高中物理人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律教学设计

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这是一份高中物理人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律教学设计，共2页。教案主要包含了教学目标，教学重点，主要讨论的问题，实例探究等内容，欢迎下载使用。

物理必修2 5.8 机械能守恒定律

一、教学目标

(一)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、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件；

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。

(二)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，分析问题。

(三)情感、态度与价值观

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。

二、教学重点、难点

教学重点1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，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。

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，能正确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。

三、主要讨论的问题：

动能与势能的相互转化
只有重力做功时系统的机械能
机械能守恒定律的内容及其表达式
判断机械能守恒的方法
动能定理、功能原理与机械能守恒定律
例题:

例1 下列叙述中正确的是（）

A. 做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B. 做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒

C. 外力对物体做功为0 ，物体的机械能一定守恒

D. 系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒

例2 如图所示，一轻质弹簧固定于O点，另一端系一小球，将小球从与O点在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力。在小球由A点摆向最低点B的过程中（）

A. 小球的重力势能减少 B. 小球的重力势能增大

C. 小球的机械能不变 D. 小球的机械能减少

例3 以20m/s的速度将一物体竖直上抛，若忽略空气阻力，g取10m/s2，试求：(1) 物体上升的最大高度；(2) 以水平地面为参考平面，物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置。

例4 如图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端A、B相平齐，当略有扰动时其一端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大?

四、实例探究：

1. 物体在下列运动中机械能一定守恒的是（）

A. 自由落体运动 B. 在竖直方向上做匀加速直线运动

C. 在竖直方向上做匀速直线运动 D. 在水平方向上做匀加速直线运动

2. 质量为m的小球从桌面等高处竖直上抛，桌面离地面的高度为h，小球能达到的最大高度离地面为H。若以桌面为参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（）

A. mgH B. mgh C. mg(H+h) D. mg(H－h)

3. 两个物体的质量之比为1︰3，它们距地面的高度之比也为1︰3。让它们自由落下，则它们落地时的动能之比为（）

A. 1︰3 B. 3︰1 C. 1︰9 D. 9︰1

4. 一个人站在高处地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时速率为v，空气阻力不计，则人对物体所做的功为（）

A. mgh B. C. D.

5. 从离地高H处的A点水平抛出一质量为m的物体，抛出的初速度为v0，物体下落到离抛出点竖直距离为h的B点，如图所示。试用动能定理推证物体在B点的机械能等于在A点的机械能。

6. 如图所示，翻滚过山车轨道顶端A点距地面的高度H=72m，圆形轨道最高处的B点距地面的高度h=37m。不计摩擦阻力，试计算翻滚过山车从A点由静止开始下滑运动到B点时的速度。（g取10m/s2）

7. 如图所示，一艘快艇发动机的冷却水箱离水面高度为0.8m，现用导管与箱底连通到水中，要使水流进水箱，快艇的航行速度至少应达到多大？（不考虑导管对水的阻力，g取10m/s2）

8. 如图所示，质量均为m的物体A和B，通过跨过定滑轮的轻绳相连。斜面光滑，不计绳子与滑轮之间的摩擦，开始时物体A离地面的高度为h，物体B位于斜面的底端，用手按住物体A，物体A和B静止。撤去手后，问：(1) 物体A将要落地时的速度多大？ (2) 物体A落地后，物体B由于惯性将继续沿斜面上升，则物体B在斜面上的最高点离地面的高度多大？