機械能守恒定律的應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】高中物理；機械能；守恒定律；分層教學法

近幾年，在教育體制改革下，學生在教學中發(fā)揮其主體地位，并促進其主動性。目前，分層次教學已經(jīng)得到各科教師的普遍運用。在分層次教學中，一般要根據(jù)學生的不同特點、心理素質(zhì)以及學習能力進行教學，以保證分層教學獲得較大的實施效果。

一、了解學生的基本狀況

教師在教學中要與學生經(jīng)常溝通，并能夠了解學生的基本狀況。因為教師在進行分層次教學期間，都要根據(jù)學生的基本情況來選擇，所以，教師在日常教學期間，就要主動與學生溝通、交流，并對學生進行全面的了解。在該執(zhí)行條件下，不僅能為教學方式進行積極調(diào)整，促進教學內(nèi)容的合理設(shè)計，還能使教學效果獲取較大效果。例如：在高中物理學習機械能守恒定律教學期間，在開展課程教學前期，教師就要引導學生在課前對知識進行預習，其中，可以為學生體現(xiàn)幾個能夠研究的問題，并在課下與學生進行溝通、交流等?？梢韵?qū)W生提問：找出生活中動能轉(zhuǎn)換為勢能的運動；當一個小球利用繩子掛起來后，對小球的受力情況進行分析等。在預習過程中，通過教師對學生的了解，不僅能夠方便教師在課堂上的新知識傳授，還能在課堂教學中有針對性的對學生進行引導，以保證教學目標的有利達成。

二、設(shè)置分層課堂教學問題

在分層次課堂教學中，對問題的提出也要分層次，從而激發(fā)學生能夠主動參與學習過程。因為在整個教學過程中，每個環(huán)節(jié)都是利用課堂問題來完成的，這樣才能促進課程教學的整體性、系統(tǒng)性發(fā)展。所以，在對課堂問題進行設(shè)置期間要進行分層次創(chuàng)造。其一，要根據(jù)課本內(nèi)容以及知識特點、框架進行問題提出。其二，要根據(jù)學生回答問題的狀況以及學生的學習情況提出，以促進問題的分層次教學。在具體的分層次教學過程中，對問題的設(shè)置也具有難易程度區(qū)分，受學生自身學習能力與自身學習水平的不同，如果設(shè)置比較難的問題，將適合學習能力比較優(yōu)秀的學生；如果設(shè)置比較簡單的問題，將適合學習能力比較弱的學生，因此，對于學習能力比較差的學生，要設(shè)置一些相對簡單的問題，并從基礎(chǔ)條件入學，從而激發(fā)學生的自信心。在這種分層次問題設(shè)置過程中，不僅能提高分層次教學的質(zhì)量，還能使分層次教學提高整個課堂教學質(zhì)量。例如：在高中物理課程教學中學習機械能守恒定律，教師在課堂上就可以為學生設(shè)置不同的問題，并引導學生對問題進行分析并掌握，從而對學生的分析問題、解決問題的能力進行培養(yǎng)。如：在對課堂問題進行設(shè)置期間，可以從三方面進行。其一，對已經(jīng)學習的知識內(nèi)容進行復習，并提出動能定理的內(nèi)容與表達式，從而對學生的理論知識掌握程度進行考察。其二，可以讓學生思考蕩秋千活動，并研究機械能守恒定律的實質(zhì)問題。其三，對一些實驗原理進行探究分析等。在這些問題教學中，不僅能夠引導學生學會過渡知識點，還能使學生加深對知識點的理解，從而促進分層次教學的順利發(fā)展。

三、設(shè)置分層課堂教學活動

促進課堂教學活動的分層次教學，從而激發(fā)學生的學習興趣。因為高中物理知識需要與教學活動聯(lián)系在一起，物理學科教學與去其他學科不同，它需要更多的實驗，才能將知識展示出來。所以，在物理實驗教學中，為了培養(yǎng)學生的實踐能力，并使學生獲得更多的實驗機會，教師在課堂教學活動中就要根據(jù)學生的學習情況分層次設(shè)置，以調(diào)動學生的參與積極性。例如：在高中物理學習機械能守恒定律教學期間，教師可以為其設(shè)置兩個實驗活動，并對學生進行分組。其中，可以分為優(yōu)秀學生、后進生兩組，并保證在實驗中優(yōu)秀的學生能夠帶動后進學生提高實際的學習效率。第一個實驗，可以根據(jù)相關(guān)的實驗原理，研究小車在斜面上，進行下滑移動，并研究在該過程中發(fā)生的機械能是否存在變化。第二個實驗，將一個滑塊從某高度處靜止釋放，并闡述滑塊離開后落到地面的水平距離。該實驗比較難，所以，要在優(yōu)秀學生的積極引導下對其進行操作、研究，然后，教師在監(jiān)督與引導下給出合理、科學的意見，從而保證學生的實驗操作期間能夠提高其課堂實質(zhì)量，提升高中物理的教學效率。

四、總結(jié)

總而言之，在高中物理機械能守恒定律教學中利用分層次教學發(fā)揮其較大意義，在整個教學活動中，分層次教學不僅能激發(fā)學生的主動意識，還能提高學生的物理成績，從而為教師的教學手段提供更多參考意見。

參考文獻：

[1]達瓦卓瑪.高中物理機械能守恒定律教學中分層教學法的應(yīng)用[J].時代教育，2015（18）：182-182.

第2篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞： 物體 系統(tǒng) 相互作用 動量守恒定律 機械能守恒定律

在物體間發(fā)生相互作用時，物體的動量會發(fā)生變化，通常物體的能量也會發(fā)生變化。在研究物體相互作用問題時，一方面要明確相互作用物體所構(gòu)成系統(tǒng)的動量變化及其規(guī)律，另一方面同時要分析系統(tǒng)能量的變化及其規(guī)律。從動量和能量角度全面認識物體的相互作用問題是分析、處理物理問題的重要途徑和方法。

一、相互作用過程中物體系統(tǒng)的動量

（一）動量守恒定律的內(nèi)容和數(shù)學模型

兩個或兩個以上物體組成的物體系稱為系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力為系統(tǒng)內(nèi)力，系統(tǒng)以外的物體與系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力為系統(tǒng)外力。對于兩個物體組成的系統(tǒng)，如果系統(tǒng)不受外力或所受的合外力為零，則系統(tǒng)的總動在應(yīng)用動量守恒定律時不僅要考慮動量的數(shù)值，還要考慮動量的方向，即要強調(diào)動量的矢量性。

（二）動量守恒定律的研究對象和成立條件

動量守恒定律的研究對象是物理系統(tǒng)。動量守恒定律的成立條件為“系統(tǒng)不受外力或所受的合外力為零”，這是理想條件，在實際環(huán)境中是找不到的。在具體問題中，符合以下三種情況的，都認為系統(tǒng)動量守恒。

