机械能守恒定律教案汇总十篇
机械能守恒定律教案篇（1）
考纲重力做功与重力势能，机械能守恒定律及其应用.要求ⅡⅡ解读能够灵活运用重力做功与重力势能的关系、机械能守恒定律分析解决相关问题.它是解决力学问题的基本规律，是高考的重点.大部分题目都与牛顿运动定律、圆周运动等知识相互联系、综合命题，难度中等以上，多为计算题.（一）学习目标
1.深入理解重力做功与重力势能，弹力做功与弹性势能.
2.深入理解机械能守恒定律.
（二）学习重难点
1.重点：重力做功与重力势能，机械能守恒定律.
2.难点：机械能守恒条件的理解.
（三）教学方法
问题式、合作学习、启发式、多媒体与动画相结合等.
[自主预习]
A.阅读教材（人教版）必修2第63页（第4节 重力势能）、第67页（探究弹性势能的表达式）、第75页（机械能守恒定律）
B.完成下列填空：
一、重力势能、弹性势能
1.重力势能
（1）重力做功的特点
①重力做功与无关，只与始末位置的有关.
②重力做功不引起物体的变化.
（2）重力势能
①概念：物体由于被举高而具有的能量.
③矢标性：重力势能是，正、负表示其大小.
（3）相对性：选不同的零势能面，物体的重力势能的数值是的.若物体在参考平面以上，则重力势能为；若物体在参考平面以下，则重力势能为.通常选地面为参考平面.
（4）系统性：重力势能属于物体和组成的系统，通常简单地说是物体的重力势能.
（5）重力做功与重力势能变化的关系
①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就；重力对物体做负功，重力势能就.
2.弹性势能
（1）概念：物体由于发生而具有的能.
（2）大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量，劲度系数 ，弹簧的弹性势能越大.
[课堂总结]
1.有什么收获？
2.有什么疑问和困惑？
3.你对课堂的建议（包括学生的学与老师的教）
板书设计：
《机械能守恒定律》复习课
一、重力势能、弹性势能
1.重力势能
（1）重力做功的特点
（2）重力势能
（3）重力做功与重力势能变化的关系
2.弹性势能
二、机械能守恒定律
1.机械能
2.机械能守恒定律
（1）内容（2）研究对象（3）表达式（4）守恒条件
[作业]
1.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法错误的是
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加
C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
2.如图6所示，一个轻质弹簧一端固定在粗糙的斜面底端，弹簧轴线与斜面平行，小滑块A从斜面的某一高度由静止开始沿斜面向下运动一段距离后与弹簧接触，直到把弹簧压缩到最短.在此过程中下列说法正确的是
A.滑块先做匀加速运动后做匀减速运动
机械能守恒定律教案篇（2）
《考试说明》中明确指出“实验能力”是高考要考查的五个方面能力之一，还明确提出“能发现问题、提出问题，并制定解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和仪器去处理问题，包括简单的设计性实验”。
人教版必修2第七章第9节“验证机械能守恒定律”是高中物理教学中一个很重要的演示实验和学生实验，也是《考试说明》明确规定必须掌握的实验之一。教材上该实验的装置如图1所示，实验原理为：
借助打点记时器，通过纸带测出重物某段时间内下落的高度差h和该段时间初末时刻的即时速度v1和v2，若mgh近似等于12mv22-12mv21，则可得到在误差允许范围内机械能守恒定律。高考试题源于教材，但又不拘泥于教材。因此教学时要在抓住实验的本质的基础上，对教材实验进行拓展迁移。
[方案1]如图2，该装置是在教材装置上进行迁移，改打点计时器测量速度为光电门测量，这样可以减少纸带与打点计时器之间的摩擦，提高实验精度。由于本装置可记录小球通过上下光电门的时间Δt1和Δt2，则将小球（质量大体积小）的直径D除以Δt，即可求出小球经过光电门的速度，若再测出两光电门间相距的高度H。由mgH=12mv22-12mv21，只要满足gH=（DΔt2）2-（DΔt1）22，则在误差允许范围内械能守恒定律。
[方案2]光电门和气垫导轨相结合的装置可验证斜面上的机械能守恒（如图3）。让滑块从气垫导轨的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器会显示的挡光时间，进而计算出两处的速度。同上，只要验证重力势能的减小量是否等于动能的增加量即可验证机械能是否守恒。本装置减小了传统实验中有摩擦阻力、纸带与打点计时器之间的阻力引起的系统误差。
[方案3]实验装置如图4所示，验证小球从A点静止起下摆到最低点B位置的过程中机械能守恒。当小球A摆到最低点B点位置被刀口刃片割断细线后以速度vB做平抛运动落地地面上，如果测量出AB的高度差h，B点到地面的高度Y，小球做运动平抛的水平位移X，则由Y=12gt2得t=2Yg，那么小球做平抛运动的速度vB=Xt=g2YX，实验结论满足mgh=12mv2B，得mgh=12mg2YX2。则满足4Yh=X2，在误差允许范围内机械能守恒。
[方案4]用DIS传感器验证单摆过程中的机械能守恒定律。其实验装置如图7所示，将实验装置中的某一传感器接入数据采集器，可测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能；同时输入摆锤从释放处到该处的高度差，又可求得摆锤在该位置的重力势能，进而验证势能和动能转化时的规律。本装置实验相对于方案3操作更简单、实验误差更小。
[方案5]如图6所示装置验证系统的机械能守恒定律。从数字计时器（图4中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和；用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为12（m+M）（lΔt1）2和12（m + M）（lΔ t2 ）2；在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量为mgs。如果mgs=EK2-EK1，则可认为机械能守恒定律。
上面介绍的五种方案是在教材实验基础上对实验器材、实验原理进行创新设计。但正所谓“万变不离其宗”，上面几种方案都抓住了本实验的关键问题，即对速度的测量。利用不同的器材、不同方法对速度进行测量，进而计算动能，从而验证在其过程中机械能是否守恒。因此我们在教学时要重视教材上的原型实验，更要重视其拓展和变形。让学生学会不同方案的设计、不同实验模型的构建，在各种实验的创新设计中抓住本源，寻求拓展迁移，举一反三，类比推广，这样才能起到事半功倍的效果。
参考文献：
[1]物理课程教材研究中心，张大昌主编.人教版物理必修2.2006年11月第2版
[2]浙江省教育考试院编.2012年浙江省普通高考考试说明.2012年1月第1版
机械能守恒定律教案篇（3）
关键词：建构主义；抛锚式教学；小组合作学习；实验；复习课
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）6-0028-5
1 问题的提出
建构主义学习理论认为，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。建构主义学习活动强调以学习者为主体，激发学习者的学习兴趣与动机，促使他们进行“真实地”学习。
抛锚式教学是建立在建构主义学习理论基础上的一种重要的情景式教学模式，教育者在教学时为学生创设富有真实性的学习情境，使教学建立在生动的真实情景或真实问题的基础上，通过学生间的自主学习、探究学习、小组合作学习，使学生亲身体验从识别学习目标、提出学习目标到实现学习目标的教学过程。教学中学生面临的真实事件或问题就作为“锚”，而建立和确定这些事件或问题就可形象地比喻为“抛锚”，一旦事件或问题确定了，整个学习内容和学习进程就像轮船被锚固定一样而被确定。
当前有关抛锚式教学理论研究的文章比较多，也很具体，但有关抛锚式教学用于物理学科教学实践的研究较少。本文即以“验证机械能守恒定律”专题复习课教学为例，讨论抛锚式教学在实验专题复习课中的教学实践。
2 抛锚式教学在实验专题复习课中的教学实践
2.1 实验专题复习课的特点
学生在实验专题复习课之前具有一定的知识背景，这为学生自主整合知识奠定了基础。但是，学生对知识的简单重复缺少兴趣，学习的积极性不高。因此，教师必须在实验专题复习课的设计上多动脑筋，多花心思。
