這是機械能守恒定律公式推導，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

機械能守恒定律公式推導第 1 篇

教學目標

1.目標

知識目標：要知道機械能概念，理解動能、勢能轉化；掌握機械能守恒條件、內容；能靈活應用守恒定律。

能力目標：初步掌握探究物理規律的研究方法。

情感目標：通過機械能守恒，感悟自然界的守恒思想，體會自然的對稱美、和諧美。

2.重難點及對應策略

教學重點：（1）推導、建立機械能守恒定律，并能夠理解定律內容；（2）在具體問題中會判斷機械能守恒，能建立守恒關系的數學式。

教學難點：（1）理解機械能守恒條件；（2）會判定機械能是否守恒并分析系統具體機械能。對應策略：采用“游戲定性分析、實驗定量探究、理論演繹推導”三個活動來分散并突出重點；對比分析兩個類似游戲來突破難點。

三、教法學法

1.教法

教師應在教學中為學生創造良好的學習情境，提供多樣化信息的來源，根據STS的教學模式，注重探究型、主導型、交互性、社會性的教學。本節教學設計依據教學理論及建構主義學習理論進行設計：對機械能守恒定律的得出過程，采用碰鼻游戲來創設情境，發現守恒現象；利用氣墊導軌進行實驗演示，探究守恒原理；通過自由落體運動的理論進行演繹推導；對守恒條件的得出和掌握，通過實驗和對比分析，整個教學過程中設計一些列問題進行啟發。

2.學法

結合教法，讓學生在具體的物理情境及教師的引導下進行探究式學習，體現由物講理的基本方法；讓學生在實驗中學會觀察、思考與分析，用已掌握的知識進行探究式的演繹推理，最后歸納總結新的物理規律。

四、教學過程

環節一：創設情境

第一，圖片展示。出示生活中動能、勢能轉化圖片，讓學生對動能、勢能轉化進行探討并引出機械能概念。

第二，實驗演示。學生演示過山車實驗，直觀體驗動能和勢能的轉變，并提出問題：小鋼球為什么能穿過圓環？每一狀態的動能和勢能如何變化？由此引出課題。

環節二：探究守恒等式

第一，碰鼻游戲，定性分析。利用單擺裝置，請學生中“勇敢者”上來進行碰鼻游戲的演示。游戲過程中，參與者有明顯的退讓動作，再仔細觀察發現小鋼球到鼻子位置戛然而止。在輕松的氛圍中，教師提出問題：擺動過程中有一個量是不變的，是什么？小球受到哪些力的作用？哪些力對小球做功？為探究守恒條件做好鋪墊。

第二，氣墊導軌實驗，定量探究。實驗演示開始前，提出問題：分析滑塊的受力情況，并思考哪些力對滑塊做功，為環節三探究守恒條件做準備。在實驗數據的記錄、計算、比較的過程中，突出本節的重點：建立守恒定律。

第三，自由落體運動，驗證規律。探究物理規律應該是由簡單到復雜，逐步深入，同時簡單的自由落體來進行理論推理也符合最近發展區觀點。

環節三：探究守恒條件

將小鋼球換成乒乓球，進行“碰鼻游戲2”。引導學生從現象、受力、做功等幾個方面對兩次碰鼻游戲進行對比分析。在上述兩個環節基礎之上，總結歸納出機械能守恒定律內容、條件以及表達式。

環節四：鞏固知識，拓展應用

以搶答的方式分析四種運動狀態中的物體是否滿足機械能守恒；鞏固學生建立機械能守恒恒等式。

環節五：課后延伸，布置作業

布置作業：（基礎模塊）根據課后練習完成對機械能守恒定律的鞏固，完成書后練習1；（拓展模塊）書后練習2，請再次用牛頓第二定律和運動學公式來處理這兩個問題，比較異同；（實踐模塊）尋找“生活中的機械能守恒”，以文字說明或圖片、視頻形式提交教學空間。

五、教學反思

從教學空間點擊量以及學生回復情況可以看出，這節課的效果較好；空間的應用促進了師生之間交流，但學生養成將物理與生活相聯系的習慣，教師要借助圖片、視頻、科普知識等形式推廣生活中的物理，潛移默化地把物理帶進學生的生活。

機械能守恒定律公式推導第 2 篇

教學目標

1、知識與技能

知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化；

理解機械能守恒定律的內容；

在具體問題中，判定機械能是否守恒，并能列出機械能守恒的方程式。

2、過程與方法

通過科學探究機械能的過程，對物理現象（動能和勢能的轉化）的分析提出假設，再進行理論推理的物理研究方法；

經歷歸納概括“機械能守恒的條件”的過程，體會歸納的思想方法。

3、情感態度與價值觀

通過視頻與實驗，激發學生學習的熱情，體會科學的無窮魅力；

通過機械能守恒，感悟自然界的守恒思想，體會自然地對稱美、和諧美。

2學情分析

學生已經在初中學習過有關機械能的基本概念，對“機械能”并不算陌生，接受起來相對輕松。通過前幾節內容的學習，同學們對“機械能”這一概念較初中有了更深認識，在此基礎上學習機械能守恒定律學生比較容易理解。