1.系統(tǒng)根本不受外力（理想條件）。

2.系統(tǒng)有外力作用，但系統(tǒng)所受合外力為零，或在某個方向上合外力為零（非理想條件）。

3.系統(tǒng)所受的外力遠遠小于系統(tǒng)內(nèi)力，且作用時間極短（近似條件）。

（三）動量守恒定律的適用范圍

動量守恒定律由牛頓定律導出，但二者的研究對象不同，前者研究的是兩個（或兩個以上）質(zhì)點組成的物理系統(tǒng)，后者研究的是單個質(zhì)點；適用范圍也不同，牛頓定律只適用于解決宏觀物體的低速運動問題，而動量守恒定律適用于低速或高速運動的宏觀或微觀物體的相互作用，無論是機械運動、電磁運動或微觀粒子運動，它是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一，其適用范圍要廣泛得多。解決的典型問題包括碰撞、打擊、反沖等。

（四）應(yīng)用動量守恒定律解決問題的基本思路

應(yīng)用動量守恒定律時，要注意系統(tǒng)的確定、守恒條件的確定、狀態(tài)的確定和坐標正方向的確定。因此解題思路一般為：

1.分析題意，明確研究對象。在分析相互作用的物體總動量是否守恒時，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng)，對于比較復雜的物理過程，要采用程序法對全過程進行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。

2.受力分析，條件判斷。對各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進行受力分析，弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動量守恒定律條件，判斷動量是否守恒。

3.選定正方向，確定始、末狀態(tài)。明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀態(tài)，即系統(tǒng)內(nèi)各個物體的初動量和末動量的量值或表達式。

4.建立動量守恒方程求解，并對結(jié)果進行必要的討論和說明。

注意：應(yīng)用動量守恒定律時，系統(tǒng)中各物體的動量必須相對同一參考系來計算，一般選取地球為參考系。

二、相互作用過程中物體系統(tǒng)的能量

（一）機械能守恒定律的內(nèi)容和數(shù)學模型

在機械運動中，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。在只有重力或彈力做功的情況下，物體的動能和勢能發(fā)生相互（二）機械能守恒定律的研究對象和成立條件

機械能守恒定律的研究對象是封閉的物理系統(tǒng)。機械能守恒定律的成立條件為“只有重力或彈力做功”，該條件可以理解為以下兩種情況：

1.系統(tǒng)只受重力或彈力的作用。

2.系統(tǒng)有外力的作用，但外力不做功，或做功的代數(shù)和為零。

（三）機械能守恒定律的適用范圍

機械能守恒定律只適用于機械運動。主要用于解決拋體運動（忽略阻力的情況下）、質(zhì)點在豎直平面內(nèi)的圓周運動、物體沿光滑不動的斜面或曲面運動等問題。

（四）應(yīng)用機械能守恒定律解決問題的基本思路

應(yīng)用機械能守恒定律時，要注意系統(tǒng)的確定、守恒條件的確定、狀態(tài)的確定和零勢能參考面的確定。因此解題思路一般為：

1.分析題意，明確研究對象。一般取物體和地球組成的系統(tǒng)。

2.受力分析，條件判斷。在受力分析的基礎(chǔ)上分析各力的做功情況，判斷機械能是否守恒。

3.選取零勢能面，明確始、末狀態(tài)的機械能。一般取地面為零勢能面。

4.列方程求解，并對結(jié)果進行必要的討論和說明。

三、相互作用過程中物體系統(tǒng)的動量和能量

應(yīng)用機械能守恒定律和動量守恒定律解決問題時，共同要求：系統(tǒng)確定、守恒條件確定、狀態(tài)確定和零勢能面確定（正方向確定）。共同優(yōu)點：當定律滿足守恒條件時，只需要考慮過程的初、末兩個狀態(tài)，而不需要考慮過程的細節(jié)。機械能守恒定律和動量守恒定律是有區(qū)別的，當系統(tǒng)的機械能守恒時，動量不一定守恒；當系統(tǒng)的動量守恒時，機械能不一定守恒。

問題1：如所示的裝置中，木塊B與水平面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊中，將彈簧壓縮到最短。現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象（系統(tǒng)），則此系統(tǒng)從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的整個過程中，動量是否守恒？機械能是否守恒？

析與解：第一階段：在子彈射入木塊的短暫過程中，若以子彈和木塊為研究對象（系統(tǒng)），系統(tǒng)總動量守恒，而機械能有損失。

第二階段：在木塊（含子彈）壓縮彈簧的過程中，對木塊（含子彈）與彈簧組成的系統(tǒng)，機械能守恒，而動量卻減為零。在這一過程中，系統(tǒng)水平方向所受的唯一外力――墻壁對彈簧的作用力，雖然因作用點無位移而不做功，卻對系統(tǒng)有沖量，使系統(tǒng)動量減小，直至為零。

第三階段：按題意以子彈、木塊和彈簧合在一起組成的系統(tǒng)作為研究對象，在整個過程中，動量不守恒（子彈的初動量最終變?yōu)榱悖鴻C械能也不守恒（子彈射入木塊過程中有機械能損失）。

一個復雜的物理過程可分為若干不同的階段，每個階段可以是不同的研究對象，遵循不同的規(guī)律。所以學習物理要注意到這一方面，能夠提高分析、駕馭綜合和復雜問題的能力。

析與解：把整個過程分為兩個階段，碰撞階段和上升階段。

但機械能不守恒，總動能（機械能）減少。

第二階段：子彈與砂箱一同運動上升至高度為h處，不考慮空氣阻力，這一過程只有重力做功，子彈與砂箱組成的系統(tǒng)機械能守恒，選取A所在的水平面為零勢能面，則

第3篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

一、內(nèi)容區(qū)別

動能定理是說物體的動能變化是伴隨物體所受外力做功來完成的，這個外力可以是各種性質(zhì)的力，包括重力；這個功是所有外力所做的總功；且有，外力做的總功等于物體動能的變化，外力對物體做正功，物體的動能積累，外力對物體做負功，物體的動能釋放。

機械能守恒定律是說只有機械能中的動能與勢能發(fā)生轉(zhuǎn)化時的情況。這種情況要求物體運動過程中只有重力做功。意為，重力做功只完成了重力勢能向動能轉(zhuǎn)化，重力做負功，則是動能向重力勢能轉(zhuǎn)化，而機械能的總量是不變的。

能的轉(zhuǎn)化與守恒定律則是從大范圍上對功與能的關(guān)系進行說明，即各種形式能之間在條件滿足時都是可以轉(zhuǎn)化的，且做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，做功的多少是能量轉(zhuǎn)化的量度，總的能量是不變的。也可以說動能定律是能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在動能問題上的一個具體表現(xiàn)，而機械能守恒又可以認為是動能定理的一個特殊情況。

