新課導(dǎo)入
教師找學(xué)生上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)：用細(xì)繩拴住一個(gè)小球，將小球擺動(dòng)一定的角度，并靠近同學(xué)的鼻尖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓學(xué)生分析并不會(huì)碰到鼻子的原因是什么?引入新課“機(jī)械能守恒定律”。
環(huán)節(jié)二：新課講授
(一)動(dòng)能與勢(shì)能餓相互轉(zhuǎn)化
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生得到動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，并通過(guò)自由落體得出重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加的關(guān)系。
教師接下來(lái)組織學(xué)生進(jìn)行思考討論，還有哪些動(dòng)能與勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的'例子，并找同學(xué)分享討論的結(jié)果。
教師總結(jié)：上述例子能夠看出動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能，彈性勢(shì)能屬于勢(shì)能，并提問(wèn)學(xué)生他們之間有哪些關(guān)系?從而引入機(jī)械能守恒定律。
(二)機(jī)械能守恒定律
結(jié)合教材中給出的自由落體例子，提示學(xué)生在AB兩點(diǎn)的機(jī)械能是多少?從A-B動(dòng)能怎么變化，重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系，并組織學(xué)生以4人為一組進(jìn)行討論，教師加以指導(dǎo)。并提問(wèn)學(xué)生的討論結(jié)果。
教師通過(guò)讓學(xué)生根據(jù)結(jié)論總結(jié)出規(guī)律后在給出機(jī)械能守恒定律的定義：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。這叫做機(jī)械能守恒定律。
教師強(qiáng)調(diào)出機(jī)械能守恒定律的適用條件。
環(huán)節(jié)三：鞏固提高
例題鞏固
學(xué)生判斷以下幾種情況機(jī)械能是否守恒?( )
A、豎直上拋運(yùn)動(dòng)
B、做平拋運(yùn)動(dòng)的小球
C、沿光滑的斜面下滑的物體
D、豎直方向勻速下降的物體
環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)
小結(jié)：師生共同總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容
作業(yè)：完成書(shū)后的練習(xí)題。
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
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