3重點難點

重點：1、理解機械能守恒定律的內容

2、在具體問題中能判定機械能是否守恒，并能列出定律的數學表達式

難點：1、從能的轉化和功能關系出發理解機械能守恒的條件

3、能正確判斷研究對象在所經歷的過程中機械能是否守恒

4教學過程 4.1第一學時 教學活動 活動1【活動】教學過程

新課引入

觀看“最美單板滑雪”視頻

通過視頻，我們驚嘆運動員在空中動作的控制能力，在短暫瞬間帶給我們視覺的沖擊。那么運動員想在空中做出高難度動作，需要滿足哪些條件呢？

討論：更多的空中運動時間

更加嫻熟的技巧

總結：更多的空中時間，需要更大的初速度；更嫻熟的技巧，需要成年累月的訓練。

技術上的支持要交給教練員，理論上的支持我們可以幫忙。

一、機械能

回顧本章第一節內容（投影）

我們探究過物體運動過程中的守恒量。研究小球在兩個對接斜面間運動時，伽利略提出了物體動能和勢能可以相互轉化。請同學們利用所學知識進行解釋。

重力做功，重力勢能變化；合外力做功，動能變化。

在生活中，動能和勢能相互轉化的實例很多，請同學們舉例說明：

彈弓、秋千、射箭、航母阻攔索等（投影）

從剛才的討論可以看到，重力勢能、彈性勢能和動能之間具有密切的練習，我們把它們統稱為機械能。

二、何為守恒？

物體以初速度v0沖上光滑斜面，到達最高點后又回到斜面底端，圖1中斜面光滑，圖2中物體受到一沿斜面向下的恒力F。

探究一、兩種情況下，物體回到斜面底端時的機械能與初態機械能是否相等？

探究二、在斜面上某一位置時（距離初始位置L遠）的機械能與初態機械能是否相等？

情況一

動能

勢能

機械能

初態

回到斜面底端

斜面上某一位置

情況二

動能

勢能

機械能

初態

回到斜面底端

斜面上某一位置

結論：守恒是機械能總量保持不變，而不是初始值等于末態值

二、為何守恒？

探究一、受力情況不同（物體沿光滑軌道下滑和沿粗糙軌道下滑）

探究二、能量轉化情況不同（物體沿光滑軌道下滑和沿粗糙軌道下滑）

在只有重力和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，叫做機械能守恒定律。

練習：判斷下列運動是否滿足機械能守恒（AB）

A．繩子牽引小球在豎直面內做圓周運動

B．小球做豎直上拋運動

C．物體沿斜面勻速下滑

D．流星在大氣中下落留下明亮的軌跡

練習（課本78頁第2題）神州好載人飛船在發射至返回的過程中，以下哪些階段中返回艙的機械能是守恒的？

A．飛船升空的階段

B．飛船在橢圓軌道上繞地球運動的階段

C．返回艙在大氣層以外向著地球做無動力飛行階段

D．降落傘張開后，返回艙下降的階段

例題：把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，擺長為L，最大偏角為θ。如果阻力可以忽略，小球運動到最低位置時的速度是多大？