然而這三個規(guī)律都是描述能量轉(zhuǎn)化時所遵守的規(guī)律，只是對象條件不同。

二、各規(guī)律的意義及應(yīng)用注意事項

（1）動能定律

動能定理表示物體的動能與其它形式能或其它物體的能量之間的轉(zhuǎn)化量度，所以，動能定理中的功為合外力的功或物體所受外力的總功，它是以物體的動能變化為主體研究對象，通過合外力做功的多少來分析說明問題的。所以在應(yīng)用動能定理時，首先要選好物體的初末狀態(tài)，正確表達出物體的初末動能；其次是分析物體在運動過程中都受到哪些力，其中哪些力做功，哪些力不做功，有可能還要分析是變力還是恒力，各力是做正功還是做負功，各功應(yīng)如何表示。只有做到了這些才能正確利用動能定理。

（2）機械能守恒定律

機械能守恒定律表示物體只有重力做功的情況下的動能與重力勢能之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，而機械能的總量是不變的。所以，在利用機械能守恒定律時，首先要判斷，物體的運動過程是否滿足機械能守恒定律成立的條件，條件成立了，還要選好初末狀態(tài)及重力勢能的零勢能面，這樣才能正確表示出初末狀態(tài)的機械能，才能準確的列出方程。

（3）能的轉(zhuǎn)化與守恒定律

能的轉(zhuǎn)化與守恒定律是一個大規(guī)律，可以說物理學中的各規(guī)律公式都是能的轉(zhuǎn)化與守恒定律或直接或間接的具體表現(xiàn)。也就是一切物體間的能量轉(zhuǎn)化或各種形勢能之間的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移都是要遵守能的轉(zhuǎn)化與守恒定律的。此規(guī)律主要用于分析說明一些問題，而在具體解決問題時，多以它的具體表達式進行應(yīng)用。

中學生只有把這些定理或定律之間的關(guān)系都理解清楚了，才能真的體會，學習這些定律的內(nèi)容，才能建立物理意識，達到學習的目的，提高學習效率。

三、題例分析

1.如下圖，一質(zhì)量為m的小球，被以初速度v0豎直向上拋出，上升的最大高度為h。

（1）小球的上升過程，只受重力，所以機械能守恒，以小球的拋點所在處為零勢能面。

則有：■mv20＝mgh，可理解為，小球上升過程，動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，而小球的機械能守恒。

（2）也可用動能定理：上升過程只有重力做負功，且w=-mgh，小球動能變化量：Ek=0-■mv20，所以同樣有-mgh=0-■mv20，可理解為，重力做的負功等于小球動能的減少。

（3）能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可理解為，小球上升過程中除重力外沒有任何其它力做功，是物體動能克服重力做功的過程，完成了動能向重力勢能的轉(zhuǎn)化，而小球總的能量不變。

2.如果小球上升過程中是人用手托著勻速上升的。

（1）小球上升過程除重力外還有手的彈力做功，所以機械能守恒定律不成立，也就是小球的機械能不守恒，雖然小球的動能不變，但重力勢能增加。

（2）動能定理：運動過程中，有兩個力做功，且有：

w=-mgh+Fh；動能改變：Ek=0；有：-mgh+Fh=0。

可理解為，外力總功為零，小球動能不變。

（3）能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可理解為，小球上升過程除重力外還有手的彈力做功，完成了人的化學能轉(zhuǎn)化為小球的機械能，由于手的彈力全部用來克服重力做功，所以化學能轉(zhuǎn)化為小球的重力勢能。以人與小球為研究對象，能的總量是守恒的，即人減少的化學能等于小球重力勢能的增加。從而還可以看出，物體機械能的改變等于物體除重力以外的其它力對其做的功。

3.如果小球在人的彈力作用下是加速上升的。

（1）同樣除重力外還有彈力做功，機械能守恒定律不成立，小球的重力勢能與動能都在增加。

（2）動能定理：運動過程中同樣有兩個力做功，且有：

w=-mgh+Fh；還有：F-mg=ma

所以，w=mah；而動能的變化：Ek=■mv2t-■mv20

有：mah=■mv2t-■mv20合外力的功等于物體動能的增量。

第4篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞 教學目標 目標行為動詞 目標細化分解 學生工作單

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 背景介紹

“杜郎口中學”提出的教學理念是把課堂還給學生。我們又看到“翻轉(zhuǎn)課堂”建立起比較徹底的以學生為中心的教學方式。教是為了不教，把學習變成學生自己的事情。于是其他學校紛紛效仿，課堂講授時間大大縮減。那么，課堂講授時間縮短后，學生學習是否能達到教學目標呢？任何教學模式最終關(guān)注課堂教學有效性即教學目標的達成，因此基于教學目標達成的課堂教學設(shè)計和實施研究顯得十分必要。

2 教育教學目標的理論梳理

2.1 布魯姆教育目標分類學①梳理

教育目標是指預期的學生學習結(jié)果。1956年，美國著名的教育心理學家布魯姆立足于教育目標的完整性，制定了教育目標分類系統(tǒng)。布魯姆認為，20世紀以來由于科學技術(shù)的迅速發(fā)展，使現(xiàn)代社會發(fā)生了深刻的變化，各國的教育都面臨著系統(tǒng)的深刻的變革。它已不再滿足于選擇和培養(yǎng)少數(shù)優(yōu)秀人才，而要求大力普及教育，努力提高勞動者大軍的科學文化素質(zhì)。因此，我們必須變革傳統(tǒng)的教育觀念，關(guān)心每個學生的發(fā)展，讓所有學生掌握在復雜社會中求得自身發(fā)展所必須具備的知識和技能。而當時的課堂教學，教師對學生的預期使得好學生總是好學生，差學生仍然是差學生。這一情況既減弱了教師和學生雙方的志趣，又削弱了學生學習的動機。在布魯姆看來，只要恰當注意教學的主要變量，就有可能使絕大多數(shù)學生（90%以上）都達到掌握水平。

1999年安德森等于雪城會議討論了教育目標分類修改稿，2009年11月 蔣小平等將安德森編著的《布魯姆教育目標分類學—分類視野下的學與教及其測評》翻譯印刷，其中認知過程維度分為六個認知類別和19種具體認知過程。六個認知類別為1.記憶/回憶2.理解3.應(yīng)用4.分析5.評價6.創(chuàng)造。19種具體認知過程為1.1識別1.2回憶2.1解釋2.2舉例2.3分類2.4總結(jié)2.5推斷2.6比較2.7說明3.1執(zhí)行3.2實施4.1區(qū)別4.2組織4.3歸因5.1檢查5.2評論6.1產(chǎn)生6.2計劃6.3生成。這一教育目標分類學為本研究的行為動詞界定提供了理論基礎(chǔ)。

2.2 上海市中學物理課程標準梳理

《上海市中小學物理課程標準》提出了三維課程目標，即知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維，并對每一維度的目標做出的具體說明。

