机械能守恒公式
-爱华英语
2023年2月15日发(作者：220kv变电站)齐河一中高三学科物理教案第8周3节
课题
机械能守恒定律总课时数1
课型复习课编订人：郑勃审核人：赵荣兵执教时间10.20
学
习
目
标
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，
能
力
目
标
1、学会在具体的问题中判这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
情
感
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。
学习重点1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。
学习难点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
学习方法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
确该定律数学表达式公式的来龙去脉。
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。
教学过程
一、导入新课
1、用投影片出示思考题：
①本章中我们学习了哪几种形式的能？它们各是如何定义
的？它们的大小各由什么决定？
②动能定理的内容和表达式是什么？
③重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系？
学生回答：
①本章我们学习了以下几种能：动能、重力势能、弹性势能。
②动能定理的内容是：物体所受合外力所做的功等于物体动能
的改变，即：Ｗ＝Ｗ
Ｋ２
－Ｗ
Ｋ１
。
③重力所做的功和物体重力势能之间变化的关系为：
Ｗ
Ｇ
＝Ｅ
Ｐ１
－Ｅ
Ｐ２
３、教师总结：
①同学们要注意动能定理中动能的变化量是末动能减去初动
能，而重力做功与重力势能改变之间关系式中初位置的重力势能与
末位置重力势能的差。
②引入：动能、重力势能、弹性势能属于力学范畴，统称为机
械能，本节课我们就来研究有关机械能的问题。
一、新课教学
（一）机械能
1、概念：物体的动能、势能的总和
齐河一中高三学科物理教案第8周3节
E＝E
K
＋E
P
2、机械能是标量，具有相对性（需要设定势能参考平面）
3、机械能之间可以相互转化
（1）重力势能和动能间的相互转化
实例分析：竖直上抛运动、竖直平面内的圆周运动
（2）弹性势能和动能间的相互转化
实例分析：水平弹簧系统：弹簧的一端固定，另一端和滑块
相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动。
4、过渡：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相
互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么变
化呢？
（二）机械能守恒定律的推导
（分组计算，采用激励机制）
1、实例分析：
（1）自由落体：质量为1Kg的物体作自由落体运动，高度足
够高
g=10m/s2分组计算1s未、2s未、3s未、4s未的动能、重力
势能（以开始下落点为参考平面）以及机械能并作比较
动能重力势能机械能
1s未
2s未
3s未
4s未
结论：只受重力作用时机械能保持不变
（2）平抛运动：质量为1Kg的物体以10m/s初速度水平抛出，
其它同上（1）
结论：只受重力作用时机械能不变
（3）质量为1Kg的物体沿倾角为300的光滑斜面从静止开始
下滑
（同上计算）
思考：a、是否只受重力作用？
b、与上两例是否可以找出共同点？
结论：只有重力做功时，物体的动能和势能相互转化，但机械
能总量保持不变
2、理论推导过程
物体只有重力做功
根据动能定理得：
2
1
2
22
1
2
1
mvmvW（1）
又据重力做功与重力势能的关系得到：
21
mghmghW
G
（2）
由（1）（2）两式可得
21
2
1
2
22
1
2
1
mghmghmvmv
齐河一中高三学科物理教案第8周3节
移项得：
2
2
12
2
22
1
2
1
mghmvmghmv
结论：只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，但机械能总量
保持不变
（三）机械能守恒定律
1、内容：在只有只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，但
机械能总量保持不变
2、理解：
（1）条件：a：只受重力作用
b：不只受得力作用，但其它力不做功
（2）表达式
2
2
12
2
22
1
2
1
mghmvmghmv
3、只有弹簧弹力做功时，弹性势能和动能间相互转化，但物体和
弹簧系统机械能总量保持不变。（理论推导中的重力做功改成弹簧
弹力做功，重力势能改为弹性势能）
（四）练习分析
1、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是：
A、做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒；
B、做匀速变速直线运动的物体，机械能一定守恒；
C、外力对物体所做的功等于0时，机械能一定守恒；
D、物体若只有重力做功，机械能一定守恒。
2、在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒
的是：
A、起重机吊起物体匀速上升；
B、物体做平抛运动；
C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；
一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做
上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。
3、从离地高为Hm的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m
的物体，它上升hm后又返回下落，最后落在地面上，则一列说法
中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）
A、物体在最高点时机械能为mg(H+h);
B、物体落地时的机械能为mg(H+h)+1/2mv2;
C、物体落地时的机械能为mgH+1/2mv2;
D、物体在落回过程中，以过阳台时的机械能为mgH+1/2mv
归纳反思
三、小结
本节课我们学习了机械能守恒定律
1、我们说机械能守恒的关键是：只有重力或弹力做功；
2、在具体判断机械能是否守恒时，一般从以下两方面考虑：
①对于某个物体，若只有重力做功，而其他力不做功，则该物
体的机械能守恒。
齐河一中高三学科物理教案第8周3节
②对于由两个或两个以上物体（包括弹簧在内组成的系统，如
果系统只有重力做功或弹力做功，物体间只有动能、重力势能和弹
性势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的转移，系统内部
没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能守恒。
3、如果物体或系统除重力或弹力之外还有其他力做功，那么机械
能就要改变。
作业设计
完成学案