解題步驟

1、確定研究對象和研究過程

2、判斷機械能是否守恒

3、設定零勢能面，找到初末狀態的動能和勢能表達式

4、列出機械能守恒定律方程，求解。

討論：能否通過其他方法求解呢？

結論：動能定理可以求解。在機械能守恒情況下，動能定理實際上時機械能守恒的另一種表達形式 ，其優點是無需設定零勢能面。

三、為何不守恒

討論物體機械能不守恒的原因

機械能守恒定律公式推導第 3 篇

一、引入新課：通過視頻：加油！向未來，引入新課，激發學生學習物理的興趣《機械能守恒定律》的教學設計

　　二、學習目標

　　1、知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能之間可以相互轉化。

　　2、理解機械能守恒定律的內容及適用條件。

　　3、學會在具體問題中判斷機械能是否守恒。

　　三、新課講授

　　【知識回顧】

　　1、本章學習了哪幾種形式的能，大小如何計算？

　　2、動能定理的.內容是什么？

　　3、重力做功與重力勢能的關系是什么？

　　【基本概念】

　　1.機械能：動能、重力勢能、彈性勢統稱為機械能

　　2.計算公式：

　　3.注意：機械能是標量，具有相對性

　　探究一：動能和勢能之間的相互轉化

　?、?、認真觀察演示實驗，體會動能和勢能之間可以相互轉化。

　?、?、請同學們列舉生活中動能和勢能之間相互轉化的例子。

　　探究二：機械能守恒定律的理論推導（分組討論）

　　情景1：質量為m的物體自由下落過程中經過高度h1的A點速度v1，高度h2的B點時速度為v2，不計空氣阻力，分析A、B兩位置的機械能的關系。

　　探究三：機械能守恒定律的條件

　　思考：機械能守恒定律只適用于自由落體運動嗎？

　　情景2：物體沿光滑斜面下滑，A、B為圖中任意兩個時刻所處的位置。

　　情景3：若在情景1中考慮空氣阻力，試分析A、B兩位置的機械能關系。

　　結論：在只有?? 做功的物體系統內，動能與重力勢能可以互相轉化，而總的機械能保持不變。

　　同樣可以證明，在只有?? 做功的物體系統內，動能與彈性勢能可以互相轉化，而總的機械能保持不變。

　　用單擺模擬視頻中的實驗，并解密。

　　【機械能守恒初判斷】

　　下列實例中哪些情況機械能是守恒的?

　　1、跳傘員利用降落傘在空中勻速下落

　　2、拋出的籃球在空中運動（不計阻力）

　　3、用繩拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升。

　　四、課堂練習

　　質量為1 kg的物體從離地面1.5 m高處以速度10 m/s拋出，不計空氣阻力，若以地面為零勢能面，物體的機械能是________J，落地時的機械能是________J；若以拋出點為零勢能面，物體的機械能是________J，落地時的機械能是________J．(g取10 m/s2)

　　五、課堂小結

　　1、機械能

　　2、機械能守恒定律

　　①內容

　?、诒磉_式

　?、蹢l件

　　六、作業：

　　推導過山車至少從多高處開始滑下，才能安全通過最高點？

　　1

機械能守恒定律公式推導第 4 篇

　一、教學目標

　?。ㄒ唬┲R與技能

　　1．理解物體的動能和勢能是可以相互轉化的。

　　2．理解機械能守恒定律及其條件。

　?。ǘ┻^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恒；

2．初步學會從能量轉化和守恒的觀點來解釋物理現象，分析問題。

　?。ㄈ┣楦?、態度與價值觀

　　1．通過對機械能守恒定律的探究，體驗理想實驗是探究物理規律的一種重要方法和手段，激發學習的積極性、能動性。

　　2．通過將科學技術與物理課堂結合，提高自身做物理實驗的科學素養。?

　　3．在運用機械能守恒定律解決實際問題的過程中，體驗學有所得的快樂，并感悟物理與社會生活的緊密聯系。

　　二、教學重點和難點?

　　運用理想實驗探究機械能守恒定律；

歸納出只有重力做功是機械能守恒的條件。

三、教學方法

　　實驗探究法

　　四、教學設計思路和教學流程

　?。ㄒ唬┙虒W設計思路

　 本節課采用“情景引入──提出問題──猜測答案──探究答案──驗證結論──條件歸納──應用和小結”的教學流程：從過山車模型中發現動能和重力勢能可以相互轉化，提問在轉化過程中動能和重力勢能的總量（機械能）是否相等，進而引出探究的主題；之后運用已學的理論知識動能定理驗證結論，將理論和實驗推理很好的相結合；在條件討論過程中設計多個情景，通過不同情況下讓學生尋找力做功的共性，師生互動討論歸納出機械能守恒的條件；?

五、教學過程

教師活動

幻燈片演示

學生活動

設計意圖

一、新課引入

提出問題

小球在運動過程中動能和重力勢能如何變化？動能和重力勢能的總量又會如何？

?

學生回答：動能增大，重力勢能減少.(但是兩者之和不清楚。)

由演示提出新問題，激發探究興趣。

為了弄清楚兩種能量之和如何變化我們需要先

復習回顧

機械能定義：

?

學生回顧

?

?

?

?

?

小組積極回答

?

?

?

?

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?

學生考慮并回答

通過復習聯系引入問題，學生思考激發學生探索欲。

聯系生活

實際上生活中與翻滾過山車一樣有能量轉化的例子比比皆是：

?

?

學生主動回答生活實例?

?

?通過圖片說出動能與勢能變化情況。

?

?

?

?

理性問題實際化，聯系實際生活。

發散學生思維

探究過程

機械能中動能與重力勢能相互轉化的關系：1、提出問題

學生探究

體現學生自主性

2、猜想答案

并且大致的指出我們探究的具體做法與探究方向。

學生大膽猜測

學生發言

體現猜想在科學研究中的作用

3、探究過程

分組探究

學生自主性高漲積極試驗，現象好奇。

體現教師的主導作用，學生主體地位，二者缺一不可。

（1）只受重力。只有重力做功

學生自主推導過程

學生發言，匯報探究結論

讓學生學會分享

培養學生語言組織能力

（2）受其他力，但是其他力不做功

學生發現原來和第一種情況一樣。

學生學會總結不同現象的相同規律。

（3）物體受其他力，且其他力做功

學生分析，教師總結

學生實踐上升到理論