（1）“知識與技能”要求的分類界定。對科學事實、概念、原理、規(guī)律的“認知”可以分為知道（A）、理解（B）、掌握（C）、應(yīng)用（D）四個層次。 “實驗”要求分為初步學會（A）、學會（B）、設(shè)計（C）三個層次，主要針對學生實驗和演示實驗。

（2）“過程與方法”要求的分類界定?！斑^程與方法”維度的要求分為感受、認識、運用三個層次。

（3）“情感態(tài)度與價值觀”要求的分類界定?！扒楦袘B(tài)度與價值觀”維度的要求分為體驗、感悟、形成三個層次。

本研究根據(jù)現(xiàn)有的《上海市中學物理課程標準》和中學物理課堂教學實踐，開展教學目標細化梳理和配套案例說明，目的使課程標準在轉(zhuǎn)化為實施標準時有依據(jù)、有參考。其中，教學目標細化梳理將以布魯姆教育目標分類學和《上海市中學物理課程標準》為依據(jù)，而案例說明將使每一課時的教學內(nèi)容和要求有可參考的表現(xiàn)標準。

3 基于教學目標梳理的研究框架形成

3.1 目標行為動詞的界定

高中物理教學目標分類及行為動詞界定（表1）

3.2 目標細化分解案例說明

下面是《機械能守恒定律》案例的教學目標設(shè)計，強調(diào)教學目標的設(shè)定和目標的細化分解，分為三維目標綜述、目標分解、案例說明三部分。目的使學生明了教學目標，以便獨立地進行學習。

案例：《機械能守恒定律》教學目標分解與案例分析

（1）知道機械能的概念；會用DIS實驗探究機械能守恒定律；理解機械能守恒定律及其條件；能夠應(yīng)用機械能守恒定律解決簡單的問題并歸納出解題步驟。

①知道機械能的概念。從教材中找出基本概念以及動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的例子，并填寫在表格中。

②會用DIS實驗探究機械能守恒定律。DIS實驗研究動能和勢能轉(zhuǎn)化過程中存在怎樣的數(shù)量關(guān)系并分析機械能守恒的條件，寫出機械能守恒定律的表達式，能指出實驗中存在的問題。

③理解機械能守恒定律及其條件。判斷各個實例是否符合機械能守恒定律。運用牛頓第二定律和初速為零的勻加速運動公式證明機械能守恒定律。通過不同實例的推導，進一步掌握機械能守恒的條件是只有重力做功。

④能夠應(yīng)用機械能守恒定律解決簡單的問題并歸納出解題步驟。判斷各個實例是否符合機械能守恒定律。課堂例題練習，討論，歸納總結(jié)解題步驟。

（2）通過實驗探在動能和重力勢能轉(zhuǎn)化過程中，動能和勢能的總和保持不變；通過對機械能守恒條件的歸納，經(jīng)歷在不同的現(xiàn)象中尋找共性的研究方法。

①探究在單擺擺動時，在動能和重力勢能轉(zhuǎn)化過程中，動能和勢能的總和保持不變。結(jié)合教材能夠描述實驗的設(shè)計思想及其實驗步驟、數(shù)據(jù)處理，并能夠分析機械能守恒的條件，寫出機械能守恒定律的表達式，能指出實驗中存在的問題。

②通過對機械能守恒條件的歸納，經(jīng)歷在不同的現(xiàn)象中尋找共性的研究方法。通過對各種實例的研究，歸納出他們中存在的共性，進而獲得解決同類問題的共性的研究方法，便于以后將要進行的研究。

（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(lián)系。

①課堂練習與鞏固練習相結(jié)合，感悟機械能守恒定律在實際生活中的應(yīng)用。

②學生工作單制作：針對教學目標的分解目標教師可精選8道左右的習題，供學生在課堂或課前課后練習。這樣可以及時檢測教學目標的達成度，精選習題也使學生的學習減負（這里不例舉具體案例）。

4 總結(jié)

以上三部分的研究首先界定了中學物理教學中的目標行為動詞，為教學目標的適切定位和規(guī)范描述提供了標準。然后是目標細化分解，強調(diào)教學目標的設(shè)定和目標的細化分解，分為三維目標綜述、目標分解、案例說明三部分。目的使學生明了教學目標，以便獨立地進行學習。再者是學生工作單的制作，學生工作單的題目由教師精心挑選，每一題與目標密切對應(yīng)，學生在此基礎(chǔ)上的練習能針對性地檢測自己學習目標的達成，有利于學習主動性的發(fā)揮。

教育目的不是把已有的知識儲存到學生的頭腦里，而是把學生的創(chuàng)造力誘發(fā)出來，學知識是為了長智慧。教學設(shè)計應(yīng)由發(fā)揮一個人的積極性，變?yōu)榘l(fā)揮幾十個人的積極性?；谝陨先矫娼虒W目標梳理的教學設(shè)計能確保教師在減少了授課時間的教學實施同時，學生能在明確學習目標的前提下主動地學習，從而確保教學目標的有效達成。

注釋

① 安德森.布魯姆教育目標分類學——分類視野下的學與教及其測評.外研社，2009：51.

參考文獻

第5篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

新的課程改革在課程實施上倡導教學方式的多樣化，注重學生自主地、富有個性地學習，突出學生在學習過程中的積極體驗、樂于探究、勇于實驗和勤于思考，從而實現(xiàn)三維培養(yǎng)目標的有機整合。本文以新課程下“機械能守恒定律”的教學為例，通過對該課堂流程的實錄分析，淺談實驗探究能力和理論推導能力的有效結(jié)合的教學方式的基本設(shè)計理念、原則以及教育功能，如何采用此種教學方式充分激發(fā)學生學習的高度自主和能動性，實現(xiàn)有效的物理課堂教學。

關(guān) 鍵 詞：教學方式、實驗、理論推理、有效結(jié)合

物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學探究，而科學探究可以分為理論探究和實驗探究。新課程標準的物理教學中倡導學生自主學習、研究性學習，加強科學探究，而物理實驗既能為學生的自主學習、科學探究打下基礎(chǔ)，又能為學生的自主科學探究提供物質(zhì)的保證，所以許多教師在評價一節(jié)課的好壞時，也把實驗的新穎、學生動手做實驗的時間和實驗能力培養(yǎng)等做為重要的評價標準。但是，他們卻忽視了學生理論探究能力的培養(yǎng)，而理論推導能力可以說是物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的直接推動力。如何使二者完美地結(jié)合也應(yīng)是我們物理教師應(yīng)該關(guān)注、研究和探討的問題，而不應(yīng)該片面強調(diào)實驗探究能力忽略理論推導能力。物理學史實證明許多物理學家在發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律時，在實驗條件不完全具備的情況下都發(fā)揮了他們的聰明才智，利用科學的理論推導得出了著名的物理規(guī)律公式。例如：自由落體運動規(guī)律就是邏輯思維和實驗的完美結(jié)合。