在教学中要立足教材，从最基本的实验原理、实验方法入手，引导学生掌握实验原理和方法、进行数据处理和误差分析等。同时，在实验复习中要改变纸上谈兵的现状，要让学生真正走进实验室，要真做实验。教师通过创设真实的问题情境，了解学生学习的实际困难。注重学生自已的体验和对问题的总结，让学生自已去构建知识体系，这样得出的结论印象才更为深刻。
2.2 抛锚式教学的优点
抛锚式教学就是在真实的情境中，根据学生现有的认知水平和教学内容，通过自主学习、探究学习、小组合作学习的方式来提高学生的学习热情以及分析问题、解决问题的能力。
在高中物理实验专题复习课中运用抛锚式教学，其优势有：
1）学生有大量的理论知识作为背景，教师通过在学生最近发展区创设问题情境（依托教材，但又不拘泥于教材），有助于学生重新审视实验原理和方法，从本质上真正理解和把握实验原理和方法，为学生自主整合知识奠定了基础；
2）学生走进实验室进行具体的操作和探究，充分调动了学生的学习热情和积极性，有助于学生动手动脑能力的培养；
3）抛锚式教学所倡导的自主学习、探究学习与小组合作学习，不仅有助于培养学生的自主学习能力、探究性学习能力和团队精神，还有助于提高学生的创新意识与创新能力。
2.3 基于抛锚式教学模式的实验专题复习课教学设计
2.3.1 教学内容分析
本专题是学生在掌握“必修2”实验“验证机械能守恒定律”的基本原理和方法的基础上，通过对实验原理的优化、对测量方法的改进和实验数据的分析处理的比较，使学生对机械能守恒定律及条件有更深刻的认识。本节课的重点是实验思路（方案）的设计，即瞬时速度的测定及实验数据的采集与处理。在学生进行实验探究前，教师可用问题讨论的方式为学生搭建“脚手架”，解决实验操作中应该注意的一些问题。教学中要突出学生的主体地位，放手让学生进行实验，让学生感受探究的过程。
2.3.2 教学目标定位
1）理解实验原理和方法，明确实验中需要直接测量的物理量；
2）了解常用测量仪器的构造、测量原理和使用方法，并能正确测量有关物理量；
3）能正确进行实验操作，并能根据实验数据得出实验结论；
4）能定性分析实验产生误差的原因，并提出减小实验误差的方法。
2.3.3 教学实施过程
⒈课前准备
1）开放力学实验室；
2）准备好完成力学实验的基本实验器材（多套）：打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、天平、气垫导轨、光电门与计时器、滑块、游标卡尺、螺旋测微器、导线若干、小球、牛顿管、数码相机等。
⒉教学过程
师：同学们，今天我们来共同复习“验证机械能守恒定律”。
师（问题1）：请同学们回忆：
1）机械能守恒定律的内容及表达式；
2）机械能守恒定律成立的条件。
生1：在只有重力或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。这叫做机械能守恒定律。
即：
Ek1+ Ep1= Ek2+ Ep2
或Ek=-Ep。
生2：只有重力或弹簧弹力做功。（如除重力、弹力外，还受其他力，其他力不做功或者做功的代数和为零。）
师：从机械能守恒定律的两种表达式看，第二种方式可省略零势能面的选取，减少测量的总量，更加简捷。要验证机械能守恒，就要看物体（系统）重力势能的减少量和相应过程物体（系统）动能的增加量是否相等。若两者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。这就是实验的基本原理。
师（问题2）：根据实验原理，请同学们思考，实验时需要测量哪些物理量？
生3：测量物体的质量（m）、物体在竖直方向下落的高度（h）、物体初、末瞬时速度的大小（v1、v2）。
师（问题3）：生3回答得很准确。那么，请同学们思考测量这些物理量需要用到哪些实验器材？
生4：质量（m）――天平；
高度（h）――刻度尺；
速度的大小（v）――打点计时器与纸带、光电门与计时器。
师：生4回答的很具体，为我们进行实验设计指明了方向。要验证机械能守恒定律，首先要设计出满足机械能守恒定律条件的运动过程，其次要利用中学阶段使用过的实验器材，并且要考虑操作简易方便等因素。
师（问题4）：请同学们回忆，我们在高一学习时是如何验证机械能守恒定律的？
生5：利用打点计时器记录重物自由下落过程来验证机械能守恒定律。
如图1所示，安装实验装置，将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止靠近打点计时器的地方，先接通电源后释放纸带，让重物带着纸带自由下落。
探究方案二：用带定滑轮的长木板、小车和打点计时器验证机械能守恒定律
如图3所示，连接实验装置，用天平测出小车及重物的质量分别为M，m，将带滑轮的长木板水平放置，将小车放在长木板上并靠近打点计时器，穿上纸带，让打点计时器工作，再平衡摩擦力。然后挂上重物B，使细绳与长木板平行，接通电源，释放小车，取点迹清晰的纸带进行数据处理，vA、vB为点迹清晰的纸带上A、B两点的瞬时速度，Δh为A、B两点间的距离。则系统机械能守恒成立的表达式是：
探究方案四：用电磁继电器和光电门验证系统机械能守恒定律
如图5所示，连接实验装置，电磁继电器（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上。断开开关，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t1、t2，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，用天平测出小铁球的质量m，游标卡尺测出小铁球直径D；已知当地的重力加速度为探究方案五：用带定滑轮的光滑斜面、小车和光电门验证机械能守恒定律
如图6所示，连接实验装置，水平桌面上固定一倾斜的光滑斜面；斜面上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到斜面低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。则系统机械能守恒成立的表达式是：
其中，方案二中利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证机械能守恒定律，虽然平衡了摩擦力，但因摩擦及空气阻力造成的影响仍较显著，实验误差较大。因此，可将方案二中带定滑轮的长木板换成气垫导轨来减小摩擦的影响。
方案三、四、五利用光电门、计时器测速度（物体通过光电门的平均速度看作物体通过该点时的瞬时速度，即v），其中，方案三利用气垫导轨做验证机械能守恒定律，可以大大减小滑块运动时阻力的影响，具有可操作性。方案四与方案一对比可知，方案四中没有纸带与打点计时器之间的摩擦，用光电计时器也比打点计时器更有利于提高精确度。方案五中光滑斜面实际上很难找到，可以将光滑的斜面换成倾斜的气垫导轨。
师：各学习小组提供的实际方案很有创意，我很嫉妒。现在我也给同学们提供一个方案，供同学们参考。既然实验过程中要减小阻力的影响，可否利用牛顿管和频闪照相进行验证，让金属片和羽毛在真空中自由下落？请同学们思考。
生：同学们鼓掌，积极思考，参与讨论，课堂气氛活跃。
师：引导各学习小组进行实验。
生：各学习小组利用探究方案进行实验，记录并分析实验数据，得出结论。
教师引导学生综合各学习小组的实验数据，得出实验结论：如果忽略空气阻力及测量误差等次要因素的影响，即只有重力做功时，物体的动能和势能可以相互转化，其机械能的总量不变，从而验证了机械能守恒定律。
课后，各学习小组将实验目的、原理、器材、步骤、数据记录和处理、实验结论等进行整理，形成实验报告并在小组间进行评估交流，彼此取长补短。
3 反思与总结
在教学实践中笔者发现，大部分学生都能积极地参与到小组合作学习与讨论中，学习的积极性高，目标达成的效果比较理想。但也有不足之处：
1）个别小组的学生会游离于所讨论“锚”之外，有的组员不服从小组长的管理。课前教师需要加强各学习小组的建设力度；
2）由于受实验条件的限制，有些实验器材实验室不能提供，需要教师动手自制实验器材；
3）在教学中，抛“锚”是关键，“锚”抛得好，学生学习的主动性和积极性就高，学习效果就好。这就要求教师要不断学习，加强理论修养，提高驾驭课堂教学的能力。
总之，抛锚式教学在实验专题复习课教学中的实践还需不断的探索完善，但它在发展学生的自主学习能力、实验操作能力、合作探究能力、分析解决问题能力等方面的优势是不言而喻的。
同时，抛锚式教学的价值取向和教学特点与我国中学物理教学的新课程理念相一致。
因此，抛锚式教学在实验专题复习课的运用，对于突破传统的教学思想，提高课堂教学的实效性，促进物理课堂教学模式的变革，都具有积极的启示和借鉴作用。
参考文献：
[1]陈 宁.对“抛锚式”教学模式的探讨[J].重庆师范大学学报（自然科学版），2005，22（1）：81.
