1、机械能守恒定律 教案一、 教学目标: 1、 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） 掌握机械能守恒定律的内容及得出过程； （3） 会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题， 并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。 2、 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，分析物理问题。 3、情感、态度与价值观 通过机械能守恒定律的教学，使学生树立科学的观点，理解和运用自然界客观存在的规律，来解决生活中的实际问题。 二、 教学重点： （1）掌握机械能守恒
2、定律的内容及其条件。 （2）能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决问题。 三、 教学难点：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。四、 教学过程设计：（一） 引入新课碰鼻游戏：请一名学生上台，老师将悬挂在铁架台上的小球拉至学生的鼻尖处由静止释放，学生在原位保持静止不动，请观察小球会撞到该学生的鼻子吗？（不会）这个游戏背后什么样的物理规律么？请同学们跟我一起进入今天的课程学习，机械能守恒定律。（二） 复习导入前几节我们学习了哪些形式的能？分别如何表示？（动能和势能，其中势能包括重力势能和弹性势能）请同学们观察下面的图片
3、，并分析这些过程中动能和势能的变化情况。【荡秋千】：从最高点往下走的过程中，重力势能减小，动能增大，即重力势能转化为了动能；从最低点又回到最高点的过程中，动能减小，重力势能增大，即动能转化为重力势能；这些过程说明，动能和势能可以相互转化。那动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系？ （三） 实验探究分组实验（一）水平轨道上小车和重物的运动【数据处理】1. 连续打两点的时间间隔T2. 小车质量M=0.2kg 重物质量m=0.2kg序号重锤下落高度h(m)速度（/s）势能改变量（ ）动能改变量（ ）1234分组实验（二）重物的自由落体运动【数据处理】3. 连续打两点的时间间隔T4. 重物质量m=
4、0.2kg序号重锤下落高度h(m)速度（/s）势能改变量（ ）动能改变量（ ）1234分别请两组的同学展示小组实验结果，对比分析两组实验的数据，引导学生得出机械能守恒的条件。先展示自由落体运动，发现势能的改变量与动能的改变量大致相同，重力势能几乎全部转化为了重物的动能，而机械能的总量是保持不变的；再展示水平轨道上小车与重物的运动，发现势能和动能的改变量有较大的差异，问：造成两组实验结果差异的原因是什么？（小车与轨道间有摩擦力）也就是说机械能的总量要保持不变需要满足一定的条件，请同学们总结机械能守恒的条件。为什么自由落体运动中势能改变量和动能改变量还是有差异呢？（有空气阻力）若是在没有摩擦力的理
5、想状况下，机械能是否完全守恒呢?我们可以回忆一下伽利略的理想斜面实验，以前我们是从力和运动的角度来看待理想斜面实验，现在我们可以从能量的角度来重新理解理想斜面实验。将小球从斜面上的A点无初速度释放，小球总能到达另一斜面的同一高度，初态和末态的机械能是守恒的。小球在运动过程中，受哪些力的作用？（重力和支持力）其中支持力不做功，所以机械能守恒的条件是只有重力做功，而不是物体只受重力。（四）机械能守恒条件的应用：判断下列情况中机械能是否守恒。请同学们用刚学习的机械能守恒定律，解释课前的碰鼻游戏，为什么小球一定不会撞到实验者的鼻子？为什么在实验时老师要强调小球要无初速度静止释放以及实验者必须保持在原位静止不动？从理想的情况来说，当小球从鼻尖处静止释放，初位置的机械能就等于该高度处物体具有的重力势能，而在小球摆动过程中，由于只有重力做功（拉力方向始终与速度方向垂直）机械能始终守恒，于是小球摆回到原来高度时速度已经变为零，不可能再撞到人的鼻子。而真实的情况下，由于有空气阻力的作用，还会损失一部分机械能，因此小球可能到不了当初释放时的高度就已经反向向下摆动了，更不可能撞到实验者的鼻子。