本文以新課程下“機械能守恒定律”的教學為例，淺談如何將實驗探究能力和理論推導能力的有效結(jié)合，觸發(fā)學生思維，點燃學生情感，充分發(fā)揮學生學習的高度自覺性和能動性，使物理課堂教學產(chǎn)生無窮的樂趣進而實現(xiàn)有效甚至高效的物理課堂教學。

一、課堂教學流程與分析

1.創(chuàng)設(shè)問題情境，生成課題

情景一：彈弓將彈珠彈出。

由現(xiàn)象得出：橡皮筋的彈性勢能和彈珠的動能的轉(zhuǎn)化。

情景二：滑板、滑輪、自行車等極限運動的視頻。

由視頻得出：極限運動中動能和重力勢能在相互轉(zhuǎn)化。

情景三：國際撐桿跳比賽的視頻。

由視頻得出：撐桿跳中動能、重力勢能和彈性勢能在相互轉(zhuǎn)化。

設(shè)計目的：通過實驗和視頻明確教學主題，有效激活學生對動能和勢能的認知，提出動能和勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的，為師生互動生成新知識、探索新規(guī)律提供實際場景，增加感性認識。

2. 建立物理模型，深入研究

模型一：用一細繩一端固定，另一端連接一個小球，讓小球在豎直平面上擺動，研究動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化。

模型二：利用水平放置氣墊導軌，將彈簧一端固定，另一端與滑塊連接，讓滑塊在氣墊導軌上運動，研究動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化。

設(shè)計目的：許多的物理定律和規(guī)律都是把實際的研究對象或物理過程抽象為理想化的物理模型，然后研究物理模型所涉及的物理量及其相互關(guān)系。物理教學中，應(yīng)該注重培養(yǎng)學生理論建模的能力，讓學生忽略次要因素，抓住事物的本質(zhì)去解決問題，對復雜的事物簡化，進行抽象，從而建立起物理模型。

3．設(shè)計實驗探究方案，體驗表象規(guī)律

實驗一：利用模型一，用一拉力使小球緩慢向上做圓周運動，理論分析機械能是否變化，如何變化？

實驗二：利用模型一，小鐵球從某一高度釋放，動能和重力勢能在轉(zhuǎn)化時，機械能是否變化？你通過什么簡單方法可以檢驗結(jié)論的正確性呢？

實驗三：利用模型一，將小鐵球換成塑料小球，再次完成實驗二，觀察實驗，得出在這個過程中機械能是否變化？

設(shè)計目的：通過實驗觀察，根據(jù)學生已有的知識引導學生猜測，拉力做正功使小球的機械能增加，空氣阻力做負功使小球的機械能減小，通過對比實驗理論分析在空氣阻力忽略不計時，小球在擺動過程中只有重力做功，小球的機械能守恒。在實驗探究中將靜態(tài)的知識轉(zhuǎn)化成動態(tài)的演示過程，激發(fā)學生的學習熱情，喚起學生探究新知的愿望，讓學生在理論猜測――驗證――結(jié)論等一系列教學活動中體會機械能守恒的條件。通過學生參與探究體驗，自主總結(jié)規(guī)律，有效避免教師的單向羅列與陳述，將自主探究與合作學習落到實處。

4．經(jīng)歷理論探究，驗證實驗結(jié)論

探究一：通過模型一，小球在只有重力做功情形下，根據(jù)功能關(guān)系定量計算動能的變化量和重力勢能的變化量是否相同。

探究二：通過模型一，小球在除重力以為還有其他力做功情形下，根據(jù)功能關(guān)系定量計算動能的變化量和重力勢能的變化量是否相同。

探究三：分組探究平拋運動、自由落體運動、在斜面上運動的物塊情景，動能的變化量和重力勢能的變化量是否相同。

設(shè)計目的：在實驗探究結(jié)論的基礎(chǔ)上，根據(jù)學生根據(jù)已有的功能關(guān)系知識引導學生理論推導機械能守恒的條件，從推導過程中體會重力做功不改變物體的機械能，而改變物體機械能的是通過非重力做功實現(xiàn)的，并通過理論推導證實實驗結(jié)論的正確性。通過其他運動情景的理論探究過程，得出機械能守恒的條件是普遍適用的。學生通過參與理論探究體驗，不僅體會到實驗探究的重要意義，而且更加深入了理解機械能轉(zhuǎn)化和守恒的思想。

5．成果交流，深入研究

5.1在小組交流的基礎(chǔ)上，達成以下共識：在只有重力做功的情形下，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。

5.2在以上結(jié)論的基礎(chǔ)上，理論分析動能和彈性勢能轉(zhuǎn)化中，機械能守恒的條件。

設(shè)計目的：通過動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化中機械能守恒定律的得出，使學生感受到探究成功的喜悅與體驗，增強學生探究物理的信心。利用物理的類比法進一步的通過理論探究動能和彈性勢能轉(zhuǎn)化中，機械能守恒的條件。

6．總結(jié)機械波守恒定律

學生得出結(jié)論：在只有重力或彈力對物體做功的條件下，物體的動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。這個規(guī)律叫做機械能守恒定律。

7．物理在生活中的應(yīng)用

[習題] 隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人類所面臨的一項重要任務(wù)，右圖是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度。明珠號列車為什么在站臺上要設(shè)置一個小小的坡度？ 在這個過程中機械能是否守恒呢？

二、 教學感悟

將理論探究和實驗探究緊密的結(jié)合的教學方式才能把物理課上出物理味道，它通過學生親歷探究過程，促進個體思維的突破和能力的提升，激發(fā)了學生學習物理的興趣，掌握學習物理方法，為學生的終身學習提供后續(xù)保障。

1．關(guān)注生活，培養(yǎng)學生的建模能力

物理學中概念與規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，都源于一個具體的物理問題，美國教育家布朗認為：“學習的環(huán)境應(yīng)放在真實問題的背景中，使它對學生有意義”，而真實的問題就存在于學生的生活中。但是，尋求解決問題的方法往往是迷霧重重，其中所用的方法或得到的理論卻是最有效的和最簡潔的。物理課堂上必須為學生營造一個個物理情境，還原知識產(chǎn)生背景。在“機械能守恒定律”教學中，利用很有視覺沖擊力的“極限運動”，生活中打彈弓等實例，將動能和勢能的轉(zhuǎn)換關(guān)系包含其中。讓學生利用剛剛學習的動能、勢能概念，從這些復雜情景中抓住主要研究的問題，學會從實際情景中抽出理想模型，簡化物理研究的過程。這也是物理教學和學習的核心，無論從應(yīng)試還是能力提升都起到重要作用。