[2]郎和，郭爱华，宋世花.合作学习在“验证机械能守恒定律”分组实验中的运用[J].中学物理，2010，28（17）：16.
机械能守恒定律教案篇（4）
在自然界之中，能量守恒定律被人类发现之后，成为了解决现实问题的重要定律和依据，也极大地推动了社会文明的进步和发展。在高中物理教学之中，将能量守恒定律应用于教学实践，使学生更好地理解和把握能量守恒定律。
一、能量守恒定律在高中物理教学中应用的注意内容
1.选择适宜的研究对象
在高中物理教学内容中，能量守恒定律应用于现实问题的解决还相对简单，例如：将能量守恒定律应用于物体和地球现实问题、弹簧与物体之间的问题等，在运用能量守恒定律进行这些现实问题解决的过程中，要选择适宜的研究对象。
2.必须要以判定能量守恒的条件为前提
能量守恒定律适用于极其宽泛的范畴，它不仅可以应用于单个物体之中，而且还可以应用于整个系统之中，因而要注意能量守恒定律适用的成立条件。如果是以单个物体为对象，则只有在重力或弹力做功的前提下，才能适用能量守恒；而如果以整个系统为对象，则只有在内部动能与重力势能之间的转换的条件下，才能适用能量守恒。
3.注意以功能关系为切入点
高中物理的学多涉及能量，如：电场能、分子运动内能、电能等，对于可以运用公式进行计算的能量，则直接导入公式即可；而对于无法运用公式进行能量计算的，则可以寻找其功能关系加以转换，学生通过学习和总结，获悉不同能量变化状态下力的做功状态，增进对功能关系的理解和辨析，从而轻松自如地运用能量守恒定律解决现实问题。
二、能量守恒定律在高中物理教学中的应用例题分析
例1：在一个表面粗糙的斜面之上，一个物体由顶端呈匀速下滑的状态落至底端，则其能量变化状态可以表现为
（ ）
A.该物体的重力势能全部转化为动能；
B.该物体的重力势能和动能呈相反趋势，即重力势能减少而动能增加；
C.该物体的部分机械能转化为内能；
D.该物体的全部机械能转化为内能。
例题分析：例题中有已知条件为：匀速、下滑，可以由这两个已知条件获悉：物体的匀速状态下则动能是不会发生变化的；物体的下滑状态则表示势能在不断减小且没有发生转化。根据能量守恒定律，减少的势能必然要转化为其他形式的能，而由粗糙的表面可以得悉物体与之必然会产生摩擦生热的现象，也即减少的势能会转化为内化。因而可以得知：C为正确的答案。
例2：在一个水平光滑的平面之上，放置了一个静止的钢板，钢板的质量为2m、厚度为2d，一颗质量为m的子弹以垂直的角度射击钢板，并刚好击穿。如果将这块钢板分割为厚度为d、质量为m的相同煽椋并使之保持一定的距离，当子弹在同样的速度之下垂直射击第一块钢板，并射穿进入到第二块钢板时，嵌入钢板的深度为多少？假设钢板对于子弹的阻力保持不变，两块分割的钢板不会出现碰撞现象，且对重力忽略不计。
例3：如下说法之中，关于能量的说法正确的为（ ）
A.砂轮磨刀是将内能转化为动能；
B.当陨石进入到大气层之中成为流星时，其能量转换表现为：内能转化为机械能；
C.当烧壶中的水沸腾之时，壶盖会上下跳动，这是由于水的势能转化为了动能；
D.当给轮胎打气时，打气筒会出现发热现象，这是由于出现了机械能转化为内能的缘故。
例题解析：这是利用能量守恒定律进行现实问题的解决，具体分析如下：砂轮进行磨刀，是一种克服摩擦力做功的过程，期间是机械能转化为内能的过程，而不是内能转化为动能；陨石进入到大气层之中，需要克服摩擦力做功，机械能损耗，导致内能增加，产生发光发热的现象；烧壶煮水会沸腾，液体的水会变为汽态的水蒸气，水蒸气产生的内能转化为机械能；给轮胎打气的过程中，是对气体进行压缩做功，即由机械能转化为内能。因此，上述运用能量守恒定律，进行现实问题的解决之中，D答案为正确的选择。
三、结束语
综上所述，能量守恒是一种常见的、普遍性的定律，它通过对状态和过程的确定，保持能量的恒定。在高中物理教学中应用能量守恒定律，需要把握注意内容，使学生能够运用能量守恒定律进行轻松的物理解题。
机械能守恒定律教案篇（5）
一、知识与技能
1．知道什么是机械能，知道物体的动能和重力势能及弹性势能可以相互转化。
2．初步了解物体系统的含义，知道势能是系统所拥有。
3.理解机械能守恒定律及条件。
4．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
二、过程与方法
1．通过具体的生活实例学习机械能守恒的内容及条件。
2．运用能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。
三、情感、态度与价值观
通过机械能守恒的教学，使学生树立能量守恒的物理学观点，达到理解和运用自然规律，并用来解决实际生活问题。
【教学重点】
1．掌握机械能的形式及含义。
2．掌握机械能守恒的内容及条件。
3．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出机械能定律的数学表达式。
【教学难点】
1． 如何引导学生从实例中判断机械能转化规律和守恒条件。
2．在实例分析中找到合适的械能定律的数学表达式。
【教学过程】
一、夯实基础知识
1．重力势能
（1）重力做功的特点
①重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关。
②重力做功不引起物体机械能的变化。
（2）重力势能
①概念：物体由于被举高而具有的能。
②表达式：Ep＝mgh。
③矢标性：重力势能是标量，正负表示其大小。
（3）重力做功与重力势能变化的关系
①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增大。
②定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量。即WG＝－（Ep2－Ep1）＝－ΔEp。
2．弹性势能
（1）概念：物体由于发生弹性形变而具有的能。
（2）大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大。
（3） 弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W＝－ΔEp。
3．机械能
动能和势能统称为机械能，即E＝Ep＋Ek，其中势能包括弹性势能和重力势能。
4．机械能守恒定律
（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
（2）机械能守恒的适用对象：
①只有一个物体和地球组成的系统，
②由单个物体和弹簧、地球组成的系统，
③由多个物体和弹簧、地球组成的系统。
（3）机械能守恒的表达式：
①Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2。（要选零势能参考平面）
②ΔEk＝ΔEp。（不用选零势能参考平面）
③ΔEA增＝ΔEB。（不用选零势能参考平面）
二、考点及难点解读
考点一 机械能守恒的判断
1．机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹簧弹力做功。
2．机械能守恒的判断方式：
（1）用机械能的定义直接判断：分析动能与势能的和是否变化。如：匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少。
（2）用做功判断：若物体或系统只有重力（或系统内弹簧的弹力）做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒。
（3）用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则系统的机械能守恒。
典例剖析1如下图所示，摆球的质量为m，从偏离水平方向θ＝30°的位置由静止释放，求：
小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多大？
解析：（1）设悬线长为l，小球先做自由落体运动，下落高度为h＝2lsinθ＝l，细绳被拉直为止。如上右图所示，此过程机械能守恒，mgh＝1/2mv2这时速度方向竖直向下，大小为v＝。
绳被拉直时，速度v的法向分量v1减为零，相应的动能转化为绳的内能， 机械能有损失； 小球以切向分量v2＝vcos30°，然后小球做圆周运动到最低点。此过程中机械能守恒，则有
考点二 机械能守恒定律的几种表达形式
1．守恒观点
（1）表达式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E1＝E2。
（2）意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能。
2．转化观点
（1）表达式：ΔEk＝－ΔEp。
