機械能教案(15篇)
作為一名默默奉獻的教育工作者，常常要根據教學需要編寫教案，教案是教學藍圖，可以有效提高教學效率。那麼教案應該怎麼寫才合適呢？下面是小編收集整理的機械能教案，歡迎大家借鑑與參考，希望對大家有所幫助。
機械能教案1
一、教學目標
1．在已經學習有關機械能概念的基礎上，學習機械能守恆定律，掌握機械能守恆的條件，掌握應用機械能守恆定律分析、解決問題的基本方法。
2．學習從功和能的角度分析、處理問題的方法，提高運用所學知識綜合分析、解決問題的能力。
二、重點、難點分析
1．機械能守恆定律是本章教學的重點內容，本節教學的重點是使學生掌握物體系統機械能守恆的條件；能夠正確分析物體系統所具有的機械能；能夠應用機械能守恆定律解決有關問題。
2．分析物體系統所具有的機械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能，是本節學習的難點之一。在教學中應讓學生認識到，物體重力勢能大小與所選取的參考平面(零勢面)有關；而重力勢能的變化量是與所選取的參考平面無關的。在討論物體系統的機械能時，應先確定參考平面。
3．能否正確選用機械能守恆定律解決問題是本節學習的另一難點。透過本節學習應讓學生認識到，從功和能的角度分析、解決問題是物理學的重要方法之一；同時進一步明確，在對問題作具體分析的條件下，要能夠正確選用適當的物理規律分析、處理問題。
三、教具
演示物體在運動中動能與勢能相互轉化。
器材包括：麥克斯韋滾擺；單擺；彈簧振子。
四、主要教學過程
(一)引入新課
結合複習引入新課。
前面我們學習了動能、勢能和機械能的知識。在初中學習時我們就瞭解到，在一定條件下，物體的動能與勢能(包括重力勢能和彈性勢能)可以相互轉化，下面我們觀察演示實驗中物體動能與勢能轉化的情況。
[演示實驗] 依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學生注意觀察物體運動中動能、勢能的變化情況。
透過觀察演示實驗，學生回答物體運動中動能、勢能變化情況，教師小結：
物體運動過程中，隨動能增大，物體的勢能減小；反之，隨動能減小，物體的勢能增大。
提出問題：上述運動過程中，物體的機械能是否變化呢？這是我們本節要學習的主要內容。
(二)教學過程設計
在觀察演示實驗的基礎上，我們從理論上分析物理動能與勢能相互轉化的情況。先考慮只有重力對物體做功的理想情況。
1．只有重力對物體做功時物體的機械能
問題：質量為m的物體自由下落過程中，經過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計空氣阻力，分析由h1下落到h2過程中機械能的變化(引導學生思考分析)。
分析：根據動能定理，有
下落過程中重力對物體做功，重力做功在數值上等於物體重力勢能的變化量。取地面為參考平面，有
WG＝mgh1-mgh2
由以上兩式可以得到
引導學生分析上面式子所反映的物理意義，並小結：下落過程中，物體重力勢能轉化為動能，此過程中物體的機械能總量不變。
指出問題：上述結論是否具有普遍意義呢？作為課後作業，請同學們課後進一步分析物體做平拋和豎直上拋運動時的情況。
明確：可以證明，在只有重力做功的情況下，物體動能和勢能可以相互轉化，而機械能總量保持不變。
提出問題：在只有彈簧彈力做功時，物體的機械能是否變化呢？
2．彈簧和物體組成的系統的機械能
以彈簧振子為例(未講振動，不必給出彈簧振子名稱，只需講清系統特點即可)，簡要分析系統勢能與動能的轉化。
明確：進一步定量研究可以證明，在只有彈簧彈力做功條件下，物體的動能與勢能可以相互轉化，物體的機械能總量不變。
綜上所述，可以得到如下結論：
3．機械能守恆定律
在只有重力和彈簧彈力對物體做功的情況下，物體的動能和勢能可以相互轉化，物體機械能總量保持不變。這個結論叫做機械能守恆定律。
提出問題：學習機械能守恆定律，要能應用它分析、解決問題。下面我們透過具體問題的分析來學習機械能守恆定律的應用。在具體問題分析過程中，一方面要學習應用機械能守恆定律解決問題的方法，另一方面透過問題分析加深對機械能守恆定律的理解與認識。
4．機械能守恆定律的應用
例1．在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平丟擲一小球，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，求小球落地速度大小。
引導學生思考分析，提出問題：
(1)前面學習過應用運動合成與分解的方法處理平拋運動，現在能否應用機械能守恆定律解決這類問題？
(2)小球丟擲後至落地之前的運動過程中，是否滿足機械能守恆的條件？如何應用機械能守恆定律解決問題？
歸納學生分析的結果，明確：
(1)小球下落過程中，只有重力對小球做功，滿足機械能守恆條件，可以用機械能守恆定律求解；
(2)應用機械能守恆定律時，應明確所選取的運動過程，明確初、末狀態小球所具有的機械能。
例題求解過程：
取地面為參考平面，丟擲時小球具有的重力勢能Ep1＝mgh，動能
落地時小球的速度大小為
提出問題：請考慮用機械能守恆定律解決問題與用運動合成解決問題的差異是什麼？
例2．小球沿光滑的斜軌道由靜止開始滑下，並進入在豎直平面內的離心軌道運動，如圖所示，為保持小球能夠透過離心軌道最高點而不落下來，求小球至少應從多高處開始滑下？已知離心圓軌道半徑為R，不計各處摩擦。
提出問題，引導學生思考分析：
(1)小球能夠在離心軌道內完成完整的圓周運動，對小球透過圓軌道最高點的速度有何要求？
(2)從小球沿斜軌道滑下，到小球在離心軌道內運動的過程中，小球的機械能是否守恆？
(3)如何應用機械能守恆定律解決這一問題？如何選取物體運動的初、末狀態？
歸納學生分析的結果，明確：
(1)小球能夠透過圓軌道最高點，要求小球在最高點具有一定速度，即此時小球運動所需要的向心力，恰好等於小球所受重力；
(2)運動中小球的機械能守恆；
(3)選小球開始下滑為初狀態，透過離心軌道最高點為末狀態，研究小球這一運動過程。
例題求解過程：
取離心軌道最低點所在平面為參考平面，開始時小球具有的機械能E1＝mgh。透過離心軌道最高點時，小球速度為v，此時小球的機械能
成完整的圓周運動。
進一步說明：在中學階段，由於數學工具的限制，我們無法應用牛頓運動定律解決小球在離心圓軌道內的運動。但應用機械能守恆定律，可以很簡單地解決這類問題。
例3．長l＝80cm的細繩上端固定，下端系一個質量 m＝100g的小球。將小球拉起至細繩與豎直方向成60°角的位置，然後無初速釋放。不計各處阻力，求小球透過最低點時，細繩對小球拉力多大？取g＝10m/s2。
提出問題，引導學生分析思考：
(1)釋放後小球做何運動？透過最低點時，繩對小球的拉力是否等於小球的重力？
(2)能否應用機械能守恆定律求出小球透過最低點時的速度？
歸納學生分析結果，明確：
(1)小球做圓周運動，透過最低點時，繩的拉力大於小球的重力，此二力的合力等於小球在最低點時所需向心力；
(2)繩對小球的拉力不對小球做功，運動中只有重力對球做功，小球機械能守恆。
例題求解過程：
小球運動過程中，重力勢能的變化量ΔEp＝-mgh＝-mgl(1-cos60°)，
在最低點時繩對小球的拉力大小為
提出問題：透過以上各例題，總結應用機械能守恆定律解決問題的基本方法。
歸納學生的分析，作課堂小結。
五、小結
1．在只有重力做功的過程中，物體的機械能總量不變。透過例題分析要加深對機械能守恆定律的理解。
2．應用機械能守恆定律解決問題時，應首先分析物體運動過程中是否滿足機械能守恆條件，其次要正確選擇所研究的物理過程，正確寫出初、末狀態物體的機械能表示式。
3．從功和能的角度分析、解決問題，是物理學研究的重要方法和途徑。透過本節內容的學習，逐步培養用功和能的觀點分析解決物理問題的能力。
4．應用功和能的觀點分析處理的問題往往具有一定的綜合性，例如與圓周運動或動量知識相結合，要注意將所學知識融匯貫通，綜合應用，提高綜合運用知識解決問題的能力。
六、說明
勢能是相互作用的物體系統所共有的，同樣，機械能也應是物體系統所共有的。在中學物理教學中，不必過份強調這點，平時我們所說物體的機械能，可以理解為是對物體系統所具有的機械能的一種簡便而通俗的說法。
機械能教案2
一、教學目標
1.在物理知識方面要求.
(1)掌握機械能守恆定律的條件;
(2)理解機械能守恆定律的物理含義.
2.明確運用機械能守恆定律處理問題的優點，注意訓練學生運用本定律解決問題的思路，以培養學生正確分析物理問題的習慣.
3.滲透物理學方法的教育，強呼叫能量的轉化與守恆觀點分析處理問題的重要性.
二、重點、難點分析
1.機械能守恆定律是力學知識中的一條重要規律.是一個重點知識.特別是定律的適用條件、物理意義以及具體應用都作為較高要求.
2.機械能守恆定律的適用條件的理解以及應用，對多物理生來說，雖經過一個階段的學習，仍常常是把握不夠，出現各式各樣的錯誤.這也說明此項正是教學難點所在.
三、教具
投影片若干，投影幻燈，彩筆，細繩，小球，帶有兩個小球的細杆，定滑輪，物塊m、M，細繩.
四、教學過程設計
(一)複習引入新課
1.提出問題(投影片).
(1)機械能守恆定律的內容.
(2)機械能守恆定律的條件.
2.根據學生的回答，進行評價和歸納總結，說明(1)機械能守恆定律的物理含義.
(2)運用機械能守恆定律分析解決物理問題的基本思路與方法.
(二)教學過程設計
1.例項及其分析.
問題1 投影片和實驗演示.如圖1所示.一根長L的細繩，固定在O點，繩另一端系一條質量為m的小球.起初將小球拉至水平於A點.求小球從A點由靜止釋放後到達最低點C時的速度.
分析及解答：小球從A點到C點過程中，不計空氣阻力，只受重力和繩的拉力.由於繩的拉力始終與運動方向垂直，對小球不做功.可見只有重力對小球做功，因此滿足機械能守恆定律的條件.選取小球在最低點C時重力勢能為零.根據機械能守恆定律，可列出方程：
教師展出投影片後，適當講述，然後提出問題.
問題2 出示投影片和演示實驗.在上例中，將小球自水平稍向下移，使細繩與水平方向成角，如圖2所示.求小球從A點由靜止釋放後到達最低點C的速度.
分析及解答：仍照問題1，可得結果
問題3 出示投影片和演示實驗.現將問題1中的小球自水平稍向上移，使細繩與水平方向成角.如圖3所示.求小球從A點由靜止釋放後到達最低點C的速度.