2．實驗探究，初步體驗物理規(guī)律的形成

高中教學中絕大部分的物理規(guī)律來源于對事物的觀察與分析，透過事物的表象把握其本質(zhì)，而關(guān)鍵性信息的獲取和處理對能否發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律起著決定因素，若能啟發(fā)、引導學生親自參與和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學生對于規(guī)律的理解將會更加深刻，應(yīng)用更加自如。

本節(jié)課運用類似理想實驗來探究機械能守恒定律。在實驗探究當中，選用鐵球和塑料球的對比實驗得出阻力對機械能守恒的影響，當阻力逐漸減小，觀察出這個過程中小球機械能的一個變化趨勢，最終推導出阻力為零的情況。通過模擬物理學家伽利略研究采用的理想實驗方法，以可靠的實驗事實為基礎(chǔ)，突出主要因素，忽略次要因素，通過抽象思維得出機械能守恒定律的條件，將實驗與邏輯思維緊密的結(jié)合在一起。

3．注重實際應(yīng)用，通過理論探究加強學生科學思維訓練及方法形成

看到的實驗結(jié)論不一定反映了物理的本質(zhì)，而且高中階段有很多規(guī)律是無法通過物理實驗來得出，例如萬有引力定律就是利用了牛頓運動定律和對稱性得出的。在教學中要通過理論推導和驗證來探究物理規(guī)律，這樣更能加強學生對于知識的理解，對它在實際生活中應(yīng)用更有信心。學生通過理性探究，自覺的尋找生活中應(yīng)用的物理知識、方法，并能把物理知識、方法用來解決生活中的現(xiàn)象，這樣習慣的養(yǎng)成可以有效的提高學生的科學素質(zhì)。

《機械能守恒定律》這節(jié)課的難點是機械能守恒的條件是只有重力做功。首先引導學生之前學習機功能關(guān)系，即合外力做功過程動能發(fā)生改變，重力做功的過程重力勢能發(fā)生改變，而后理論分析實驗中阻力做功、拉力做功等情況下機械能不守恒，理論探究機械能守恒的條件，即只有重力做功。通過師生互動、思維探究以及理論推導過程，深刻領(lǐng)會到物理學科的嚴謹性和流暢性，感受物理之美。讓學生在探究、推理過程中得出結(jié)論，有利于培養(yǎng)學生的推理能力、分析歸納能力和探索發(fā)現(xiàn)能力，領(lǐng)悟理想研究方法。

4. 讓實驗探究與理論探究成為探究式教學的兩翼

學生的科學探究并不意味著只動手操作進行實驗活動，凡是有利于學生“構(gòu)建知識”，形成“科學觀念”，領(lǐng)悟“科學研究方法”的各種活動都屬于科學探究范疇。在教學中要將這兩種方式結(jié)合在一起。美國的物理學家最近評出“最美麗”物理實驗，這些實驗共同之處是：它們都“抓”住了物理學家眼中“最美麗”的科學之魂，這種美麗是一種經(jīng)典概念：最簡單的儀器和設(shè)備，最根本、最單純的科學結(jié)論，就像是一座座歷史豐碑一樣，人們長久的困惑和含糊頃刻間一掃而空，對自然界的認識更加清晰。

新課程要求學生通過物理學習能“體驗科學探究過程”，從而提高學生的科學素養(yǎng)。學習過程更多的是學生體驗的過程，將理論探究和實驗探究緊密的結(jié)合的教學方式有利于學生體驗科學探究過程，注意過程的體驗，有助于學生知識的構(gòu)建，方法的形成，能力的形成，并在學習過程中形成科學的態(tài)度和科學精神，掌握科學方法，成為解決問題的高手。同時在物理教學中注重物理過程的體驗，能激發(fā)學生學習熱情，有利于學生借助直接或間接經(jīng)驗將知識內(nèi)化，并在探究過程中培養(yǎng)堅韌不拔、探索知識的科學精神，將科學知識和科學素養(yǎng)有機統(tǒng)一。

參考文獻：

[1] 高中物理課程標準．人民教育出版社，2003 ．

第6篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

從近兩年的高考試題來看，高考對本專題內(nèi)容的考查主要有①平拋運動；②圓周運動；③單物體多過程中運動④多物體多過程的運動.常用的知識為平拋運動中分解思想，圓周運動向的心力，動能定理和機械能守恒定律等，考查難度較大，每年高考中都會出現(xiàn)一道力學綜合問題，因此預測2015年高考仍會出現(xiàn)一道力學綜合計算題！力學綜合問題主要以計算題的形式出現(xiàn)，對于學生駕馭多個過程，多物體分析綜合能力，要求較高，有一定的區(qū)分度，有利于高校選拔人材，因此本熱點是中等以上學生努力學習的方向，一定仔細把握.

2要點整合

2.1動能定理的應(yīng)用

（1）動能定理的適用情況：解決單個物體（或可看成單個物體的物體系統(tǒng)）受力與位移、速率關(guān)系的問題.動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動；既適用于恒力做功，也適用于變力做功，力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以分段作用.

（2）應(yīng)用動能定理解題的基本思路：①選取研究對象，明確它的運動過程.②分析研究對象的受力情況和各力做功情況，然后求各個外力做功的代數(shù)和.③明確物體在運動過程始、末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2.④列出動能定理的方程W合=Ek2-Ek1，及其他必要的解題方程，進行求解.

2.2機械能守恒定律的應(yīng)用

（1）機械能是否守恒的判斷.①用做功來判斷，看重力（或彈簧彈力）以外的其他力做功的代數(shù)和是否為零.②用能量轉(zhuǎn)化來判斷，看是否有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.③對一些“繩子突然繃緊”、“物體間碰撞”等問題，機械能一般不守恒，除非題目中有特別說明及暗示.

（2）應(yīng)用機械能守恒定律解題的基本思路.①選取研究對象――物體系統(tǒng).②根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒.③恰當?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在運動過程的始、末狀態(tài)時的機械能.④根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解.

3方法技巧

解決綜合問題一定要學會審題.

3.1題眼突破

抓住題目中的光滑，輕質(zhì)，恰好，剛剛……這些詞語往往就是解題的突破口.

3.2運用好解題工具

平拋運動的規(guī)律，機械能守恒，圓周運動向心力，動能定理.

3.3解題的關(guān)鍵

（1）判斷多個物體組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，最簡單有效的方法是看能量是否向機械能之外的其他能量轉(zhuǎn)化.比如，各個接觸面都是光滑的，會不會產(chǎn)生內(nèi)能，有沒有其他能量參與轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化.

（2）應(yīng)用動能定理時，應(yīng)特別注意研究過程的選取.并且要弄清楚每個過程各力做功的情況.

（3）對于多過程問題要注意連接點情況及臨界狀態(tài)分析.

3.4注意問題

在應(yīng)用動能定理時，一定明確在某一個過程，在應(yīng)用機械能守恒時，一定看清是整個系統(tǒng)還是某個物體機械能守恒.