（2）意义：系统（或物体）的机械能守恒时，系统增加（或减少）的动能等于系统减少（或增加）的势能。
3．转移观点
（1）表达式：ΔEA增＝ΔEB减。
（2）意义：若系统由A、B两部分组成，当系统的机械能守恒时， 则A部分物体机械能的增加量等于B部分物体机械能的减少量。
考点三 常见的机械能守恒三种模型
1．杆连接模型
典例剖析2如下图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1m。两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m s2，则下列说法中正确的是（）
A．下滑的整个过程中A球机械能守恒
B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C．两球在光滑水平面上运动时的速度
大小为2m s
D．下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2/3J
2．绳连接模型
典例剖析3如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为 、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将质量为M物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）
A.物块的机械能逐渐增加
B.软绳重力势能共减少了mgl
C.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功
D. 软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和
解析：因物块受细线的拉力做负功，所以物块的机械能逐渐减小，A错误；取斜面最高点为参考面，软绳重力势能共减少ΔEp1=1/2mgl-1/2mgl·sin30o=1/4mgl，B错误；设W为软绳克服摩擦力做的功，对系统由功能原理得：ΔEp1+ΔEp2=1/2mv2+1/2Mv2+W，又因为ΔEp1>1/2mv2，故选项C错而D对。答案选D。
3．轻弹簧连接模型
典例剖析4 轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与木块m连接，且m与M及M与地面间光滑。开始时，m与M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。在两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程弹簧形变不超过其弹性限度），下列说法正确的是（）
A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒
B．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的动能不断增加
C．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的机械能不断增加
机械能守恒定律教案篇（6）
过程与方法
通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义.
情感，态度与价值观
1.用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法.
2.感知我们周围能源的耗散，树立节能意识.
教学重点、难点教学重点
1.能量守恒定律的内容.
2.应用能量守恒定律解决问题.
教学难点
1.理解能量守恒定律的确切含义.
2.能量转化的方向性.
教学方法探究、讲授、讨论、练习
教学手段教具准备
投影仪、教学录像或课件、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块.
教学活动
[新课导入]
师：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同量之间是可以相互转化的，请举几个能量转化的例子.
生1：电灯能够发光是因为电能转化为了光能.
师：当电灯发光的同时.还能感觉到电灯是热的，说明什么问题呢?
生1：说明在电能转化为光能的同时还产生了热能.
生2：我举一个例子，当两个物体相互摩擦的时候，它们的温度会升高，这个过程中机械能转化为内能.
生3：在火箭发射的时候，推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能.
生4：汽车在行驶过程中，汽车内燃机产生的化学能转化为汽车的机械能.
师：刚才同学们分析得都很好，看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外，还有各种各样的能量，机械能守恒定律成立的条件是什么?
生：机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功.
师：我们看一下下面几种情况下物体所处的系统机械能是否守恒.
[新课教学]
一、能量守恒定律
(演示实验1：在一个玻璃容器内放人沙子，拿一个小铁球分别从某一高度释放，使其落到沙子中)
师：大家看这样一个问题：小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况.
生：小球在运动过程中机械能不守恒，根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功，在小球下落的过程中，除了受到的重力做功之外，还有沙子对它做功，沙子对铁球做负功，铁球在下落过程中机械能是减少的.
师：从这个问题中我们可以得到什么结论?
生：外力(除了重力和弹力之外的力)对系统做负功，系统的机械能减少.
[演示实验2：用手提一个物体匀速上升，让学生分析机械能的变化情况(物体可以是身边的物体，例如黑板擦、课本等等)]
师：这个物体在运动过程中机械能是否守恒，如果不守恒，原因是什么，机械能是怎样变化的?
生：这个物体在运动过程中机械能不守恒，原因是不符合机械能守恒定律成立的条件，有外力对物体做了功，这个力是人对物体向上的拉力.在运动过程中，物体动能没有发生变化，而物体的重力势能增加了，所以系统的机械能是增加的.
师：我们可以得出什么结论?
生：当外力(除了重力或弹力以外的力)对物体做正功，物体的机械能增加，物体机械能的增加量等于外力对物体做的功.
师：从这两个例子中我们能够得出什么结论?
生：物体所处的系统机械能守恒是有条件的，当外力对物体做功时，系统的机械能不守恒，此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化.
师：这里的外力是指的什么?
生：这里的外力是指的除了物体本身重力和弹力之外的力.
师：这个结论叫做功能原理.从这两个例子中我们可以看到，机械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律，当涉及到多个能量之间的相互转化时，我们应该怎样研究这些能量之间的关系呢?
师：下面大家阅读28页中有关能量守恒定律建立的过程，回答相应的问题.
(学生阅读课本，总结能量守恒定律的表达方式)
师：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?
生：导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化.
师：能量守恒定律的内容是什么?
生：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式.或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变.
师：能量守恒定律是一个人发现的吗?
生：能量守恒定律不是一个人发现的，到了19世纪40年代前后.科学界已经形成一种思想氛围，即用联系的观点去观察自然，各种不同能量可以相互转化，这预示着，到了把分立环节
连成一体的时候了，也就是到了建立能量转化与守恒定律的时候了，不同国家、不同领域的十几位科学家，以不同的方式，各自独立提出了能量守恒定律的内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另外一个物体.而在转化和转移的过程中.能量的总和保持不变.
师：看起来能量守恒定律是人类进步的一个必然的结果，那么对能量守恒定律作出贡献比较大的科学家是谁呢?
生：对能量守恒定律贡献比较大的科学家有：德国物理学家和医生迈尔，英国物理学家焦耳，德国物理和生理学家女姆霍兹等人.
师：现在看一个科教片：能量守恒定律的建立过程.