分析及解答：仿照問題1和問題2的分析.
小球由A點沿圓弧AC運動到C點的過程中，只有重力做功，滿足機械能守恆.取小球在最低點C時的重力勢能為零.
根據機械能守恆定律，可列出方程：
2.提出問題.
比較問題1、問題2與問題3的分析過程和結果.可能會出現什麼問題.
引導學生對問題3的物理過程作細節性分析.起初，小球在A點，繩未拉緊，只受重力作用做自由落體運動，到達B點，繩被拉緊，改做
進一步分析：小球做自由落體運動和做圓周運動這兩個過程，都只有重力做功，機械能守恆，而不是整個運動過程機械能都守恆，因此原分析解答不合理.
引導學生進一步分析：小球的運動過程可分為三個階段.
(1)小球從A點的自由下落至剛到B點的過程;
(2)在到達B點時繩被拉緊，這是一個瞬時的改變運動形式的過程;
(3)在B點狀態變化後，開始做圓周運動到達C點.
透過進一步討論，相互啟迪，使學生從直覺思維和理論思維的結合上認識到這一點.前後兩個過程機械能分別是守恆的，而中間的瞬時變化過程中由於繩被拉緊，vB在沿繩方向的分速度改變為零，即繩的拉力對小球做負功，有機械能轉化為內能，機械能並不守恆.因此，對小球運動的全過程不能運用機械能守恆定律.
正確解答過程如下：(指定一個學生在黑板上做，其餘學生在座位上做，最後師生共同討論裁定.)
小球的運動有三個過程(見圖4)：
(1)從A到B，小球只受重力作用，做自由落體運動，機械能守恆.到達B點時，懸線轉過2角，小球下落高度為2Lsin，取B點重力勢能為零.根據機械能守恆定律
(2)小球到達B點，繩突然被拉緊，在這瞬間由於繩的拉力作用，小球沿繩方向的分速度vB∥減為零，垂直繩的分速度vB不變，即
(3)小球由B到C受繩的拉力和重力作用，做初速度為vB的圓周運動，只有重力做功，機械能守恆，有：
聯立①、②、③式可解得vC.
教師對問題1、2、3的分析及解答過程，引導學生歸納總結.進一步提出問題.
問題4 出示投影片和演示實驗.
如圖5所示，在一根長為L的輕杆上的B點和末端C各固定一個質量為m的小球，杆可以在豎直面上繞定點A轉動，現將杆拉到水平位置
與摩擦均不計).
解法(一)：取在C點的小球為研究物件.在杆轉動過程中，只有重力對它做功，故機械能守恆.有：
解法(二)：取在B點的小球為研究物件，在杆轉動過程中，只有重力對它做功，故機械能守恆：
由於固定在杆上B、C點的小球做圓周運動具有相同的角速度，則vB∶vC=rB∶rC=2∶3，
現比較解法(一)與解法(二)可知，兩法的結果並不相同.
提出問題：
兩個結果不同，問題出現在何處呢?
學生討論，提出癥結所在.教師歸納總結，運用機械能守恆定律，應注意研究物件(系統)的選取和定律守恆的的條件.在本例題中出現的問題是，整個系統機械能守恆，但是，系統的某一部分(或研究物件)的機械能並不守恆.因而出現了錯誤的結果.
師生共同歸納，總結解決問題的具體辦法.
由於兩小球、輕杆和地球組成的系統在運動過程中，勢能和動能相互轉化，且只有系統內兩小球的重力做功，故系統機械能守恆.選杆在水平位置時為零勢能點.
則有 E1=0.
而 E1=E2，
教師引導學生歸納總結以上解法的合理性，並進一步提出問題，對機械能守恆定律的理解還可有以下表述：
①物體系在任意態的總機械能等於其初態的總機械能.
②物體系勢能的減小(或增加)等於其動能的增加(或減小).
③物體系中一部分物體機械能的減小等於另一部分物體機械能的增加.
請同學分成三組，每組各用一種表述，重解本例題.共同分析比較其異同，這樣會更有助於對機械能守恆定律的深化.為此，給出下例，並結合牛頓第二律的運用，會對整個物理過程的認識更加深刻.
已知，小物體自光滑球面頂點從靜止開始下滑.求小物體開始脫離球面時=?如圖6所示.
先仔細研究過程.從運動學方面，物體先做圓周運動，脫離球面後做拋體運動.在動力學方面，物體在球面上時受重力mg和支承力N，根據牛頓第二定律
物體下滑過程中其速度v和均隨之增加，故N逐步減小直到開始脫離球面時N減到零.兩個物體即將離開而尚未完全離開的條件是N=0.
解：視小物體與地球組成一系統.過程自小物體離開頂點至即將脫離球面為止.球面彈性支承力N為外力，與物體運動方向垂直不做功;內力僅有重力並做功，故系統機械能守恆.以下可按兩種方式考慮.
(1)以球面頂點為勢能零點，系統初機械能為零，末機械能為
機械能守恆要求
兩種考慮得同樣結果.
〔注〕(1)本題是易於用機械能守恆定律求解的典型題，又涉及兩物體從緊密接觸到彼此脫離的動力學條件，故作詳細分析.
(2)解題前將過程分析清楚很重要，如本題指出，物體沿球面運動時，N減小變為零而脫離球面.若過程分析不清將會導致錯誤.
為加深對機械能守恆定律的理解，還可補充下例.投影片.
一根細繩不可伸長，透過定滑輪，兩端繫有質量為M和m的小球，且Mm，開始時用手握住M，使系統處於圖7所示狀態.求：當M由靜止釋放下落h高時的速度.(h遠小於半繩長，繩與滑輪質量及各種摩擦均不計)
解：兩小球和地球等組成的系統在運動過程中只有重力做功，機械能守恆.有：
提問：如果M下降h剛好觸地，那麼m上升的總高度是多少?組織學生限用機械能守恆定律解答.
解法一：M觸地，m做豎直上拋運動，機械能守恆.有：
解法二：M觸地，系統機械能守恆，則M機械能的減小等於m機械能的增加.即有：
教師針對兩例小結：對一個問題，從不同的角度運用機械能守恆定律.體現了思維的多向性.我們在解題時，應該像解本題這樣先進行發散思維，尋求問題的多種解法，再進行集中思維，篩選出最佳解題方案.
2.歸納總結.
引導學生，結合前述例項分析、歸納總結出運用機械能守恆定律解決問題的基本思路與方法.
(1)確定研究物件(由哪些物體組成的物體系);
(2)對研究物件進行受力分析和運動過程分析.
(3)分析各個階段諸力做功情況，滿足機械能守恆定律的成立條件，才能依據機械能守恆定律列出方程;
(4)幾個物體組成的物體系機械能守恆時，其中每個物體的機械能不一定守恆，因為它們之間有相互作用，在運用機械能守恆定律解題時，一定要從整體考慮.
(5)要重視對物體運動過程的分析，明確運動過程中有無機械能和其他形式能量的轉換，對有能量形式轉換的部分不能應用機械能守恆定律.
為進一步討論機械能守恆定律的應用，請師生共同分析討論如下問題.(見投影片)
如圖8所示，質量為m和M的物塊A和B用不可伸長的輕繩連線，A放在傾角為的固定斜面上，而B能沿杆在豎直方向上滑動，杆和滑輪中心間的距離為L，求當B由靜止開始下落h時的速度多大?(輪、繩質量及各種摩擦均不計)
(指定兩個學生在黑板上做題，其餘學生在座位上做，最後師生共同審定.)
分析及解答如下：
設B下降h時速度為v1，此時A上升的速度為v2，沿斜面上升距離為s.
選A、B和地球組成的系統為研究物件，由於系統在運動過程中只有重力做功，系統機械能守恆，其重力勢能的減小，等於其動能的增加，即有：
由於B下落，使杆與滑輪之間的一段繩子既沿其自身方向運動，又繞滑輪轉動，故v1可分解為圖9所示的兩個分速度.由圖9知：
由幾何關係知：
綜合上述幾式，聯立可解得v1.
教師歸納總結.
五、教學說明
1.精選例題.
作為機械能守恆定律的應用複習課，應在原有基礎上，進一步提高分析問題和解決問題的能力.為此，精選一些具有啟發性和探討性的問題作為例項是十分必要的.
例如，兩道錯例，是課本例題的引伸和拓展，基本上滿足了上述要求，這對於深化學生對機械能守恆和機械能守恆定律的理解，防止學生可能發生的錯誤，大有裨益.這種對問題的改造過程，也就是從再現思維到創造思維的飛躍過程.它在深化對知識的理解和發展思維能力方面比做一道題本身要深刻得多.
2.教學方法.
注重引導、指導、評價、發展有效結合.
(1)教師提供材料，引導學生從中發現問題.例如，在錯誤例題中發現兩種結果不同.
(2)針對不同結果，教師啟發學生找出問題的癥結，指導學生共同探求解決方案.
(3)在分析解答過程中，學生運用不同角度處理同一問題，教師及時作出評價.在實際教學中，對教學過程的每一個環節，教師都要對學生學習進行評價.這一方面是實事求是地肯定他們的成績，讓他們享受成功的喜悅，激發他們的學習興趣;另一方面也是從思維方法上幫助他們總結成功的經驗，提高認識，促進他們更有效地學習.
(4)在教學的每個環節中，教師透過運用各種方法和手段，來培養和發展學生的各種能力，這在每個環節中，都有所體現.
機械能教案3
教 學 目 標知識與技能
1。會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度。
2。掌握驗證機械能守恆定律的實驗原理。
過程與方法
透過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恆定律，體驗驗證過程和物理學的研究方法。
情感、態度與價值觀
透過實驗驗證，體會學習的快樂，激發學習的興趣；透過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學觀。培養學生的觀察和實踐能力，培養學生實事求是的科學態度。
教學重點、難點教學重點
掌握驗證機械能守恆定律的實驗原理。
教學難點
驗證機械能守恆定律的誤差分析及如何減小實驗誤差的方法。
教 學 方 法 探究、講授、討論、練習
教 學 手 段教具準備
重物、電磁打點計時器以及紙帶、複寫紙片、低壓電源及兩根導線、鐵架臺和鐵夾、刻度尺、小夾子。
教 學 活 動
[新課匯入]
師：上一節課我們學習了機械能守恆定律，我們首先採複習一下什麼叫做機械能守恆定律?
生：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能與勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。這叫做機械能守恆定律。
師：機械能守恆的條件是什麼?
生：只有重力和彈力做功。
師：自由落體運動中機械能是不是守恆?
生：自由落體運動中物體只受到重力的作用，這個過程只有重力做功，所以機械能是守恆的。
師：我們要想推匯出機械能守恆定律在自由落體中的具體表達式，可以根據什麼來進行推導呢?