3.5對于板塊模型一定加以注意，注意摩擦力大小和方向的分析，用牛頓第二運動定律時細致分析每一個細節(jié)，注意臨界狀態(tài)的分析.

42014年高考金題選析

第7篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

一、兩種對象意識

如果在處理問題時，對象沒弄清楚，那么物理規(guī)律的應(yīng)用也變得毫無意義.在高中階段，對象無非兩種：

1. 單個物體（此處未考慮地球），如小球，重物等.

2. 兩個或以上物體組成的系統(tǒng)（此處未考慮地球）：

系統(tǒng)內(nèi)力根據(jù)研究目的的不同，有不同分類，如:

①研究內(nèi)力對系統(tǒng)動能是否有影響，可從內(nèi)力做功代數(shù)和來看，關(guān)鍵看系統(tǒng)兩物體有無相對位移，無相對位移則W內(nèi)=0，如靜摩擦力或桿對兩端小球的彈力等，這時內(nèi)力做功對系統(tǒng)動能無影響；有相對位移則W內(nèi)≠0，內(nèi)力做功對系統(tǒng)動能有影響.

②研究內(nèi)力對系統(tǒng)動能與勢能之和是否有影響時，關(guān)鍵看內(nèi)力屬于保守力還是非保守力，如是保守力，則系統(tǒng)動能與勢能之和不變，因為保守力做功對應(yīng)某種勢能的變化，具體在下文二-2將會涉及.

總體來講，合理的選擇好研究對象，才能正確的解決問題，有時將會簡化問題，根據(jù)不同的研究對象，我們才能選擇相應(yīng)合適的規(guī)律解題.

二、三種方法意識

1. 動能定理

(1)單個物體（質(zhì)點）：

設(shè)物體的質(zhì)量為m，在與運動的方向相同的恒定外力F 的作用下發(fā)生一段位移l，速度由

v1增大到v2.牛頓第二定律和運動學公式，推導出力F對物體做功的表達式.

F=ma

v22-v21=2all=v22-v21 2a

W=Fl=ma×v22-v21 2a

W=1 2mv22

-1 2mv21.

這里出現(xiàn)了一個新的物理量1 2mv2、它取決于質(zhì)點的質(zhì)量和速率，故這是描述質(zhì)點運動狀態(tài)的物理量，而且它的變化量取決于合力的功，我們把

1 2mv2叫作質(zhì)點的動能，用Ek表示.

于是我們得到了質(zhì)點的動能定理：作用于質(zhì)點的合力所做的功等于質(zhì)點動能的變化量.此為高一物理教科書中介紹的動能定理，它適用于質(zhì)點的運動.對應(yīng)的參考系是慣性參考系.表達式：W合=1 2mv22-

1 2mv21=ΔEk

通過微元法的推廣，我們可以得到動能定理適用范圍很廣，直線或曲線都適用，恒力或變力也適用.

(2)兩個（或以上）物體組成系統(tǒng)（質(zhì)點系）：

例1 如圖1所示，質(zhì)量為m的子彈（可視為質(zhì)點）以水平初速度v 打入原來靜止在水平光滑軌道上的質(zhì)量為M的木塊上，子彈與木塊間的動摩擦因數(shù)為μ，木塊足夠長.求子彈從打入木塊到相對木塊靜止的這段時間內(nèi)：

(1）子彈與木塊的共同速度？

(2) 子彈與木塊相對于地面通過的距離分別是多少？子彈相對木塊滑行的距離D是多少？

(3) 摩擦力對子彈與木塊做功的代數(shù)和？

解析：（1）以子彈與木塊為研究對象，用動量守恒定律：mv =(M+m)v； 得

v=m M+mv0.

(2) 以木塊為研究對象，用動能定理：

μmgs木=ΔEk木=1 2Mv2-0；得s木=

Mmv20 2μg(M+m)2,

以子彈為研究對象，用動能定理：-μmgs子=ΔEk子=

1 2mv2-

1 2mv20；

得s子=

（M2+

2Mm)v20 2μg(M+m)2；D=s子-s木=

Mv20 2μg(M+m).

(3)W子對木+W木對子=ΔEk木+ΔEk子；W

子對木+W木對子=-μmgD=-mMv20

2(M+m)

例題2：如圖所示，傾角為30 的傳送帶皮帶始終繃緊，且以恒定速度v＝2.5m/s順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶A 端到B 端距離L=5m.在傳送帶底部A 端靜止釋放一質(zhì)量m=1kg的小物體，經(jīng)一段時間后到達C時傳送帶具有共同速度.已知物體與傳送帶間動摩擦因數(shù) /2，g＝10m/s .試求：

(1) 物體從A到C的時間t ?此過程中物體與傳送帶位移分別為多少?

(2) 物體從B到C的時間t ?

(3) 從A到C及C到B過程中，摩擦力對系統(tǒng)（物塊與傳送帶）做功代數(shù)和分別為多少?

解析：（(1) 由于 ，A到C： ，得到 ,加速到C時：t = ；S = =1.25m；S = =2.5m

(2) 達到共同速度后，由于 ，摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力 ,物塊與傳送帶一起勻速運動到B，t = =1.5s

(3) A到C：W +W =

得到W +W = = J

C到B：W +W =0

點評：系統(tǒng)內(nèi)力做功是否為0直接影響著系統(tǒng)總動能的變化量.

內(nèi)力做功對系統(tǒng)動能影響:

(1)若兩個物體在內(nèi)力的方向上相對位移為零(兩個物體在內(nèi)力方向上始終相對靜止)，則該對內(nèi)力做功的代數(shù)和為零.如桿對兩端小球的一對彈力或一對靜摩檫力，因此系統(tǒng)的總動能不發(fā)生變化.

(2)若兩個物體在內(nèi)力的方向上相對位移不為零(兩個物體在內(nèi)力方向上有相對位移)，則該對內(nèi)力做功的代數(shù)和不為零.如一對滑動摩檫力做功的代數(shù)和為-fd(d為相對位移)，因此系統(tǒng)的總動能發(fā)生變化.

系統(tǒng)的動能定理：系統(tǒng)動能的增量，等于作用于系統(tǒng)的所有外力和內(nèi)力做功的代數(shù)和.表達式為：W外+W內(nèi)=Ek2-Ek1.

提醒:在運用動能定理解題時，研究對象是我們學生往往忽視或模糊的地方，尤其是系統(tǒng)時，學生往往不是很清晰在對怎樣的研究對象列等式；再有部分學生不知是在運用動能定理還是機械能守恒解題，規(guī)律不清，導致大量錯誤.

2. 機械能守恒定律:

(1)單個物體（質(zhì)點）：（這里所謂單個物體是指除去地球的情況，以下皆是.）

首先，我們弄清保守力和非保守力的區(qū)別：保守力做功與路徑無關(guān)，保守力做功對應(yīng)著某種勢能的變化（如重力做功對應(yīng)重力勢能的變化WG=-ΔEp；彈簧彈力做功對應(yīng)彈性勢能的變化W彈=-ΔEp；電場力做功對應(yīng)著電勢能的變化W電=-ΔEP等）；而非保守力不具備這種特點.