(多媒体播放能量守恒定律的建立过程)(参考案例)
能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的，从16世纪到18世纪.经过伽利略、牛顿，惠更斯、莱布尼茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究，使动力学得到了较大的发展，机械能的转化和守恒的初步思想，在这一时期已经萌发.18世纪末和19世纪初，各种自然现象之间联系相继被发现.伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说.把物体内能的变化与机械运动联系起来.1800年发明伏打电池之后不久，又发现了电流的热效应、磁效应和其他的一些电磁现象.这一时期，电流的化学效应也被发现，并被用来进行电镀.在生物学界，证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律作了必要的准备.能量守恒定律的最后确定，是在19世纪中叶由迈尔、焦耳和荄姆霍兹等人完成.德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的.1842年，他从“无不生有，有不变无”的哲学观念出发.表达了对能量转化和守恒思想，他分析了25种能量的转化和守恒现象，成为世界上最先阐述能量守恒思想的人.英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里.研究了电流的热效应，压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的联系，做了400多次实验，用各种方法测定了热和功之间的当量关系，为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础.在1847年，当焦耳宜布他的能量观点的时候，德国学者荄姆霍兹在柏林也宜读了同样课题的论文.在这篇论文里，他分析了化学能、机械能、电磁能、光能等不同形式的能的转化和守恒，并且把结果跟永动机不可能制造成功联系起采，他认为不可能无中生有地创造一个永久的推动力，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量.女姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一个清晰、全面而且概括的论述，使这一定律为人们广泛接受.在19世纪中叶，还有一些人也致力于能量守恒地研究.他们从不同的角度出发，彼此独立地研究，却几乎同耐发现了这一伟大的定律.因此，能量守恒定律的发现是科学发展的必然结果.此时，能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认.这一原理指出：自然界的一切物质都具有能量，对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能.电磁运动的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另一种形式，从一个系统传递给另一个系统：在转化和传递中总能量始终不变.恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一.(另两个发现是细胞学说，达尔文的生物进化论)
师：通过学习能量守恒定律，你受到了什么启示?
生：能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果.它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式.和谐美是科学的魅力所在.
师：这位同学总结得很好，美是无处不在的，物理学中更是处处存在着美，希望同学们在学习中注意发现，注意体会，这样我们的学习将会更加的丰富多彩.
[课堂训练]
下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是……………………………()
A。某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
B。某个物体的能减少.必然有其他物体的能增加
C。不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的
D。石子从空中落下，最后惨止在地面上，说明机械能消失了
解析;能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要的是指转化和转移过程中的守恒.在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移.不需要任何外界动力而持续对外做功的机器是违背能量守恒定律的，是永远不可能制成的.机械能转化成了其他形式的能量而不能消失，能量是不会消失的.
A选项是指不同形式的能量间在转化，转化过程中是守恒的.B选项是指能量在不同的物体间发生转移，转移过程中是守恒的.这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移.任何永动机都是不可能制成的，它违背了能量守恒定律，所以ABC正确.D选项中石子的机械能在变化，比如受空气阻力作用，机械能可能要减少，但机械能并没有消失，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失.故D是错的.
说明：此题考查能量守恒定律的理解，以及对水动机的认识，凡是违背能量守恒定律的永动机是永远不能制成的.
二、能源和能量耗散
师：大家下面思考这样一个问题：既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源.带着这个问题.大家阅读课本第28页到29页有关能量和能量耗散的内容，回答相关问题.
(学生阅读教材，了解人类应用能源的历程，能源对人类社会发展所起的作用;人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染)
师：什么是能量耗散?
生：然料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的耗散.
师：能量耗散与能量守恒是否矛盾，该怎样理解?
生：能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散表明，在能源利用的过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并没有减少.但是可利用的品质上降低了，从便于利用变为不便于利用了.
师：这说明什么问题?
生：这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性.
师：我们为什么要节约能源呢?
生：正是因为能量转化的方向性，能量的利用受这种方向性的制约，所以能量的利用是有条件的，也是有代价的.
生：节约能源同时开发可再生能源.
师：通过下面材料的阅读。加深你对能源的理解.
(多媒体播放世界能源的解决途径)(参考案例)
世界能源问题的解决途径是什么?能源，是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源.近年来，随着生产力的发展和能源消费的增长.能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一.解决世界能源问题的根本途径，主要有两个方面：其一是广泛开源，其二是认真节流.所谓开源，就是积极开发和利用各种能源.在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时，积极开发丰富的煤炭资源，还要大力开发水能，生物能等常规能源，加强核能、太阳能，风能、沼气，海洋能，地热能以及其他各种新能源的研究和利用，从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源.所谓节流，就是要大力提倡节约能源.节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题，甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”，与煤、石油和天然气、水能、核能等并列.在节能方面，在有计划地控制人口增长的同时，重点要发挥先进科学技术的优势，提高各国的能源利用效率.如果世界各国家和各地区都能改进各种用能设备，不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗，加强科学管理，适当控制生活能源的合理使用，就能使能源更加有效地用于生产和生活之中，从而解决人类面临的能源问题.
[小结]
新课程更多地与社会实际相联系，鼓励学生提出问题.本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论，这是一个质疑的范例.它引导我们考虑能量转化和转移的方向性.从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只需用一些简单的实例，让学生初步地体会一下就可以了.例如：摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部转化为机械功.在其他的宏观过程中也是如此，例如：两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来.通过实例说明.在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象.所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源.
对功能关系的理解
[例1]一小滑块放在如图所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小(绝对值)为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为G，空气阻力做功的大小为D。当用这些量表达时，小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于多少?，滑块的重力势能的改变等于多少?滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于多少?
解析：根据动能定理，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力，斜面对滑块的作用力的功(因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功)，因此ΔEk=A-B+C-D;根据重力做功与重力势能的关系，重力势能的减少等于重力做的功，因此ΔEp=-C;滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此ΔE=A–B–D学生活动
作业[布置作业]
教材第30页问题与练习，1，2.
板书设计10.能量守恒定律与能源
一、能量守恒定律
1.内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变.
2.建立过程.