生1：可以透過牛頓運動定律進行推導。
生2：可以根據動能定理進行推導。
(投影展示與一個自由落體運動相關的題目，從題目中知道有關的物理量，讓學生分別根據牛頓運動定律和動能定理推導機械能守恆定律，再一次熟悉這個定律，併為本節課的教學打下基礎)
[新課教學]
1、推匯出機械能守恆定律在本實驗中的具體表達式。
在圖1中，質量為m的物體從o點自由下落，以地作零重力勢能面，下落過程中任意兩點a和b的機械能分別為：
ea= ， eb=
如果忽略空氣阻力，物體下落過程中的機械能守恆，於是有
ea=eb，即 =
上式亦可寫成
該式左邊表示物體由a到b過程中動能的增加，右邊表示物體由a到b過程中重力勢能的減少。等式說明，物體重力勢能的減少等於動能的增加。為了方便，可以直接從開始下落的o點至任意一點（如圖1中a點）來進行研究，這時應有： ----本實驗要驗證的表示式，式中h是物體從o點下落至a點的高度，va是物體在a點的瞬時速度。
師：在做實驗之前，我們首先要明確這樣幾個問題，首先這個實驗需要什麼器材?
生：最容易想到的器材是重物、電磁打點計時器以及紙帶。複寫紙片。低壓電源及兩根導線，鐵架臺和鐵夾，刻度尺，小夾子。
機械能教案4
教學目標：
(一)知識與技能
1.知道什麼是機械能;
2.理解動能和勢能的轉化，機械能守恆; 3.能的利用。
(二)過程與方法
透過體驗和觀察，瞭解機械能的轉化，及機械能與其他形式能的轉化。
(三)情感·態度·價值觀
滲透合理利用能源、保護環境意識、安全意識的教育。
教學重點、難點：
理解動能和勢能的轉化。
教學方法：
實驗、討論、歸納、對比
教具學具：多媒體課件、滾擺、單擺、籃球、教科書第74頁的“罐子”。
教學過程：
引入課題：
(演示實驗)將教科書第74頁所示的“罐子”沿不太陡的斜面滾下。
提問：會有什麼出人意料的現象發生嗎?
提問：開始鐵罐在斜面上具有什麼能?
向下滾動時具有什麼能?
鐵罐滾動時橡皮筋有什麼變化?具有什麼能?
提問：請同學們舉出生活中同時具有動能和勢能的事例。根據圖片提問：飛行中的飛機具有什麼能?
給出機械能的概念。
展示和提問：
展示射箭的圖片或影片，提問：弓的彈性勢能哪裡去了?
提問：舉高的球釋放後，重力勢能減小，是不是能量消失了?歸納得出：動能和勢能能夠相互轉化。
鞏固練習
請學生再分析“撐杆跳”、“蹦床”、“高空彈跳”運動中的能量變化。
演示滾擺實驗
請學生觀察滾擺的運動，思考滾擺在運動過程中動能和勢能是如何變化的?
指導學生進行實驗
1.指導學生做單擺實驗，並在實驗中觀察和分析單擺小球在擺動過程中動能和勢能是怎樣相互轉化的。
2.指導學生做教科書中的鐵鎖擺動的實驗。實驗前提問：鐵鎖會打到鼻子嗎?
大量事實和研究表明：如果只有動能和勢能的相互轉化，儘管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總量不變。
展示圖片與提問
根據過山車的圖片，請學生分析圖中的過山車具有什麼能?過山車為什麼能夠不斷地翻滾?
展示圖片或影片
請學生觀看圖片或者影片，認識自然界存在的機械能。
講授：水能和風能是水或者空氣因為運動或者位置高而具有的機械能。展示：展示圖片或者影片，表現自然界的機械能有利也有弊。
提問：請學生觀看圖片或者影片，瞭解：水電站是怎樣使發電機轉動的，風力發電是怎樣的。
總結
1.什麼是機械能?
2.什麼叫做“機械能守恆”?鞏固練習。
機械能教案5
教學過程
一、匯入新課：
1、 呈現課題
2、 播放過山車影片：驚險刺激的場面，配以激情旁白（內容取自教材），給學生以強烈的
視覺衝擊和心靈震撼，激發學生興趣，引發學生思考。
3、 回憶再認（知識遷移）：動能的物理意義、影響動能大小的因素；重力勢能的物理意義及影響因素；彈性勢能的物理意義及影響因素。
二、進行新課：
1、 機械能
引導學生回憶：我們以前學習過哪些能量？曾經接觸過哪些能量名詞？
動能和勢能統稱為機械能。
小結：機械能是能量大家族中的一員，在國際單位制中的單位是：焦耳（j）。
2、 動能和重力勢能之間的相互轉化
（1）、演示滾擺實驗
引導學生觀察，提出問題：你看到了什麼現象？為什麼滾擺下降後又自動上升？引導學生分析
播放滾擺實驗影片，引導學生重點關注三個要素：滾擺質量、滾擺的運動速度、滾擺離開地面的高度。並注意在全過程中哪些因素變了，哪些因素沒變？
討論：沒變的是質量
變化的是——速度、高度。
兩個過程：a、下降：質量不變。
現象：離開地面的高度減小，下降速度增大。
分析：離開地面的高度減小則重力勢能減小了；下降速度增大了則動能增大了。 結論：增大的動能是由減小的重力勢能轉化而來的，即此過程是重力勢能轉化為動能。
在這裡隱含了能量既不會無緣無故消滅，也不會無緣無故創生的思想。
b、上升：質量不變。
現象：離開地面的高度增大了，但上升的速度減小了。
分析：離開地面的高度增大了則說明重力勢能增大了，而上升速度的減小說明動能減小了。
結論：增大的重力勢能是由減小的動能轉化而來的，即此過程是動能轉化為重力勢能。
小結：在這裡為學生分析類似現象提供了一個模式：
a、某種能量的增減是因為能的轉化導致。
b、在能的轉化過程中，動能的增減由速度的變化引發，重力勢能的增減是由物體與參考面的高度變化引發，同理，彈性勢能的增減是由物體的彈性形變程度增大或減小而引發。
（2）、演示單擺實驗並播放影片。
引導學生根據以上模式分析能量的轉化。
（3）、引導學生觀看教材插圖15.5----2甲、乙、丙
討論、分析能的相互轉化。
3、《想想做做》
播放影片，分析能的轉化。
提出問題：鐵鎖擺回時會碰到鼻子嗎？不會！
其實這個問題很好回答，因為學生看到了實驗事實。我們所關注的重點是為什麼
沒有碰到鼻子？
引導學生分析：鐵鎖會與空氣摩擦，受到空氣阻力的作用，一部分動能或重力勢能轉化成了
空氣和鐵鎖的內能，總的機械能損失了一些（不守恆）。
這樣就不難解釋滾擺和單擺為什麼最終會停下來的原因了————滾擺、單擺與空氣之間有摩擦，滾擺的擺軸與懸線之間也有摩擦，機械能有一部分轉化成了其他形式的能，總量有所減少。
教材118頁最後一小段：“如果只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和不變，或者說，機械能是守恆的。”這個“如果”表達的就是一種無任何摩擦的理想狀態。
告訴學生：若這個“如果”成立，則運動的滾擺、單擺就不會停止，鐵鎖擺回時也會
碰到（接觸到）鼻子的。（因為機械能守恆）
4、 動能或重力勢能與彈性勢能的相互轉化
播放影片：皮球。
將皮球塗黑，靜止在地面上時，在地上留下一個小黑點，而從高處落下與地面碰
撞時，卻在地上留下了一個面積稍大的黑斑。
問題：黑斑說明了什麼？
———皮球發生了形變。
討論皮球彈跳過程中的能量轉化關係（同時播放皮球彈跳的動畫影片）。
下落：———能轉化為————能。
與地碰撞：————————-能轉化為————能。
恢復原狀彈起：————---能轉化為————能。
上升：————能轉化為—————能。
討論：皮球為什麼不能彈回到原來的高度？
5、 隨堂練習
（1）、高空彈跳運動（播放影片）。
（2）、蹦床運動（播放影片）。
（3）、過山車（回憶本節開頭的'影片）。
解釋以上三個過程中動能與勢能的相互轉化關係。
6、 科學世界 ————《人造地球衛星》
（1）、學生閱讀。
（2）、教師介紹我國航空航天事業所取得的成就。
（3）、播放動畫影片。
討論衛星執行過程中動能與勢能的相互轉化關係。
7、 作業：《動手動腦學物理》的1、2、3、4、5。
教學小結
1、 機械能中的動能、重力勢能、彈性勢能可以相互轉化。
2、 分析機械能轉化的思維模式是：
質量、高度、形狀三因素髮生了變化，則它們所對應的某種形式的能在量上就發生了增減，根據這個量的增減來確定能的轉化方向。
教學反思
1、 本節課重在思維能力的訓練，而非操作能力的訓練。
2、 用能的轉化觀念來分析物理現象，學生初學，顯然不是很適應。
3、 本節課必須在學生非常熟悉影響機械能大小的諸多因素的背景下，方能順利地展開教學，顯然有的學生對前一節課的知識是存在欠賬的。
4、 學生對彈性勢能與動能、重力勢能之間的相互轉化稍顯困難。
5、 資訊科技手段的運用，有效地彌補了學生在直接經驗上的不足，減緩了學生在抽象邏輯思維上的壓力。
機械能教案6
一、教學目標
【知識與技能目標】
1、理解動能、勢能的相互轉化。
2、能解釋一些有關動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉化的簡單物理現象。
【過程與方法目標】
透過觀察和實驗認識動能和勢能的轉化過程。
【情感態度價值觀目標】
透過學習機械能守恆定律，培養學生的科學態度。
二、教學重、難點
【重點】
理解動能、勢能的相互轉化。
【難點】
理解動能、勢能的相互轉化。
三、教學過程
環節一：匯入新課
1.我們已經學習過關於能量的轉化，請問電燈工作的時候，能量是怎麼轉化的?風力發電機工作的時候，能量是怎麼轉化的?水利發動機工作的時候，能量是怎麼轉化的?電動機工作的時候，能量是怎麼轉化的?學生討論回答。
2.創設情境
老師操作溜溜球,吸引學生注意力,並切入主題。教師先透過提出一個關於能量轉化的問題,引起學生思考,並由所設計的情景，將學生引入學習。老師提問:為什麼溜溜球在鬆手後能夠不停的上下運動呢?這需要大家自己探究。
環節二：建立概念
1.想想做做：滾擺實驗
出示滾擺，並簡單介紹滾擺的構造及實驗的做法。事先應在擺輪的側面某處塗上鮮明的顏色標誌，告訴學生觀察顏色標誌，可以判斷擺輪轉動的快慢。
如果實驗室滾擺數量不夠，可讓學生自制。做實驗前，應讓學生明確要觀察的物理現象，著重點放在能量的轉化過程。做實驗時，要讓學生觀察清楚：滾擺下降時，位置越來越低，速度越來越大;滾擺上升時，位置越來越高，速度越來越小。再引導學生認識勢能向動能轉化，動能向勢能轉化的過程。由於有阻力，滾擺上升的最大高度將逐漸減小。對此，教學時不要明確指出，以免影響學生對動能和勢能相互轉化的理解。
老師展示、引導學生複述並分析實驗中觀察到的現象。開始釋放擺輪時，擺輪在最高點靜止，此時擺輪只有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少;擺輪旋轉著下降;而且越轉越快，其動能越來越大。擺輪到最低點時，轉動最快，動能最大;其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉化為動能。仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動能逐漸轉化為重力勢能。
單擺實驗。
綜述實驗單擺和滾擺，說明動能和重力勢能是可以相互轉化的。
彈性勢能和動能的相互轉化。得出：動能和彈性勢能也是可以相互轉化的。
自然界中動能和勢能相互轉化的事例很多。
2. 機械能
動能和勢能可以相互轉化，我們把動能和勢能統稱為機械能。物體在運動時具有動能，勢能是儲存著的能量。一個物體可以有動能，也可以有勢能。如果只有動能和勢能相互轉化，機械能是守恆的。
想想做做：有條件的可以讓每個學生都試一試，在實踐中討論並回答問題。
3. 人造衛星
可以讓學生自學課文，瞭解人造衛星在環繞地球運轉時的能量轉化。重點解釋勢能的大小取決於距離地球的遠近。在近地點，勢能小，則動能大，也就是執行速度大。在遠地點，勢能大，動能就小，也就是執行速度小。
環節三：小結
請同學們總結一下，本節課你學到了哪些知識，有哪些收穫?
