原创《机械能守恒定律教学设计分析》：本文关于机械能守恒定律论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
[摘 要]机械能守恒定律是高中物理的重要内容,是能量法解决力学问题的重要规律.文章结合教学实践,对机械能守恒定律的教学设计进行了分析探讨.
[关键词]机械能守恒；教学设计；规律归纳；简单应用
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2017）32004202
“机械能守恒定律”一直是高中物理教学的重点,也是学生学习的难点,不少学生对机械能守恒定律及其守恒条件理解把握不准.笔者从实际教学出发,对该节内容进行了调整和设计,和大家分享.
一、分析具体实例中势能和动能的转化
播放视频：①荡秋千；②射箭.
师：荡秋千和射箭的过程中,动能和势能是怎样转化的?通过什么方式实现?
生：小孩在下降过程中,重力势能转化为动能；在上升过程中,动能转化为重力势能.箭被射出去的过程中,彈性势能转化为动能.动能、势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能.通过重力或弹簧弹力做功,机械能可以从一种形式转化为另一种形式.
二、寻找动能和势能转化过程中所遵循的规律
1.动能和重力势能之间的转化
（1）实验1.摆球实验
将小钢球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的A点,然后放开,让小球在同一平面内摆动,观察小球所达到的最大高度.
在某个位置P挡住悬线,看一看这种情况下小球所能达到的最大高度.将小钢球换成泡沫球,再次重复实验.
师：
实验现象是什么?实验说明了什么?
小球受哪些力?哪些力做功?
根据实验现象,说说动能和势能转化过程中所遵循的规律,可提出怎样的猜想?
生：小钢球能到达的最高处和释放处是等高的,说明小钢球在摆动的过程中某一物理量不变.泡沫球到达的高度越来越低.
小钢球受重力和绳子的弹力作用,但只有重力做功.泡沫球受重力、绳子的弹力和空气阻力,除了重力做功外,还有空气阻力做功.
在只有重力做功时,小钢球的机械能保持不变.
（2）理论推导
一个质量为m的小球沿着光滑的曲面滑下,在A点时速度为v1,高度为h1；在B点时速度为v2,高度为h2.选择地面为参考平面,请比较小球在A、B处的机械能大小.
师：根据动能定理写出小球从A到B的过程中,合力做功和动能变化的关系.
写出小球在A点的机械能E1和B点的机械能E2.
比较小球在A点和B点的机械能,能得到什么结论?
所以,在只有重力做功的物体系统内,动能和重力势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.
2.动能和弹性势能之间的转化
实验2.水平弹簧振子实验
利用气垫导轨做弹簧振子实验,用软弹簧连接滑块,将滑块拉离平衡位置后放手,观察滑块的振动范围.
师：实验现象是什么?实验说明了什么?
滑块受哪些力?哪些力做功?
根据实验现象,说说动能和弹性势能转化过程中所遵循的规律,可得到怎样的结论?
生：滑块可以回到原来释放的初始位置,说明滑块在滑动过程中遵循着某一个物理量的守恒规律.
滑块受重力和弹簧弹力作用,但只有弹簧弹力做功.
在只有弹簧弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.
3.动能、重力势能和弹性势能之间的转化
实验3.倾斜弹簧振子实验
将气垫导轨一端垫起,重复实验2.
师：实验现象是什么?实验说明了什么?
滑块受哪些力?哪些力做功?
根据实验现象,说说动能、重力势能和弹性势能转化过程中所遵循的规律,可得到怎样的结论?
生：滑块可以回到原来释放的初始位置,说明滑块在滑动过程中遵循着某一个物理量的守恒规律.
滑块受重力和弹簧弹力作用,在只有重力和弹力做功的物体系统内,动能和重力势能、弹性势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.
笔者认为,由于有第1种情况作为基础,学生是可以理解第2、3种情况的,所以不需要理论推导.
三、机械能守恒定律的归纳
结合前面的三种情况中,对规律的总结,引导学生归纳守恒定律,应让学生在充分理解事物的本质的基础上进行,切不可把规律的内容生硬地灌输给学生.这样做学生不可能理解规律的真正含义.
师：机械能守恒的内容,请同学们做进一步的说明.
生：对单个物体,重力势能和动能相互转化,而机械能保持不变.
对水平放置的弹簧和物体构成的系统,弹性势能和动能相互转化,而机械能保持不变.
对非水平放置的弹簧和物体构成的系统,重力势能、弹性势能和动能相互转化,而机械能保持不变.
师：守恒的条件是什么?
生：对单个物体,只有重力做功.
对水平放置的弹簧和物体构成的系统,只有弹簧弹力做功.
对非水平放置的弹簧和物体构成的系统,只有重力和弹簧弹力做功.
重力势能的减少等于动能的增加,用这种方法解题不用确定零势能面.
在这节课的教学设计中,可把机械能守恒分为三种情况.
①只有重力做功时,单个物体的动能和重力势能相互转化,但动能和重力势能的和（机械能）不变.
②只有弹簧对物体做功时,水平方向的弹簧和物体所构成的系统内,动能和弹性势能相互转化,但动能和弹性势能的和（机械能）不变.
③只有重力和弹簧的弹力做功时,弹簧和物体所构成的系统内,动能、重力势能和弹性势能相互转化,但动能、重力势能和弹性势能的和（机械能）不变.
（责任编辑 易志毅）
机械能守恒定律论文参考资料：
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