机械能守恒定律教案篇（7）
从科学发现的方法来分类，中学物理研究的物理规律大体可分为两种类型：
第一类是实验定律。如牛顿定律、动量守恒定律、库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律等，它们都是通过对自然现象的观察或者实验总结概括出来的，这个过程主要运用归纳法（也一定程度上用到演绎法）。观察或实验总是有限的，不会无穷尽，所以科学家们总在不断努力创新实验方法，提高实验精度，力图发现与“定律”相悖的情况，一旦出现了这种情况，“定律”将被否定。例如库仑定律中两个研究对象“点”之间的相互作用力与两点间的距离r的平方成反比，科学家不断地用精度越来越高的实验去验证这个结论。实验定律给出了物理量之间的变化关系，但至于“为什么有这种关系”这个问题，可能在物理学史上长期甚至至今都没有找到答案。
第二类规律是用已知的规律通过演绎推理得到的，如动能定理、相对论等。通过演绎得出的规律必须经得起观察或实验验证，才能被确认。例如1916年爱因斯坦用演绎法得出广义相对论，该理论预言大质量的物体会使经过其附近的光线产生弯曲。三年后的1919年日全食期间，人们观察到星光掠过太阳附近时确实发生了偏移，而且偏移值符合广义相对论的预言，英国皇家学会公布了这一结果，爱因斯坦立即成为家喻户晓的名人。
因为无论是用归纳还是演绎方法得到公认规律，都离不开实验，所以人们常说物理是以实验为基础的学科，但这并不意味理论推导不重要。课改前的高中物理教材中，机械能守恒定律多是运用归纳法通过实验得出的。而多种课标试验教材则运用演绎法通过理论推导得出（有人将理论推导称为“理论探究”），之后，教材再安排一节学生实验，验证机械能守恒定律。这样的编排突显了通过演绎发现和实验确认规律的科学方法，蕴含着科学方法教育的内容，教师在本内容教学中，要将教材中隐含的科学方法给学生明点出来，以期达成科学方法教育的目标。
另外，学生在初中已经学过机械能守恒，如果高一再将这个内容安排为一个完整的学生实验探究，则“提出问题”、“猜想与假设”这两个活动便失去了存在的必要，这也是教材用理论推导而不用实验归纳的原因之一。
人教版和粤教版教材在机械能内容上的安排大体是相近的，都是循着“动能――动能定理――势能――重力做功与重力势能变化的关系――动能与势能之间相互转化――机械能守恒定律――机械能守恒定律的应用”的线索来展开的。
二、按教学目标定位处理机械能守恒定律部分教材
一般教师在讲授机械能守恒定律时会运用有两种方法：一种是先让学生自己开动脑筋，提出一定的假设，设计实验，来探究机械能守恒定律，说明教师钟情于归纳法；另一种是按教材的编写，先通过在黑板上进行理论推导，然后再用实验验证，反映出教师钟情于演绎法。不能简单地说这两种方法哪一种更合理，必须考察教师整个教学的思路，如果教师认为学生实验探究能力形成得还不够理想，希望通过对机械能守恒定律的实验探究进一步提高这种能力，先采用归纳法、再用演绎法推导一次也未尝不可；如果教师认为没有必要在本内容教学中突出实验探究，而要学生体验理论推导对科学发现的重要意义，则按教材的结构来展开也是恰当的。
三、优化机械能守恒定律教学的几个策略
《机械能守恒定律》一课属于规律教学课，要按规律课教学的原则合理确定教学策略。
1、灵活组织前备知识的复习
学习本节前，学生已经学过了动能、动能定理、势能、重力做功与重力势能变化的关系等知识，这些都是学习机械能守恒定律的前备知识，学生对这些前备知识的掌握程度直接影响本内容的学习。设计本节教学前，对学生前备知识的掌握程度必须心中有数，如果学生掌握得不够好，遗忘率高，则宜在上课开始时花一定的时间集中复习前备知识，但要注意的是，这种复习不能采取由教师重述一次的办法，而应当适当设置一些简单情景，唤起学生的记忆，由学生说出相关的知识，也可以随着讲课的进度，分散复习各个概念，以减轻学生的疲劳感；如果学生基础好，则不必集中复习前备知识，采用随着新内容的展开分散复习的办法。
2、理论推导的教学策略
理论推导是本节教学的重点，不管学生程度如何，都应让学生自己通过重力做功与重力势能变化的关系和动能定理推导出机械能守恒定律，千万不能由教师一讲而就。
3、突出力和功的分析
机械能守恒定律教案篇（8）
【关键词】物理；教学；设计
Discussion on Design of high school physics teaching
Zhang dan
【Abstract】In this paper， the author introduces the high school physics teaching should be through a variety of ways to grasp the situation of students， studying the teaching material content， take this as the basis， to define a clear goal of teaching design， and gives the law of conservation of mechanical energy teaching design， for reference.
【Key words】Physics teaching； design
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2012）06-0213-02
随着科技的发展，越来越表明物理是人类从下到上发展的中心学科。物理被广泛应用于人类的工作、生活，是一门应用性很强的学科。在物理教学中，课程的基本理念是从生活走向物理，从物理走向生活。高中的物理教育，不仅要为培养物理学家，造就物理学专业人才打好基础，更多的还是要培养学生的物理学习兴趣，加强学生的基本物理知识，提升人类的科学素质。
1.充分了解学生
新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。在教学活动中，教师是主导，学生是主体，教师和学生是教学活动中相辅相成的互动的双方。作为一名有经验的教师，首先要学会“教学观察”技能，通过课堂观察，分析学生的言行举动，在课堂上的表现，可以及时知道教学方法是否正确，学生是否完全理解了讲授的知识，针对还没有完全掌握透切，存在偏差的问题，再重点讲解。通过教学观察分析可以减少无效劳动，保证教学工作不偏离预定的教学目标。
同时可以通过“作业批改”、“与学生沟通”等方法了解学生。作业不但可以巩固学生所学的知识，培养和增强学生的技能，反馈教师的教学效果，还可以为教师计划将来的教学方法提供帮助，达到因材施教。布置的作业应全面，规范和具有科学性，不呆板，形式要多种多样。收回的作业要及时批改，及时指正。批改作业要有针对性，使学生从老师的批语中领会要求。师生间多进行思想交流，感情沟通。教师要尊重、爱护关心每一位学生。学生群体中存在差异是必然的。教师的一言一行都要让每个学生体会到被尊重、被关爱的温暖、激励强化全体学生的学习自信心。及时了解学生思想变化，学习状态，并进行疏导解决，以期达到急学生之所急，答学生之所疑，师生共同发展共同提高的目的。教师备课时应该认真钻研大纲和教材，认真掌握学生情况。只有吃透学生情况才能提高教学的针对性。教师在班里设立“教学建议本”，让学生把自己的想法，存在问题或者好的建议，新奇的学习方法等登记在建议部上，通过师生互动学习达到进一步了解学生。
2.课前准备
精彩的课堂教学来源于充分的准备，课前的准备对于课堂教学意义重大，课前准备是上好一堂课的必要前提和重要保证，是提高学生的学习效率，提高教育教学质量的基石。作为老师而言要精心设计教学方案，认真备课。针对教材和学生的具体情况认真分析，做到因材施教，尽可能地做好正确引导学生的思维方向和解决好教学过程中可能出现的问题。
老师需要以课程要求为依据，认真钻研教材，合理地运用教材，按照教学目标和学生的实际情况确定教学内容。研读教材时可以从五方面进行：接纳教材、比较教材、质疑教材、完善教材、超越教材。也就是接纳、认可教材，根据其内容来实施教学；比较新旧版本教材内容，分析其异同，找到教学的切入点；带着疑问去阅读、专研教材课程，并提出自己的见解；通过参加研究课、同课异构等活动，研究行之有效的教学办法，进一步完善教学内容；在原有教材的基础上，增添富有价值的教育内容。设计教学内容时，要正确区分教材的重点和难点，把握教学重点是一堂课的关键所在。教学难点要根据学生的接受能力、认知规律、理解程度、社会经验和教材的编排来确定。
3.教学设计
以下是机械能守恒定律的教学设计内容：
3.1教学目标：
3.1.1知识目标：
（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）理解机械能守恒定律的内容。
（3）在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
3.1.2能力目标：
（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，分析问题。
3.1.3德育目标：
通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。
3.2教学重点：
（1）、理解机械能守恒定律的内容。
（2）、在具体的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。
3.3教学难点：
（1）、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。
（2）、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。