環節三：小結
請同學們總結一下，本節課你學到了哪些知識，有哪些收穫?
機械能教案7
目標
1.知識與技能
知道做功是能量轉化或轉移的過程。
理解功的概念，知道使用任何機械都不能省功。
理解功率的概念。
2.過程與方法
透過觀察和實驗瞭解功的物理意義。
3.情感、態度與價值觀
具有對科學的求知慾，樂於探索自然現象和日常生活中的物理學道理，有將科學技術應用於日常生活、社會實踐的意識。
說明與建議
學生已經學過了電功、機械能，知道了一些能量的知識，“功”的講解應從能量轉化的角度入手。課本圖14.3-1中的三幅圖表示在力的作用下，物體的動能或勢能發生了變化，說明力對物體做了功。課本圖14.3-2中，物體雖然受力，但是它的動能或勢能都沒有變化，就不能說力作了功。讓學生理解做功是能量轉化的過程。
在第十二章“力和機械”的學習中，學生知道了使用簡單機械可以省力或者可以省距離，可先複習一下有關簡單機械的知識。
用手直接把物體舉高與使用簡單機械把物體舉高相同的距離，物體的勢能的增加是一樣的，而物體勢能的增加是透過力來完成的。透過對定滑輪做功的演示、分析，得出力跟物體在力的方向上透過的距離的乘積是一個不變數，給出功的定義。這裡還可進一步用槓桿做演示，表明使用機械時，人們所做的功，都等於不用機械而直接用手所做的功。
教師也可嘗試用探究的方式來教學，向學生說明，使用任何機械都不能省功。
由於做功的多少表示能量轉換的多少，所以功的單位與能的單位是一樣的，都是焦耳。把一個普通大小的蘋果舉高1m，做的功大約是1J，讓學生對焦耳的大小有大致的概念。
想想議議
這個討論主要是要使學生認識功是由“力”和“在力的方向上移動的距離”兩個因素決定的。如果力沒有“在力的方向上”移動距離，力就沒有做功。在課本圖14.3-2動中，人提著桶雖然很費力，但是人的拉力沒有在拉力方向(豎直方向)上移動距離，所以人的拉力沒有做功。
功率
這裡可先複習一下電功率的概念，學生已經學過了“電功率”，知道電功率表示消耗電能的快慢，也就是電流做功(電能轉換成其他能量)的快慢。課本用與速度類比的方法引入功率及其計算公式，使學生理解功率的物理意義，懂得它是一個表示做功快慢的物理量。
這裡要強調剛才學的“功”和“功率”，與以前學過的“電功”和“電功率”的含義、單位、符號都是一樣的。
課本上介紹了一些功率值，意在加深學生對功率的物理意義的理解，使學生對人和一些事物的功率數值有個具體的概念，懂得功率大或小的意思是什麼。
想想議議
這個討論意在讓學生了解比值的方法是物理學中一種常用的方法，在其他方面也有許多應用。在物理學中，振動次數與時間之比表示振動的快慢、熔化溫度與時間之比表示熔化快慢等;在生活中，從媒體中經常可以聽到的經濟增長率、人口增長率都表示物理量變化的快慢。
課本列舉了一個計算功率的例題，意在練習功和功率公式的應用，使學生加深認識功──力和在力的方向上移動的距離的乘積，功率──單位時間內所做的功。
動手動腦學物理
1.25kW×4h=0.4kW×t，t=250h。
2.不能。甲先到達山頂表明甲用的時間較短，但是甲和乙哪個做的功多並不知道，而功率是由功和時間兩個因素決定的，所以不能判定哪個人的功率大。
3.3.6kw。
4.略。
5.從表中可以看出，洗衣機的額定洗滌輸入功率是350W，額定脫水輸入功率是220W。實際洗滌輸出功率、脫水輸出功率是多少等。
機械能教案8
引入新課:
一.我們在初二的時候就已經學習過關於能量的轉化，請回答，電燈工作的時候，能量是怎麼轉化的？風力發電機工作的時候，能量是怎麼轉化的？水利發動機工作的時候，能量是怎麼轉化的？電動機工作的時候，能量是怎麼轉化的？
學生討論回答
二.情景:老師操作溜溜球,吸引學生注意力,並切入主題
(教師先透過提出一個關於能量轉化的問題,引起學生思考,並由所設計的情景，將學生引入學習)
動手動腦搞探究:
一.老師提問:為什麼溜溜球在鬆手後能夠不停的上下運動呢?這需要學生自己探究:實驗1：滾擺實驗。
出示滾擺，並簡單介紹滾擺的構造及實驗的做法。事先應在擺輪的側面某處塗上鮮明的顏色標誌，告訴學生觀察顏色標誌，可以判斷擺輪轉動的快慢。
二.學生實驗
老師展示課件引導學生複述並分析實驗中觀察到的現象。開始釋放擺輪時，擺輪在最高點靜止，此時擺輪只有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉著下降；而且越轉越快，其動能越來越大。擺輪到最低點時，轉動最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉化為動能。
仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動能逐漸轉化為重力勢能。
加強鞏固
一.老師用課件展示實驗2：單擺實驗。
綜述實驗1、2，說明動能和重力勢能是可以相互轉化的。
二.老師用課件展示實驗3：彈性勢能和動能的相互轉化。
得出：動能和彈性勢能也是可以相互轉化的。
自然界中動能和勢能相互轉化的事例很多。首先分析課本圖15.5—2,加深學生對動能,勢能轉化的認識,再請學生列舉生活中動,勢能轉化的例項,老師和學生共同分析.
概括結論
一.學生總結,老師補充,得出結論:
動能和勢能可以相互轉化
二.引出機械能的定義:
動能和勢能之和
拓展知識
一.學生分組做教材中的“想想做做”,請學生分析現象產生的原因,分析這其中是否有其他能量的轉化
二.假設沒有阻力,會怎麼樣呢?引出機械能守恆規律 請點選下載Word版完整教案：人教版八年級物理下冊《機械能及其轉化》教案設計
機械能教案9
學習目標：
1.理解動能、勢能的相互轉化。
2.能解釋一些有關動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉化的簡單物理現象。
3.知道什麼是機械能和機械能守恆
4.透過觀察和實驗認識動能和勢能的轉化過程。
重點難點：
理解動能和勢能的相互轉化；借些能和機械能守恆
器材準備：單擺、滾擺、溜溜球。
複習回顧：
我們在初二的時候就已經學習過關於能量的轉化，請回答，電燈工作的時候，能量是怎麼轉化的？風力發電機工作的時候，能量是怎麼轉化的？水力發電機工作的時候，能量是怎麼轉化的？電動機工作的時候，能量是怎麼轉化的？
1．電燈： 能— 能
2. 風力發電機 能— 能
3. 水力發電機 能— 能
4. 電動機 能— 能
演示實驗：溜溜球扔下去不停運動，能量如何變化？
新課學習:
一、想想做做
1.滾擺實驗
動能 ，勢能 。
2.分析圖15.5-2所示幾個運動中，動能和勢能的轉化
甲：動能 ，勢能 。
乙：動能 ，勢能 。
丙：動能 ，勢能 。
結論：動能和勢能 。
3. 機械能
機械能的定義： 和 之和。
機械能守恆的條件： 。
4．做教材P118頁圖15.5—3
5. 科學世界
(1) 當衛星從遠地點向近地點運動時，它的勢能，動能，速度如何變化？當衛星從近地點向遠地點運動時，它的勢能，動能，速度又如何變化？
(2)衛星在近地點的動能最 勢能最 ；在遠地點的動能最 ，勢能最 。
二、鞏固訓練
1. 一隻皮球落到地上又被彈起.在此過程中，自皮球接觸地面到靜止，_______能轉化為_______能；自皮球恢復原狀到跳起，_______能轉化為_______能.
2. 運動員擲出的標槍在上升過程中，_______能轉化為_______能；在下落過程中，_______能轉化為_______能.
3. 甲、乙兩位同學各買了一隻同樣大小的球.甲說：在同樣條件下，我的球比你的球彈得更高，乙要甲證明這一點，甲應當（ ）
A.將兩球向上拋起，落下後，看哪個球彈得高
B.將兩球向地面擲去，看哪個球彈得高
C.用手捏球，看哪個球較硬
D.在同樣高度，兩球以同樣速度落下，看哪個球彈得高
4. 一個小球從光滑的斜面上由靜止開始滾下，它在斜面頂端時重力勢能為100 J，當它滾到斜面的某一位置時重力勢能只有30 J了.小球減少的重力勢能哪兒去了？此時小球的機械能是多少？
三、課堂小結
本節課你學到了哪些知識，有哪些收穫？
四、達標檢測
1.物體由於 而具有的能叫做動能.物體由於 而具有的能叫做重力勢能；物體由於發生 而具有的能叫做彈性勢能.動能和勢能統稱為 .
2.動能和勢能是可以相互 的.如果只在二者之間發生轉化，則機械能的總和保 持不變，即機械能 .
3.如圖為麥克斯韋滾擺，當它在最高處時，重力勢能 ，動能 ；當它由上而下滾動時，重力勢能 ，動能 ；當它到達最低處時，重力勢能 ，動能 ；當它由下而上滾動時，重力勢能 ，動能 .