3.4教学方法：
（1）、关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达公式的来龙去脉。
（2）、关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法。
3.5教学用具：
自制flash影片、ppt课件。
3.6教学过程：
3.6.1知识回顾：
思考1：动能定理的内容和表达式分别是什么？
思考2：重力、弹力做功与势能的变化存在什么样的关系呢？
本节课，我们将共同探究动能和势能在相互转化时，遵循什么样的规律？
机械能：
（1）定义：动能和势能（包括重力势能和弹性势能），统称为机械能。
（2）表达式：E=EK+EP。
3.6.2新课教学：
（一）、规律探究：
（1）、实验模拟：
图1
小球无初速度从某一高度释放，当它摆
到另一端时，仍能达到同样的高度。见图1
结论：小球在摆动中机械能守恒。
（2）理论探究：
例1、如图2所示，一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点（初位置）时速度为v1，下落到高度为h2的B点（末位置）时速度为v2。
思考1：AB，动能变化了多少？
思考2：AB，重力势能变化了多少？
思考3：AB，机械能变化了多少？
图2
由此可见：只有重力做功时，机械能守恒。
例2、如图3所示，一个质量为m的小球在光滑的水平面上被处于压缩状态的弹簧弹开，速度由v1增大到v2，弹性势能由EP1变为EP2。
图3
由此可见：只有弹力做功时，机械能守恒。
思考1：既有重力做功，又有弹力做功，且只有这两个力做功时，机械能是否守恒？
图4
（结合右图4轻弹簧正上方小球的运动情况分析。）
由此可见：既有重力做功，又有弹力做功，且只有这两个力做功时，机械能也守恒。
思考2：在升降机匀速提升重物时，重物的机械能是否守恒？
总结：不守恒，重物的动能不变，但势能要增加。因为：在升降机匀速提升重物时，除重力对重物做功外，升降机也要对重物做功。
由此可见：有除重力和弹力之外的力做功，将使机械能增大或减小，机械能不守恒。
思考3：汽车在水平面上匀速行驶时，汽车的机械能是否守恒？
总结：守恒，汽车的动能和势能都不变。因为：汽车在水平面上匀速行驶时，虽然有牵引力和摩擦力对它做功，但牵引力和摩擦力做功的代数和为零。
由此可见：有除重力和弹力之外的力做功，但其它力所做功的代数和为零，则机械能守恒。
（二）结论：
（1）机械能守恒定律的内容：
在只有重力（或系统内弹力）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。
（2）机械能守恒的条件：
①只受重力或系统内弹力。
②除重力或系统内弹力外，还受其它力，但其它力不做功。
③除重力和系统内弹力做功外，还有其它力做功，但其它力所做功的代数和为零。
（3）机械能守恒定律的表达式：
①初状态的机械能E1等于末状态的机械能E2。即：E2=E1或Ek1+Ep1=Ek2+Ep2。
②减少（或增加）的势能Ep等于增加（或减少）的总动能Ek。即：EP=-Ek。
③若系统内有A、B两个物体，则A减少的机械能EA等于B增加的机械能EB。即：EA=-EB。
（三）巩固练习：
（1）关于机械能守恒定律，以下说法正确的是：（BCD）
A、当物体受到的合外力为零时，物体的机械能一定守恒。
B、当物体只受重力作用时，物体的机械能一定守恒。
C、当物体除受重力外还受到其他的力，但其他的力不做功，物体的机械能也一定守恒。
D、对于物体除重力外，其他力做功的代数和为零，物体的机械能一定守恒。
（2）质量均为m的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为h处以相同的动能在竖直平面内分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑，则：（ABC）
A、三者到达地面时的机械能相同。
B、三者到达地面时的动能相同。
C、三者到达地面时的速率相同。
D、以上说法都不正确。
4.课程设计中应注意的问题
教学内容需要老师以课程标准为指导，认真钻研教材，正确地把握教材，根据教学目标和学生情况确定。内容太容易不能激发学生和学习兴趣。学生一看便会，他就会觉得没趣味，长此以往，还会助长学生的骄傲自满之风。内容太难，会使学生丧失学习的信心，使他们产生厌学心理。所以，教学内容的难易要适中，使学生能感受成功和喜悦，同时又留有思考的余地，促使学生更进一步的发展。
5.结语
只有充分了解学生情况和认真研读教材后，我们才能更好地设计教学课程，达到我们预定的目标。
参考文献
机械能守恒定律教案篇（9）
1.知道什么是机械能，知道物体的动能和重力势能及弹性势能可以相互转化。
2.初步了解物体系统的含义，知道势能是系统所拥有。
3.理解机械能守恒定律及条件。
4.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
二、过程与方法
1.通过具体的生活实例学习机械能守恒的内容及条件。
2.运用能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。
三、情感、态度与价值观
通过机械能守恒的教学，使学生树立能量守恒的物理学观点，达到理解和运用自然规律，并用来解决实际生活问题。
【教学重点】
1.掌握机械能的形式及含义。
2.掌握机械能守恒的内容及条件。
3.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出机械能定律的数学表达式。
【教学难点】
1. 如何引导学生从实例中判断机械能转化规律和守恒条件。
2.在实例分析中找到合适的械能定律的数学表达式。
【教学过程】
一、夯实基础知识
1.重力势能
（1）重力做功的特点
①重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关。
②重力做功不引起物体机械能的变化。
（2）重力势能
①概念：物体由于被举高而具有的能。
②表达式：Ep=mgh。
③矢标性：重力势能是标量，正负表示其大小。
（3）重力做功与重力势能变化的关系
①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少;重力对物体做负功，重力势能就增大。
②定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量。即WG=-（Ep2-Ep1）=-ΔEp。
2.弹性势能
（1）概念：物体由于发生弹性形变而具有的能。
（2）大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大。
（3） 弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W=-ΔEp。
3.机械能
动能和势能统称为机械能，即E=Ep+Ek，其中势能包括弹性势能和重力势能。
4.机械能守恒定律
（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
（2）机械能守恒的适用对象：
①只有一个物体和地球组成的系统，
②由单个物体和弹簧、地球组成的系统，
③由多个物体和弹簧、地球组成的系统。
（3）机械能守恒的表达式：
①Ek1+Ep1=Ek2+Ep2。（要选零势能参考平面）
②ΔEk=ΔEp。（不用选零势能参考平面）
③ΔEA增=ΔEB。（不用选零势能参考平面）
二、考点及难点解读
考点一 机械能守恒的判断
1.机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹簧弹力做功。
2.机械能守恒的判断方式：
（1）用机械能的定义直接判断：分析动能与势能的和是否变化。如：匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少。
（2）用做功判断：若物体或系统只有重力（或系统内弹簧的弹力）做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒。
（3）用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则系统的机械能守恒。
典例剖析1如下图所示，摆球的质量为m，从偏离水平方向θ=30°的位置由静止释放，求：
小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多大？
解析：（1）设悬线长为l，小球先做自由落体运动，下落高度为h=2lsinθ=l，细绳被拉直为止。如上右图所示，此过程机械能守恒，mgh= mv2这时速度方向竖直向下，大小为v= 。
绳被拉直时，速度v的法向分量v1减为零，相应的动能转化为绳的内能， 机械能有损失; 小球以切向分量v2=vcos30°，然后小球做圆周运动到最低点。此过程中机械能守恒，则有
m（vcos30o）2+mgl（1-cos60o）= mv2
在最低点，根据牛顿第二定律，有F-mg=
则绳的拉力为F=mg+ =3.5mg。
考点二 机械能守恒定律的几种表达形式
1.守恒观点
（1）表达式：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或E1=E2。
（2）意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能。
2.转化观点
（1）表达式：ΔEk=-ΔEp。