4.關於機械能，下列說法錯誤的是( )
A.一個物體具有動能就是具有機械能 B.物體具有重力勢能就是具有機械能
C.物體具有彈性勢能就是具有機械能
D.只有當物體同時具有動能和勢能時，才能說物體具有機械能
5.乒乓球由高處靜止下落的過程中，它的機械能的轉化情況是( )
A.彈性勢能轉化為動能 B.重力勢能轉化為動能
C.動能轉化為重力勢能 D.重力勢能轉化為彈性勢能
6.跳傘運動員在空中勻速下落時，以下說法中正確的有( )
A.重力勢能減少，動能增加，機械能不變
B.重力勢能增加，動能減少，機械能不變
C.重力勢能減少，動能不變，機械能減少
D.重力勢能增加，動能不變，機械能增加
五、課下作業
動手動腦學物理 1、2、3
機械能教案10
教學目標
知識與技能：
1、 知道什麼是機械能，透過對一些物理現象的分析，理解動能和勢能的相互轉化。
2、 引導學生舉例並解釋一些有關動能、重力勢能、彈性勢能相互轉化的簡單物理現象。 過程與方法：
1、 透過對一些典型的物理現象的觀察，引導學生分析和發現其中包含的物理知識和物理原理。
2、 培養學生用能量轉化的觀點分析問題的能力。
情感態度與價值觀：
透過閱讀“科學世界”《人造地球衛星》，結合我國航天事業的發展，對學生進行愛國主義教育。
教學重點：
動能和勢能的相互轉化。
教學難點：
機械能守恆問題、彈性勢能與動能、重力勢能的相互轉化問題。
學習者特徵分析
學生剛學了動能和勢能的基本概念，能確認運動的物體具有動能，被舉高的物體具有重力勢能，發生彈性形變的物體具有彈性勢能；並瞭解了決定這些能量大小的因素。也就是說學生為本節課的學習有了一定的知識準備，但教者必須清醒地認識到學生對某種能量的變化的理解並不是很到位的，這恰恰是完成本節課的教學目標所必須解決的問題。對有些物理現象需用多個物理知識分析或解釋，如“滾擺、單擺最終會停下來”，我們引導學生關注的重點是動能和勢能的相互轉化問題，但現象中所涉及到的機械能守恆與損失問題，既不能迴避，又不能過多糾纏，否則會喧賓奪主而影響教學目標的實現。
文字教材與資訊科技整合點分析
1、 文字教材惜字如金，篇幅不長，但插圖多，我們能獲取的資訊量依然十分豐富，由於所涉及的物理知識較為抽象，給教者對教材的處理、整合、發揮留下了足夠的空間。
2、 插圖是靜止的，反映的是某一物理現象的瞬間，而其過程則靠想象。我們恰恰能利用多媒體的硬體優勢和技術優勢，變靜為動，為學生呈現出物理現象的全過程。
3、 本節課對以下幾個地方，將原文字教材進行了整合：
（1）、將本章開始之前的《無處不在的能量》中的過山車主題檢視拿來為本節所用，並以影片形式呈現，配以本章開頭的一段激情文字“滿載遊客的過山車……”的朗誦音訊，既利用了教材資源，又加強了視聽效果。
（2）、滾擺、單擺實驗拍攝成影片，實際教學時先做演示實驗，學生討論分析現象時再播放影片，這樣實驗雖然結束了，但過程依然可觀可感。
（3）、將《想想做做》“鐵鎖會碰到鼻子嗎”拍攝成影片播放，有提高能見度的效果。
（4）、補充皮球落地後向上反彈的內容，並將其拍攝成影片播放：將球塗黑，球與地碰撞時會在地上留下圓形黑斑。這樣能使不易觀察到的形變以黑斑形式呈現，且將瞬時形變能長時間留存下來。
（5）、製作皮球落地後反彈的動畫影片，作為前一個影片的補充，使學生能進一步看清全過程。
（6）、課後《動手動腦學物理》的第6題，若佈置給學生做，由於條件的限制很難落實，現場演示，又耗時過長，將教者的實驗以影片形式播放，既能讓學生看到圓筒斜向上滾的奇特現象，又提高了學習效率。
（7）、製作衛星沿橢圓形軌道執行的動畫影片，方便學生分析動能和勢能的相互轉化。
（8）、從網上下載高空彈跳和蹦床的影片，作為課堂鞏固練習的素材。
教學方法與教學策略分析
1、 透過實驗、影片、動畫為學生認識和分析動能與勢能的相互轉化提供直觀感性材料。
2、 為學生提供一種分析動能和勢能相互轉化的思維模式： 高度形變 高度或速度通俗總結就是：高度換速度，形變換兩“度”（即高度和速度）。
具體程式如下：
（1）、觀察：看確定物件的運動速度、離開地面的高度、形狀是否發生變化。
（2）、分析：動能和重力勢能——質量一定時，若速度增大了，則高度肯定降低了。速度增大則意味著動能增大了（問：增大的動能哪裡來？），若高度降低了，則意味著重力勢能減小了（問：減小的重力勢能哪裡去了？）。又如物體的形變程度增大了，則意味著彈性勢能增大了，而這又是以物體運動速度的減小或離開地面的高度的減小為代價的。
（3）、結論：速度增大，動能增大；高度降低，重力勢能減小，此時是重力勢能轉化為動能，反之是動能轉化為重力勢能。形變發生（或增大）則彈性勢能增大，此時是動能或重力勢能轉化為彈性勢能。
通俗的解釋就是：以高度的降低換取速度的增加，反之亦然，以高度的降低或速度的減小來換取物體形變的發生或增大，反之亦然。
3、 利用多媒體教學的優勢為學生提供資源支援，加大容量，增加練習機會，感悟不同
機械能教案11
教學目標
一、知識與技能
1．知道什麼是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化。
2．會正確推導物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恆，理解機械能守恆定律的內容，知道它的含義和適用條件。
3．在具體問題中，能判定機械能是否守恆，並能列出機械能守恆的方程式。
二、過程與方法
1．學會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恆。
2．初步學會從能量轉化和守恆的觀點來解釋物理現象，分析問題。
三、情感、態度與價值觀
透過能量守恆的教學，使學生樹立科學觀點，理解和運用自然規律，並用來解決實際問題。
教學重點
1．掌握機械能守恆定律的推導、建立過程，理解機械能守恆定律的內容。
2．在具體的問題中能判定機械能是否守恆，並能列出定律的數學表示式。
教學難點
1．從能的轉化和功能關係出發理解機械能守恆的條件。
2．能正確判斷研究物件在所經歷的過程中機械能是否守恆，能正確分析物體系統所具有的機械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢能。
教學方法
演繹推導法、分析歸納法、交流討論法。
教具
細線、小球、帶標尺的鐵架臺。
教學過程
一、引入新課
教師活動：課件展示翻滾過山車的精彩片斷，激發學生學習的興趣，引出本節課的學習內容。
在學生觀看過山車的同時，教師提醒學生分析過山車在執行過程中動能和勢能的變化情況。我們已學習了重力勢能、彈性勢能、動能，這些不同形式的能是可以相互轉化的，那麼在相互轉化的過程中，他們的總量是否發生變化？這節課我們就來探究這方面的問題。
二、新課教學
（一）動能與勢能的相互轉化
教師：我們下面看這樣一個例子：
演示：見教材圖7。8—1，用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實驗。把一個小球用細線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點，然後放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉化。我們看到，小球可以擺到跟A點等高的C點，如果用尺子在某一點擋住細線，小球雖然不能擺到C點，但擺到另一側時，也能達到跟A點相同的高度。
教師：在這個小實驗中，小球的受力情況如何？各個力的做功情況如何？這個小實驗說明了什麼問題？
教師總結：小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對小球不做功，只有重力對小球能做功，重力做正功，小球的重力勢能減少，重力做負功，小球的重力勢能增加。該過程中重力勢能和動能在不斷轉化。在擺動過程中，小球總能回到原來的高度。可見，重力勢能和動能的總和不變。
教師：上面幾個例子都是說明動能和重力勢能之間的相互轉化，那麼動能和另外一個勢能——彈性勢能之間的關係又是什麼呢？我們看下面幾個演示實驗。
①拉弓射箭（勢能向動能轉化）
②運動會上撐竿跳高運動員在跳起的過程中（人的動能轉化為杆的彈性勢能，而後杆的彈性勢能轉化為人的重力勢能）
③教材P75圖7。8—2
學生思考：彈力分別做了什麼功，彈性勢能發生了怎樣的變化？
教師總結：彈力做功，彈性勢能變化，彈力做正功，彈性勢能減少，彈力做負功，彈性勢能增加。
教師板書：
機械能：1。重力勢能、彈性勢能與動能統稱機械能。
2。透過重力或彈力做功，機械能可以從一種形式轉化為另一種形式。
（二）機械能守恆定律
物體沿光滑曲面滑下，只有重力對物體做功。用我們學過的動能定理以及重力的功和重力勢能的關係，推匯出物體在A處的機械能和B處的機械能相等。
教師：為學生創設問題情境，引導學生運用所學知識獨立推匯出機械能守恆定律。讓學生親歷知識的獲得過程。
學生：獨立推導。
教師：巡視指導，及時解決學生可能遇到的困難。
推導的結果為：
即
可見：在只有重力做功的物體系統內，動能和重力勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。
同樣可以證明：在只有彈力做功的物體系統內，動能和彈性勢能可以相互轉化，總的機械能也保持不變。
1。機械能守恆定律：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能和勢能可以相互轉化，總的機械能也保持不變。這就是機械能守恆定律。
2。公式：。
3．條件：只有重力或者彈力做功。
例題：把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，如圖，擺長為l，最大擺角為θ，小球運動到最低位置時的速度是多大？
學生：學生在實物投影儀上講解自己的解答，並相
互討論。
教師：幫助學生總結用機械能守恆定律解題的要點、步驟，體會應用機械能守恆定律解題的優越性。
總結：
1．機械能守恆定律不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律方便。
2．用機械能守恆定律解題，必須明確初末狀態機械能，要分析機械能守恆的條件。
三、課堂小結
1。在只有重力或彈力做功的物體系統內，物體的機械能總量不變。
2。應用機械能守恆定律的解題步驟：