（2）意义：系统（或物体）的机械能守恒时，系统增加（或减少）的动能等于系统减少（或增加）的势能。
3.转移观点
（1）表达式：ΔEA增=ΔEB减。
（2）意义：若系统由A、B两部分组成，当系统的机械能守恒时， 则A部分物体机械能的增加量等于B部分物体机械能的减少量。
考点三 常见的机械能守恒三种模型
1.杆连接模型
典例剖析2如下图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m。两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A.下滑的整个过程中A球机械能守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s
D.下滑的整个过程中B球机械能的增加量为 J
解析：小球A在斜面上、小球B在平面上时杆分别对A、B做功，因此下滑的整个过程中A球机械能不守恒，而两球组成的系统机械能守恒;从开始下滑到两球在光滑水平面上运动，利用机械能守恒定律可得：mAg（Lsin30°+h）+mBgh= （mAg+mB）v2解得v= m/s;下滑的整个过程中B球机械能的增加量为ΔE= mBv2-mBgh= J，正确选项BD。
2.绳连接模型
典例剖析3如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为 、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将质量为M物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（ ）
A.物块的机械能逐渐增加
B.软绳重力势能共减少了mgl
C.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功
D. 软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和
解析：因物块受细线的拉力做负功，所以物块的机械能逐渐减小，A错误;取斜面最高点为参考面，软绳重力势能共减少ΔEp1= mgl- mgl・sin30o= mgl，B错误;设W为软绳克服摩擦力做的功，对系统由功能原理得：ΔEp1+ΔEp2= mv2+ Mv2+W，又因为ΔEp1> mv2，故选项C错而D对。答案选D。
3.轻弹簧连接模型
典例剖析4 轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与木块m连接，且m与M及M与地面间光滑。开始时，m与M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。在两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程弹簧形变不超过其弹性限度），下列说法正确的是（ ）
A.由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒
B.由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的动能不断增加
C.由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的机械能不断增加
机械能守恒定律教案篇（10）
物理是一门思维性极强的学科，其最大的魅力和价值也体现在一些物理思想上。这也从本质上决定了师生之间的教与学的核心内容。在教学中我也希望我们教师以物理思想、物理方法的传达、构建、应用为第一位，具体的知识、教材、试题、课堂都仅仅是载体而已。而作为物理这一极富思想性学科的授导者，我们本身也要有一定的思想高度，从深层次本质上去解读要授什么、怎么导的问题。
下面仅以《机械能守恒定律》的教与学为例探讨高中物理的教与学问题。
一、教师的备要有智慧
（一）充分挖掘教材信息
呈现在我们面前的基本信息是《机械能守恒定律》内容，这当然是核心内容，但还有大量信息容易被我们忽略，特别是青年教师。如第一段话“我们在初中学过……”体现了概念建立的最好途径是在旧有的认知基础上去架构。整个论证过程体现了物理规律建立的一般模式，“发现现象─猜想结论─个案论证─般性论证─得出结论─形成理论”的历程。最后对条件、范围的阐释本身也体现了辩证的思想，也有意识地引导学生去思考知识的内涵和外延，而不是停留在知识的简单记忆上。
（二）正确确立教学重点
在思考教学的重点这一问题时不能绝对的、孤立地去看待它，而应该放在整个章节中、整个力学中、整个高中物理中、甚至是整个物理学科中思考，同时还要兼顾所面对的学生的基础情况、能力情况和发展需求上，还要思考所处的时间阶段是高一新课、一轮复习、二轮复习等。
在新课教授中，通常更强化结论的理解上。如花较多的时间去补充和理解弹力做功对机械能的影响问题，并且如果肤浅的理解教科书上的内容有可能导致误解和形成错误认知。而放眼在整个高中物理教学过程中，守恒思想的确立和根深蒂固比结论本身更为重要，在规律的认识之初不是怎样规范用的问题而是怎样在第一时间想到这一规律，并慢慢让学生建立任何情形下都可以考虑是否可以从这一角度去思考的问题。从教学的阶段上看，新课中注重规律的形成和建立并从内心深处去认同它更为重要，至于一些注意事项，可以在进一步的教学中逐渐去渗透，从而达到知识内化的目的。若在后期的复习和巩固中重点可以转移到准确性、内涵外延、怎样应用上去。
（三）知识的把握要精准
以“机械能守恒定律”为例，具体内容为“在只有重力做功的情形下，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”。
为了让学生从思想深处去理解并认识它，可以将内容分层次或从多侧面剖析给学生。如这句话反映了三个层次，首先是机械能总量不变即机械能守恒，这也是机械能守恒的本质；其次是从能的转移、转化角度看，只存在动能和重力势能之间的转化；最后是思考在什么情况下才是只有动能和势能相互转化，那就是只有重力做功。
由于学生第一次接触机械能守恒，不能因追求严密而太过复杂，但毕竟不甚完整，可以引导学生思考。如机械能应该包括弹性势能，那如果有弹性势能的参与又该如何呢？培养学生善于思考发现问题的习惯。
教师对这一结论的思考则要求是全方位的、深层次的，如是否是唯一表述、准确表述，有哪些内涵和外延等。笔者认为可以从以下一些角度加以深化：
（1）描述中涉及势能，必然是对系统而言，至少是物体和地球，但一般忽略了地球，原因是地球可以看成“静止不动”的物体，所以地球不涉及动能，或者说动能不发生变化，势能一般理解为物体的势能，当然忽视这一点不影响计算结果，但在逻辑上是不严密的，不一定给学生阐释，但作为教师应该清楚。
（2）在上述情况中（除地球外单个物体），即可以考虑机械能守恒也可以考虑动能定理。而机械能守恒定律的妙用更多地体现在除地球外两个或两个以上的物体系构成的系统情况下。
（3）对于由多个物体构成的系统涉及到的力有不确定形式的外力F、重力、电磁力、相互间的弹力和摩擦力，不涉及分子层面力的问题。而功是能量转化的量度，这就决定了不得不考虑这些力对研究系统机械能的影响问题。所以才有条件“只有重力做功”。
（4）那么重力做功为什么独立出来，而其他力做功又是怎样影响的呢？这里要引入一个结论：一对内力做功的代数和即W内=FS相代表了一定量能量的转化。而重力对物体做的功可以理解为这对重力做功的代数和（在第（1）点中有说明），只是实现了系统动能和重力势能之间的转化量度，是机械能内部不同形式能量间的转化，不改变系统的机械能总量。而如果有摩擦力则会存在与内能之间的转化问题，如果有电场力则会存在与电势能之间的转化问题。
（5）如果相互接触的物体是刚体（高中阶段指非弹簧、橡皮绳），则之间的弹力做功代数和为零，不该系统的机械能，如果是弹簧且存在形变，则W弹≠0，却表示系统其他形式能与弹性势能的转化量度，故也不改变系统的机械能总量。
（6）如果存在静摩擦力，同理不影响系统的机械能总量。但如果存在滑动摩擦力，则Wf=fS相，表征了转化为内能的部分（注意单向性），故系统机械能减少。
（7）如果是电磁力，则存在与电势能或磁场能之间的转化（注意具备双向性）。
（8）存在未知外力，则存在与外界未知形式的能量之间的转化问题。
二、教师的导要能启慧
如果教学只停留在教师讲，学生听，教师演练，学生模仿，这样的教学要想达到较好的效果是有很大困难的。我们要尽量做到学生先学后教，这里的先学还不能仅仅是停留在简单记忆，而应该有较充分和较深层次的思考。怎样解决学生的思维障碍，做到循序渐进层层推进？我们要讲智慧。
如在《机械能守恒定律》中我们可以这样设计导学：
1. 让学生做一个满足机械能守恒的小实验，如滚摆，初步体会动能势能的转化。
2. 举几个例子让学生思考运动过程中动能和势能的增减，引导有增有减时思考总量是否有可能不变。（建立守恒的意识）
3. 选一个便于操作的实例思考怎样去论证我们的结论。（培养科学意识）
4. 举几个满足机械能守恒的例子，思考他们的共性。（培养归纳总结能力）
5. 从只受重力过渡到只有重力做功。（培养思维的缜密性）
6. 如果有其他力做功会怎么样？（建立批判的思想）
三、学生的学要能生慧
学生在学习过程中要能感受到物理思维的精妙和乐趣，整个学习的过程就是他们明辨概念，熟悉原理，精通方法灵活应用的过程。如果在知识方法的建立过程效果还不太明显，则应增加应用帮助其提高认识。
总之，在物理教学过程中我们的核心是物理思想、物理方法、物理技能、探索的精神，知识只是解决这些能力问题的载体，我们在教的过程和学生在学的过程中，我们都应着眼知识背后的能力培养，让学生在学的过程中增长自己的智慧从而成就自己的智慧人生。
【参考文献】