（1）確定研究物件；
（2）對研究物件進行正確的受力分析；
（3）判斷各個力是否做功，並分析是否符合機械能守恆的條件；
（4）視解題方便選取零勢能參考平面，並確定研究物件在始、末狀態時的機械能；
（5）根據機械能守恆定律列出方程，或再輔之以其他方程，進行求解。
四、課堂練習
1。下列情況中，運動物體機械能一定守恆的是（ ）。
A。物體所受的合外力為零
B。物體不受摩擦力
C。物體受到重力和摩擦力
D。物體只受重力
答案：D
2。關於機械能是否守恆，下列說法正確的是（）。
A。做勻速直線運動的物體的機械能一定守恆
B。做勻變速運動的物體機械能可能守恆
C。外力對物體做功為零時，機械能一定守恆
D。只有重力對物體做功，物體機械能一定守恆
答案：BD
3。下列說法正確的是（ ）。
A。一個物體所受的合外力為零，它的機械能一定守恆
B。一個物體所受的合外力恆定不變，它的機械能可能守恆
C。一個物體做勻速直線運動，它的機械能一定守恆
D。一個物體做勻加速直線運動，它的機械能可能守恆
答案：BD
4。a、b、c三球各自同一高度以相同速率丟擲，a球豎直上拋，b球水平丟擲，c球豎直下拋。設三球落地的速率分別為va、vb、vc，則（ ）。
A。va>vb>vcB。va=vb>vcC。va>vb=vcD。va=vb=vc
答案：D
5。質量為m的物體，以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑動，在滑動過程中，當高度為h時，以經過底端的水平面為參考面，該物體具有的機械能為（）。
A。B。C。mghD。
答案：A
6。如圖所示，一小球從傾角為30°的固定斜面上的A點水平丟擲，初動能為6J，問球落到斜面上的B點時動能有多大？
答案：設經歷的時間為，則有：，所以，，則豎直位移，落到斜面時動能=14J。
7。如下圖所示，一根長的細線，一端固定在頂板上，另一端拴一個質量為m的小球。現使細線偏離豎直方向α=60°角後，從A點處無初速地釋放小球。試問：
（1）小球擺到最低點O時的速度多大？
（2）小球擺到左方最高點的高度（相對最低點）多高？
（3）若在懸點正下方處有一釘子，，不計懸線與釘碰撞時的能量損失，則小球碰釘後向左擺動過程中能達到的最大高度有何變化？
答案：
（1）由機械能守恆定律得：，則。
（2）。
（3）因為機械能守恆，所以最大高度不變。
五、佈置作業
1。教材P78問題與練習第1、3、4題。
2。觀察記錄生活中其他的物理情景，判斷其是否符合機械能守恆定律。
機械能教案12
匯入一：
如圖所示，小朋友在玩盪鞦韆，當被推動幾下後，鞦韆就會蕩起來，鞦韆蕩得越高，感覺到蕩的過程速度就越大。
盪鞦韆的過程中，小朋友的動能和勢能是如何變化的。
匯入二：
手持粉筆頭高高舉起。
提問：被舉高的粉筆頭具不具有能量為什麼。
學生回答提問後，再引導學生分析粉筆頭下落的過程、首先提出當粉筆頭下落路過某一點時，粉筆頭具有什麼能量（此時既有重力勢能，又有動能）繼而讓學生比較在該位置和起始位置，粉筆頭的重力勢能和動能各有什麼變化（重力勢能減少，動能增加）
在粉筆頭下落的過程，重力勢能和動能都有變化，指出自然界中動能和勢能變化的事例很多。
[設計意圖]從身邊的實驗出發，充分調動學生參與課堂教學的積極性。
匯入三：
教師利用事先準備好的演示器材，請兩個同學配合，指導他們完成一個小遊戲，讓同學們認真觀察並思考遊戲裡面的科學道理。
如圖，將小鋼球或鐵鎖固定在細線的一端，細線的另一端系在鐵架臺上，使小鋼球與細線形成一個擺、讓一個同學靠近鐵架臺，頭稍低，另一同學把小鋼球由該同學的鼻子處釋放，小鋼球（鐵鎖）擺動過程中能否碰到該同學的鼻子，提醒注意安全，並思考其中的科學道理。
匯入四：
多媒體展示過山車的動畫過程、畫面上出現：過山車從很高的軌道一側的頂端釋放，不斷地加速向下運動，越過圓環軌道的最高點，最後衝上軌道的另一側、
在學生觀看過山車的同時，教師提醒學生分析過山車在執行過程中動能和勢能的變化情況、
思考：過山車為什麼要從很高的軌道一側的頂端釋放
說明：教師不對學生的回答做評判，只告訴學生，要回答這個問題，需要學習本節課的內容、引出本節課的課題：機械能及其轉化。
一、機械能及其轉化
思路一
給出機械能的概念，重力勢能、彈性勢能統稱為勢能，動能、勢能統稱為機械能、物體具有的機械能等於動能、勢能兩種能量之和。
[知識拓展]能量的種類很多，如太陽能、電能、原子能等，而機械能是與物體的機械運動情況有關的一種能量，單位跟其他形式的能量單位相同，都是焦耳（J）。
之所以把動能、勢能統稱為機械能，是因為動能和勢能可以相互轉化，滾擺和單擺是動能和勢能可以相互轉化的常見例項、下面透過實驗分析例項中動能和勢能是如何相互轉化的。
1、探究活動一：
如圖所示，將滾擺捲起後釋放，讓學生觀察分析：
①滾擺在最高處時具有什麼能。
②釋放後觀察滾擺的高度、速度、質量的變化，分別分析滾擺下降和上升過程中動能、勢能的變化情況。
③動能和重力勢能之間是否可以相互轉化。
學生進行實驗並回答問題：
①重力勢能。
②下降時：質量不變、高度變小、速度變大、重力勢能變小、動能變大，減小的重力勢能變成了動能、上升時：質量不變、高度變大、速度變小、重力勢能變大、動能變小、減小的動能變成了重力勢能。
③動能和重力勢能之間可以相互轉化。
[設計意圖]讓學生參與實驗探究、在實驗中獲取知識，增長本領。
2、探究活動二：
如圖所示，將單擺的擺球置於A處，然後釋放、擺球就可以在A，C之間來回擺動。
①擺球在哪些位置高度最高。
②擺球在哪些位置速度最大。
③分析擺球從A~B運動過程中，動能、勢能的變化情況。
④分析擺球從B~C運動過程中，動能、勢能的變化情況。
學生進行實驗並回答問題：
①擺球在A，C處高度最高，具有的重力勢能最大。
②擺球在B處速度最大，具有的動能最大。
③擺球從A~B運動過程中，重力勢能不斷減小，動能不斷變大，是重力勢能不斷轉化為動能。
④擺球從B~C運動過程中，重力勢能不斷增大，動能不斷減小，是動能不斷轉化為重力勢能。
總結：動能和重力勢能可以相互轉化、
3、探究活動三：
（1）手持著木球將彈簧片推彎，而後突然釋放木球，觀察到什麼現象在此過程中，涉及哪些能量的轉化
（2）按下圖進行實驗：
讓木球從斜槽上端滾下，觀察木球碰擊彈簧的過程、分析圖中，木球從甲→乙圖和乙→丙圖能量轉化的過程。
學生進行實驗並回答問題：
（1）觀察到木球在彈簧片的作用下在水平槽內運動、在此過程中，彈簧片的彈性勢能轉化為木球的動能。
（2）從甲→乙圖中，木球的動能轉化為彈簧的彈性勢能、從乙→丙圖中，彈簧的彈性勢能轉化為木球的動能。
這說明動能和彈性勢能可以相互轉化、
[設計意圖]透過精心設計的問題，啟用學生的思維，提高學生參與課堂教學的積極性和有效性、
4、回顧滾擺實驗後思考：
①滾擺上下運動的過程中機械能總量有什麼變化，為什麼
②滾擺機械能總量減小的原因是什麼如果沒有摩擦和空氣阻力，機械能的總量還會不會變化
學生討論回答：
①滾擺上升的最大高度越來越小，說明滾擺具有的機械能總量不斷減小。
②滾擺機械能總量減小的原因是摩擦和空氣阻力、如果沒有摩擦和空氣阻力，機械能的總量不會變化。
總結：在動能和勢能相互轉化的過程中，如果沒有摩擦和空氣阻力則機械能的總量保持不變，這就是機械能守恆定律。
思考：乒乓球落地後又彈起來，為什麼達不到原來的高度，能量是怎麼轉化的。
介紹人造地球衛星在執行過程中發生動能和勢能的相互轉化。
思考：
①衛星執行過程中機械能是否守恆
②衛星從近地點向遠地點運動時重力勢能、動能、速度分別怎麼變化
③衛星在什麼時候動能最大什麼時候重力勢能最大
學生思考後回答：
①守恆，因為衛星在太空執行，沒有空氣阻力，只有動能和勢能之間的相互轉化。
②重力勢能增大，動能減小，速度減小。
③在近地點時動能最大，在遠地點時重力勢能最大。
[設計意圖]人造地球衛星涉及機械能的轉化和守恆，可以拓寬學生視野。
思路二
1、機械能：動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能、一個物體可以既有動能，又有勢能。
多媒體展示：從高處下落的蘋果，速度越來越快，用頻閃攝像機攝下它下落的過程，如圖所示。
提出問題：被舉高的蘋果具不具有能量為什麼
學生活動：學生回答提問後，再引導學生分析蘋果下落的過程、首先提出，當蘋果下落到某一點時，蘋果具有什麼能量（此時既有重力勢能，又有動能）繼而讓學生比較在該位置和起始位置，蘋果的重力勢能和動能各有什麼變化（重力勢能減少，動能增加）。
在蘋果下落的過程，重力勢能和動能都有變化，自然界中動能和勢能變化的事例很多，下面我們共同觀察滾擺的運動，並思考動能和勢能的變化。
2、動能與重力勢能的相互轉化
實驗1：用細線把小球繫好，吊在天花板上，做成如圖甲所示的單擺、將單擺拉至A點處，鬆手，讓單擺自由擺動、發現單擺從A點運動到B點的過程中，速度越來越大，從B點運動到C點的過程中，速度越來越小。
實驗2：把一個滾擺懸掛起來，如圖乙所示，用手捻動滾擺使懸線纏在軸上，滾擺升高到最高點，鬆手，發現滾擺下落的過程中，速度越來越快，滾擺上升的過程中速度越來越慢。
問題研討
問題1：
單擺從A點運動到B點，C點的過程中，動能和重力勢能是如何變化的又是如何轉化的呢？
答：
問題2：
滾擺在下落、上升的過程中，動能和重力勢能是如何變化的又是如何轉化的呢？
答：
學生活動：交流討論，思考回答。
（1）單擺從A點運動到B點的過程中，動能變大，重力勢能變小，重力勢能轉化為動能；單擺從B點運動到C點的過程中，動能變小，重力勢能變大，動能轉化為重力勢能、
（2）滾擺在下落的過程中，動能變大，重力勢能變小，重力勢能轉化為動能；滾擺上升的過程中，動能變小，重力勢能變大，動能轉化為重力勢能。
知識歸納：在一定的條件下，物體所具有的動能和重力勢能可以相互轉化。
友情提示：
在動能和勢能的相互轉化過程中，一種形式的能減少，另一種形式的能增加，減少的那種形式的能轉化為增加的那種形式的能。
3、動能與彈性勢能的相互轉化
實驗3：如圖所示，在水平槽裡豎立一個彈簧片，讓木球從斜槽滾入水平槽，撞擊彈簧片、觀察到木球接觸、碰撞彈簧片的過程中，木球的速度越來越慢，彈簧片彎曲程度越來越大；木球被彈簧片彈回的過程中，木球的速度越來越快，彈簧片彎曲程度越來越小。
問題研討
問題1：
在木球與彈簧片接觸、碰撞和被反彈的過程中，動能和彈性勢能是如何變化的又是如何轉化的呢？
答：
問題2：
由上面的實驗，你能得出什麼結論
答：
學生活動：交流討論，思考回答。
（1）在木球與彈簧片接觸、碰撞的過程中，木球的動能減小，彈簧片的彈性勢能增大，木球的動能轉化為彈簧片的彈性勢能、被反彈的過程中，彈簧片的彈性勢能減小，木球的動能增大，彈簧片的彈性勢能轉化為木球的動能。
（2）動能和彈性勢能能夠相互轉化。
實驗4：用彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉化。
學生活動：觀察演示實驗，思考問題，選出代表發表見解。
問題：這個實驗中，小球的受力情況如何各個力的做功情況如何這個實驗說明了什麼。
小球在往復運動過程中，豎直方向上受重力和杆的支援力作用，水平方向上受彈力作用、重力、支援力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有彈簧的彈力對小球做功。
實驗表明，小球在往復運動過程中總能回到原來的位置，小球在往復運動過程中彈性勢能和動能在不斷轉化。
知識歸納：在一定的條件下，物體所具有的動能和彈性勢能可以相互轉化。
友情提示：動能和重力勢能可以相互轉化，動能和彈性勢能也可以相互轉化；不同形式的機械能都可以相互轉化。
[知識拓展]各種形式的能量都可以相互轉化，如電能可以轉化為光能，太陽能可以轉化為電能等，動能和勢能的相互轉化只是能量轉化中的一種形式，能量轉化過程中總是一種能量減少，另一種能量增加。
二、水能和風能的利用
請學生觀看圖片或者影片，認識自然界存在的機械能、指出：水能和風能是水或者空氣因為運動或者位置高而具有的機械能。
修築攔河壩可以提高壩前上游的水位，水位越高，水的重力勢能就越大、這樣水從壩上落下時轉化成的動能就越大，水推動壩下方的水輪機轉動，水輪機又帶動發電機發電，水能最終轉化為電能。
利用風能做功主要是靠風車，也可以用風車的轉動帶動發電機發電、利用風能不會有環境汙染，但風能不穩定，不像攔河壩那樣能把“風能”儲存起來。
展示圖片或者影片，表現自然界的機械能有利也有弊。
在水（風）力發電站，將水（風）的機械能轉化為電能。
[設計意圖]透過水能和風能的利用，知道人類如何利用機械能的轉化與守恆解決實際問題、提高運用機械能轉化與守恆觀點分析力學問題的意識。
課堂小結：透過今天的學習，同學們有哪些收穫在實驗探究中又存在哪些問題還有什麼想探究的問題
學生可以個別回答，或相互交流，在交流的基礎上進行學習小結。
[設計意圖]加強知識的鞏固掌握、提高學生的交流表達能力、
1、如圖所示，已知某人造地球衛星沿橢圓軌道執行，其近地點距離地面高439km，遠地點距離地面高2384km，衛星在近地點時動能，在遠地點時勢能（前兩空選填“最大”或“最小”）、從近地點向遠地點運動過程中，轉化為（後兩空選填“動能”或“勢能”）。
解析：本題主要考查動能和勢能的相互轉化、衛星環繞地球運動過程中，其動能和重力勢能相互轉化、衛星從近地點向遠地點運動的過程中，高度增大，重力勢能增加，增加的重力勢能由動能轉化而來，則動能減小；衛星從遠地點向近地點運動的過程中，高度減小，重力勢能減小，減小的重力勢能轉化為動能，則動能增加、在近地點時，衛星的動能最大；在遠地點時，衛星的勢能最大。
【答案】最大最大動能勢能
2、在一次軍事演習中，一架飛機沿水平方向一邊勻速飛行一邊投放軍用物資，在此過程中飛機的動能（填“變大”“變小”或“不變”），物資在加速下落過程中，動能和重力勢能之間的轉化情況是、
解析：本題考查動能和勢能之間的轉化、飛機沿水平方向一邊勻速飛行一邊投放軍用物資，在此過程中飛機的速度不變，質量變小，所以動能變小；物資在加速下落過程中，質量不變，高度變小，重力勢能變小，但速度越來越快，動能越來越大，所以，重力勢能轉化為動能、
【答案】變小重力勢能轉化為動能
3、如圖所示是某建築工地用起重機起吊貨物的情景、貨物在鋼繩的拉力作用下先沿豎直方向勻速上升，再水平移動到卸貨地點、若不計摩擦和空氣阻力，則貨物在勻速上升過程中（）
A、重力勢能增加，動能減少。
B、重力勢能增加，機械能增加。
C、動能不變，機械能增加。
D、動能減少，機械能減少。
解析：質量越大，速度越大，物體的動能就越大；質量越大，高度越高，物體的重力勢能就越大、本題中，貨物的質量不變，在勻速上升過程中，貨物的速度不變，所以動能不變，而高度增加，所以貨物的重力勢能在增加，又因為機械能為動能和重力勢能之和，所以機械能增加，故B，C選項正確、故選BC。
4、如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動能和勢能互相轉化、則（）
A、小球在A處的動能等於在D處的動能。
B、小球在A處的動能大於在D處的動能。
C、小球在B處的機械能小於在C處的機械能。
D、小球在B處的機械能等於在C處的機械能。
解析：對於AB選項：根據題意，小球在運動的過程中僅有動能和勢能互相轉化，所以小球在重力勢能較大的地方其動能肯定較小、觀察影象，發現小球在A處比在D處所處的高度較高，具有的重力勢能較大，所以小球在A處具有的動能較小，故AB選項都不正確、對於CD選項：根據題意“小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動能和勢能互相轉化”，所以在整個過程中沒有能量的損耗，動能和勢能的總和即機械能是不會減少的，小球在各處的機械能都是相等的，故D符合題意，C不符合題意、故選D。
5、如圖所示為小球在地面彈跳的頻閃照片、根據此圖，以下分析正確的是（）
A、小球在下落時，它的重力勢能減小，動能不變。
B、小球在上升時，它的重力勢能減小，動能減小。
C、小球在彈跳過程中，它的高度下降，機械能減小。
D、小球在彈跳過程中，它的高度下降，機械能不變。
解析：小球在下落時，其質量不變，高度變小，所以重力勢能減小，下落速度越來越快，所以動能增大，A說法錯誤；小球上升過程中，質量不變，高度增大，所以重力勢能增大，速度越來越慢，所以動能減小，B說法錯誤；在彈跳過程中，由於克服阻力做功，部分機械能轉化為內能消耗掉，所以高度越來越小，機械能減小，所以C正確，D錯誤、故選C。
1、動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。
2、一個物體的勢能和動能之和，就是物體的總的機械能。
3、機械能=動能+勢能。
4、動能和勢能可以相互轉化。
5、機械能守恆：如果只有動能和勢能相互轉化時，（不計摩擦）機械能的總和保持不變即物體的機械能守恆。
一、教材作業
【必做題】
教材第74頁動手動腦學物理的2，3題。
【選做題】
教材第74頁動手動腦學物理的1，4題。
機械能教案13
一、教學目標
知識與技能：知道動能和勢能之間的轉化關係，會用動能定理進行計算;
過程與方法：透過對機械能守恆的探究過程，提高學生觀察和分析的能力；
情感態度與價值觀：體會物理之間的緊密聯絡，提高科學的嚴謹性。
二、教學重難點
重點：機械能守恆定律的理解與應用;
難點：動能與勢能之間的轉化關係。
三、教學過程
環節一：新課匯入
教師找學生上臺演示實驗：用細繩拴住一個小球，將小球擺動一定的角度，並靠近同學的鼻尖，根據實驗結果讓學生分析並不會碰到鼻子的原因是什麼?引入新課“機械能守恆定律”。
環節二：新課講授
(一)動能與勢能餓相互轉化
透過上述實驗引導學生得到動能和勢能之間可以相互轉化，並透過自由落體得出重力勢能減少，動能增加的關係。
教師接下來組織學生進行思考討論，還有哪些動能與勢能之間相互轉化的例子，並找同學分享討論的結果。
教師總結：上述例子能夠看出動能和勢能之間可以相互轉化，動能和勢能統稱為機械能，彈性勢能屬於勢能，並提問學生他們之間有哪些關係?從而引入機械能守恆定律。
(二)機械能守恆定律
結合教材中給出的自由落體例子，提示學生在AB兩點的機械能是多少?從A-B動能怎麼變化，重力做功與重力勢能之間的關係，並組織學生以4人為一組進行討論，教師加以指導。並提問學生的討論結果。
教師透過讓學生根據結論總結出規律後在給出機械能守恆定律的定義：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能與勢能可以互相轉化，而總的機械能保持不變。這叫做機械能守恆定律。
教師強調出機械能守恆定律的適用條件。
環節三：鞏固提高
例題鞏固
學生判斷以下幾種情況機械能是否守恆?( )
A、豎直上拋運動
B、做平拋運動的小球
C、沿光滑的斜面下滑的物體
D、豎直方向勻速下降的物體
環節四：小結作業
小結：師生共同總結本節課的內容
作業：完成書後的練習題。
【板書設計】
（略）
機械能教案14
教學目標
一、知識與技能
1．會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度。
2．掌握驗證機械能守恆定律的實驗原理。
二、過程與方法
透過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恆定律，體驗驗證過程和物理學的研究方法。
三、情感、態度與價值觀
透過實驗驗證，體會學習的快樂，激發學習的興趣；透過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學觀。培養學生的觀察和實踐能力，培養學生實事求是的科學態度。
教學重點
1.驗證機械能守恆定律的實驗原理。
2.實驗原理及方法的選擇及掌握。
教學難點
實驗誤差分析的方法。
教學過程
一、匯入新課
透過上一節課的學習，我們知道機械能守恆定律及其表示式以及其在物理學中的重要地位。一個規律的提出，不但要有理論的支援，還要由實驗的驗證，今天我們就設計實驗，來驗證機械能守恆定律。
二、新課教學
（一）實驗方法
在圖1中，質量為m的物體從O點自由下落，以地作零重力勢能面，下落過程中任意兩點A和B的機械能分別為：
EA=，EB=
如果忽略空氣阻力，物體下落過程中的機械能守恆，於是有
EA=EB，即=
上式亦可寫成
該式左邊表示物體由A到B過程中動能的增加，右邊表示物體由A到B過程中重力勢能的減少。等式說明，物體重力勢能的減少等於動能的增加。為了方便，可以直接從開始下落的O點至任意一點（如圖1中A點）來進行研究，這時應有：——本實驗要驗證的表示式，式中h是物體從O點下落至A點的高度，vA是物體在A點的瞬時速度。
（二）實驗中需要注意的問題
教師：請同學們看教材P79“要注意的問題”部分，思考一下問題：
1．重物選取的原則是什麼？為什麼？
2．本實驗誤差的主要來源是什麼？怎樣有效地減小誤差？
3．為了利用重物下落的某個過程驗證機械能守恆，如何恰當的選取重物下落的初末位置？
4．重物的質量是否需要測量？為什麼？
學生看書思考、討論並回答：
1.重物和紙帶下落過程中要克服阻力，主要是紙帶和計時器之間的摩擦力，計時器平面不在豎直方向上，為減小誤差，固定打點計時器時，計時器平面要豎直以利於減小紙帶與計時器的摩擦力。
2.實驗用的紙帶一般小於1m，從起始點開始大約能打出20個左右的計數點，終結位置的點可以選擇倒數第一個點或者倒數第二個點，從這一個點向前數4~6個點當開始的點。這樣選取的目的是可以減小這兩個點瞬時速度和兩點之間的距離（高度h）測量的誤差。一般情況下，打的第一個點作為起始點，這樣測量和計算方便一些。
3.不需要測量重物的質量，因為這個物理量在式子兩邊可以約掉。
（三）速度的測量和重物下落的高度的確定
1.速度的測量
根據做勻加速直線運動的物體在某一段時間t內的平均速度等於該時間中間時刻的瞬時速度可求出A點的瞬時速度vA。
圖2（見下頁）是豎直紙帶由下而上實際打點後的情況。從O點開始依次取點1，2，3，圖中s1，s2，s3，……分別為0～2點，1～3點，2～4點……各段間的距離。
根據公式，t=2×0.02s（紙帶上任意兩個相鄰的點間所表示的時間都是0.02s），可求出各段的平均速度。這些平均速度就等於是1，2，3，……各點相對應的瞬時速度v1，v2，v3，……。例如：量出0～2點間距離s1，則在這段時間裡的平均速度，這就是點1處的瞬時速度v1。依次類推可求出點2，3，……處的瞬時速度v2，v3，……。
2.重物下落的高度的確定
圖2中h1，h2，h3，……分別為紙帶從O點下落的高度。
（四）實驗步驟
1．把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導線將學生電源和打點計時器接好。
2．把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘停靠在打點計時器附近。
3．接通電源，待計時器打點穩定後再鬆開紙帶，讓重錘自由下落，打點計時器就在紙帶上打出一系列的點。
4．重複上一步的過程，打三到五條紙帶。
5．選擇一條點跡清晰且第l、2點間距離接近2mm的紙帶，在起始點標上0，以後各點依次為1、2、3……用刻度尺測量對應下落的高度h1、h2、h3……記錄在表格中。
6．用公式vn=（hn+1–hn–1）/2t，計算出各點的瞬時速度v1、v2、v3……並記錄在表格中。
（五）資料處理
1.列表處理資料（見下頁）
各計數點
l
2
3
4
5
6
下落高度
速度
勢能
動能
結論
2.影象處理
在驗證機械能守恆定律時，如果以v2／2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗資料繪出的圖線在誤差允許的範圍內如果是一條過原點的直線，就能驗證機械能守恆定律。
（六）實驗結論
在誤差允許的範圍內，驗證了機械能守恆定律。
（七）誤差分析
實際上，重物拖著紙帶在下落過程中，受到阻力作用，機械能在不斷減小，故有EB>ED。又因為在初始點時重物的機械能為0，所以有0>EB>ED，mvB2–mghB<0>，–mghD<0>，說明重物在實際下落過程中，重力勢能的減少量大於動能的增加量。
三、課堂小結
本節課主要學習了：
1.實驗目的：用自由落體運動驗證機械能守恆。
2.紙帶的選取及重物速度的測量方法。
3.實驗的誤差來源及注意事項。
四、課堂練習
1．用自由落體法驗證機械能守恆定律的實驗中，下面哪些測量工具是必需的（）。
A.天平B.彈簧測力計C.刻度尺D.秒錶
答案：C
2．在做驗證機械能守恆定律實驗時，以下說法正確的是（）。
A.選用重錘時，重的比輕的好
B.選用重錘時，密度大的比密度小的好
C.選用重錘後要稱質量
D.重錘所受重力要遠大於它所受的空氣阻力和打點計時器對紙帶的阻力
答案：D
3.在做驗證機械能守恆定律的實驗中，下列物理量需要用工具測量的是（）；透過計算得到的是（）。
A.重錘的質量B.重力加速度C.重錘下落的高度D.重錘下落的瞬時速度
答案：C；D
4．在“驗證機械能守恆定律”的實驗中，由於打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶透過時受到較大阻力，這樣的結果會有（）。
A.B.
C.D.以上都有可能
答案：B
5.關於“驗證機械能守恆定律”的實驗誤差，下列說法正確的是（）。
A.重物的質量測量不準會產生誤差
B.重物的質量大一些，有利於減小誤差
C.重物的質量小一些，有利於減小誤差
D.先釋放重物，後接通電源會造成較大誤差
答案：B
6.本實驗中，若以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗資料繪出-h影象應是，才能驗證機械能守恆；-h影象的斜率等於的數值。
答案：一條過原點的傾斜直線；重力加速度
7.在用落體法驗證機械能守恆定律的實驗中：所用重錘的質量m=1.0kg，打點計時器所用電源頻率50Hz，打下的紙帶如圖所示（圖中的資料為從起始點O到該點的距離），則在打B點時，重錘的速度vB=m／s，重錘的動能Ek=J，從開始下落到打B點時，重錘的勢能減小量是J（取兩位有效數字）。
答案：0.79；0.31；0.31
五、佈置作業
書寫實驗報告。
機械能教案15
一、教學目標：
1、知識與技能：
1.理解動能、重力勢能，知道彈性勢能。
2.能用例項說明物體的動能和勢能，知道機械能包括動能和勢能。
2、過程與方法：
1.學生透過觀察物體具有動能、重力勢能和彈性勢能的一系列物理實驗，學習觀察物理實驗現象的方法，提高觀察能力。
2.透過實驗探究活動，再次加深對控制變數法的認識。
3、情感態度與價值觀：
透過學習有關動能、勢能的知識及其在生活中的廣泛應用，激發學生學習物理的興趣，培養學生理論聯絡實際的觀念。
二、教學重難點：
重點：探究動能、重力勢能和彈性勢能的影響因素，讓學生體驗探究的過程。難點：學生設計完成探究試驗，並交流評估各自的實驗方案
三、教學方法：
實驗法，講授法，指導閱讀法，演示法
四、教學實驗儀器：
乒乓球、沙子、小桌子、模型小汽車、銅塊、細線、木塊等
五、教學過程：
1、情景引入：
師：首先請同學們觀看一個現象（老師在桌子上放上一張紙和一個乒乓球，用扇子扇風，紙和乒乓球被風吹走）同學們看到了什麼現象？
生：風把紙和乒乓球吹走了。
師：那麼風能把火車吹翻嗎？
生：（一般）不能。
師：請同學們觀看一個新聞片段。（風吹翻火車）
師：對此，你們有什麼看法？
生：太可怕了，風怎麼會有如此大的力量呢？
2、新課教學：
師：那麼，我們帶著疑問，走入今天的課堂。首先，請同學觀察下面四幅圖，分析一下這四幅圖中的物體有什麼共同的特徵？
生：他們都在運動。
師：很好，那麼結合前面我們所學功的知識，這些運動的物體能不能對別的物體做功呢？像這樣，一個物體能夠做功，我們就說他具有能。能夠做的功越多，我們就說他具有更多的能。請注意，能夠做功指的是他具有的本領，能不能確定他一定正在對別的物體做功呀？不能！像剛剛那樣的四個物體，是由於運動而具有對其他物體做功的能力，我們把這種能稱為動能。那同學們能不能從生活實際中找到具有動能的物體呢？
生：……
師：其實，我們判斷一個物體是否具有動能，主要是看這個物體是否在運動。那麼，下面，我們一起來看看這輛運動的公交車發生了什麼事情？（看影片）剛剛的影片中發生了什麼事情呢？
生：公交車將小汽車撞飛出去了！
師：我這裡也有一輛小汽車，（拿著道具模型）現在它也在運動，如果是這輛小汽車裝上影片中的小汽車，會把小汽車撞飛出去嗎？
生：不能；
師：那這說明，運動的物體都有動能，但是動能是不是都一樣大呀？（不是）動能有大有小，那麼這個動能的大小到底與什麼因素有關呢？同學們大膽的猜想一下：
生：猜想：（質量；體積（乒乓球和小鋼珠）；速度）
師：這都是我們的猜想，那要驗證我們的猜想，我們應該怎麼做呢？（實驗）請同學們自己先運用自己手中的器材設計一下；
（控制變數法；做實驗，得出結論）
師：現在，老師拿出一個銅塊，放在這張桌子上，同學們會擔心，銅塊撞傷你嗎？（不擔心）那我用一根細繩將銅塊吊起來，放在你的頭上，你擔心嗎？為什麼呢？
生：可能會回答擔心繩子斷了，砸到頭。
師：這個銅塊是因為動起來讓你覺得擔心嗎？不是！是因為這個銅塊被舉高了而擔心。那也就是說雖然這個銅塊沒有動起來，但是因為被舉高了也具有了做功的能力。那這種因為被舉高而具有的能就叫做重力勢能。同樣的，重力勢能有大有小，我們根據動能的探究過程來探究一下重力勢能的大小與那些因素有關！我這裡有一盒沙子，在沙子上面，放上一張桌子，將一個銅塊舉高，鬆手，銅塊將桌子砸進沙子中，桌子陷入沙子中越深，說明這個銅塊能對桌子做更多的功，具有更多的能；反之，則不然。
（控制變數法；做實驗，得出結論）
師：透過學習，我們得出，物體由於運動或者被舉高都會具有能，由於運動而具有的能叫動能，由於被舉高而具有的能叫重力勢能。動能大小與物體的質量和運動的速度有關，而重力勢能與物體的質量和被舉高的高度有關；那我這裡有根橡皮筋，現在既沒有運動也沒有被舉高，是不是就不具有能，不能對物體做功呢？看個小實驗，用橡皮筋將紙彈出去，橡皮筋能將紙彈出去，說明此時此刻的橡皮筋也具有能，但是這種能不是因為運動也不是因為被舉高，而是因為發生了彈性形變而具有的能，這種能，我們就叫做彈性勢能，由於時間關係，我們就不在課堂上討論了，只是給同學看看老師已經做過的一個實驗，同學能夠知道彈性勢能的大小也不是都一樣的，與物體發生彈性形變的程度有關。
重力勢能和彈性勢能總的來說都是勢能，我們把勢能和動能的合起來稱之為機械能。
六、課堂練習：
1、看圖說出圖中的物體各自具有的是什麼樣的能。
2、運用今天所學的知識解決情景引入中風吹翻火車，滴水川石。
七、課堂小結：
（主要小結知識和實驗方法）時間還很多的話，還可以讓同學們討論一下，透過本節課程的學習，對生活有哪些啟示：比如火車被吹翻，公交車撞飛小汽車要注意控制好速度，又比如滴水穿石，不能小覷大自然的威力等等。
八、課後作業：
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