那么對于單個物體而言：有WG=-ΔEP；同時動能定理W

G=ΔEk；得到ΔEk+ΔEp=0

即只有重力做功時，單個物體機械能守恒.

(2)兩個（或以上）物體組成系統(tǒng)（質(zhì)點系）：

系統(tǒng)只有內(nèi)力（且為彈力）做功，有W彈=-ΔEP,同時系統(tǒng)動能定理W外+W內(nèi)=ΔEk，即W彈=ΔEk；得到ΔEk+ΔEP=0，即系統(tǒng)內(nèi)彈力做功不影響系統(tǒng)的機械能，結(jié)合單個物體結(jié)論有：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時，系統(tǒng)的機械能守恒.機械能守恒定律常用到兩種表達式：ΔEk+ΔEP=0或E初=E末.

例2 如圖2所示，質(zhì)量分別為M和m的物塊A，B位于滑輪兩端，A距地面高h，B處于傾角為α的斜面底端，不計一切摩擦，用手托住A，從靜止釋放，求A將要落地時的速度大??？

解法1:(機械能守恒定律E初=E末)：以A，B為研究對象：規(guī)定地面為零勢能面

E初=E末，Mgh=mghsinα+

1 2Μv2+1 2

mv2,

得到

v=2(Mgh-mghsinα) M+m.

解法2：(機械能守恒定律ΔEk+ΔEP=0)：以A，B為研究對象:

EKAEKB EPAEPB，

故有EPA=EKA+ EKB+ EPB，

Mgh=mghsinα+1 2Mv2+1 2

mv2

得到v=2(Mgh-mghsinα) M+m.

解法3：（系統(tǒng)動能定理）以A、B為研究對象：W合=

ΔEk，Mgh-mghsinα=1 2Mv2+

1 2mv2,得到v=2(Mgh-mghsinα) M+m.

提醒: 在用機械能守恒定律解題時，學生容易出問題的幾個地方：一是不注意兩種表述的規(guī)范性；二是沒有考慮此規(guī)律的局限性，那就是必須先考慮機械能守恒的條件.換句話說，如果機械能不守恒，此規(guī)律不再適用，就需要用到W非G+W非系統(tǒng)內(nèi)彈力=ΔE這種功能關(guān)系了，這就要求比較高了，學生往往不易接受；三就是經(jīng)常與動能定理混淆，在動能定理里，等式左右分別是總功和動能變化；而在機械能守恒定律里沒有功的表達式，都是能之間的關(guān)系.

3. 能量守恒定律（能量轉(zhuǎn)化）

不管是單個物體還是系統(tǒng)，自然界中，能量總是守恒的，所以，此方法比機械能守恒定律適用范圍廣的多，熟練掌握此方法，可擺脫機械能守恒定律解題的局限性.用能量轉(zhuǎn)化需注意以下幾點：

① 明確幾種常用功能關(guān)系W合= ΔEk;W重=-Ep;W彈=

-ΔEp,W電=-ΔEp;W內(nèi)-對f 滑=Q桿;

②明確有哪些能量參與轉(zhuǎn)化

③明確參與能量增加還是減少，列守恒方程.

例3 在例題2基礎(chǔ)上加一條件，存在空氣阻力恒力 ,求A將要落地時的速度大??？

解析：（解法1不再好用，因為機械能不守恒了）

解法2稍作變化：EKAEKB EPAEPB，Q熱

Mgh=mghsinα+1 2Mv2+

1 2mv2+Q熱；Q熱=f•2h,

得到v=2(Mgh-mghsinα-2f h)

M+m.

解法3仍可用：Mgh-mghsinα-f•2h=1 2

Mv2+1 2mv2,

得到v=2(Mgh-mghsinα-2fh M+m.

三、針對兩種不同對象，如何選擇三種不同方法

綜合以上三種不同方法，考慮到對于單個物體和系統(tǒng)有著較大區(qū)別，再考慮到高中學生思維能力的接受程度，筆者認為對于不同對象，不同類型的題目，我們可以擇優(yōu)選擇合適的方法進行解題，如：

（1）對于單個物體，通常選擇動能定理，機械能守恒或能量守恒一般沒有必要，酌情考慮.

第8篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

一、幫助高一學生樹立起學好物理的信心

面對這些對高中物理的難度已略有耳聞的高一新生，第一節(jié)物理課，老師就不要再過分強調(diào)高中物理如何難學了，避免給學生當頭一棒，使學生一開始就對物理產(chǎn)生恐懼心理。同時，在高一剛開始的教學過程中，教師一定要做好高中和初中的銜接，適當?shù)慕档碗y度，降低“臺階”，保護學生物理學習的積極性，使學生從一開始就樹立起學好物理的信心。

二、物理也需要一定的識記

對剛剛進入高一的學生，老師會在教學過程中經(jīng)常強調(diào)，高中物理的學習重在理解，以至于有些學生就認為高中物理不需要識記，其實這是一個認識的誤區(qū)。物理不能靠去死記硬背、亂套公式，但并不是說物理就不需要識記。如果學生連課本中基本的概念、定理和定律的內(nèi)容都沒有記住，而只是記住了公式、表達式，理解也就無從談起。學生要想完全掌握一個概念，首先就一定要能用自己的語言把它表述出來。例如，學習“功”這個概念時，不能僅僅記住公式W=FLcosθ,學生必須知道功等于物體上的力和受力點沿力的方向的位移的乘積，只有先記住功的概念，才能正確理解功的計算公式。

三、物理重在理解

物理的學習需要一定的識記，但物理學科又不能僅僅靠死記硬背、生搬硬套公式，而重在理解，具體應(yīng)該做到：要求學生理解物理概念，同時掌握相應(yīng)定義式中各個物理量的具體含義；理解物理規(guī)律的內(nèi)容及適用條件，能夠清楚物理定理、定律的具體表達形式；能夠鑒別關(guān)于概念和規(guī)律似是而非的說法；理解相關(guān)知識的區(qū)別和聯(lián)系。在平常和學生的交流中，有些學生常常抱怨道，上課認真聽講了也聽懂了，可是一遇見題就不會做，考試成績也總是不理想。我就發(fā)現(xiàn)這些學生在理解這一關(guān)出了問題。

另外，對物理知識和規(guī)律的理解，還需要注意，不能搞題海戰(zhàn)而脫離了課本，不要一味的認為學生只有做題才能鞏固、加深對物理知識的理解。萬變不離其宗，要引導學生認真閱讀課本，不僅要求學生掌握物理規(guī)律的內(nèi)容、一些重要結(jié)論，還要弄清楚規(guī)律的得出過程、規(guī)律的適用范圍(或條件)，知道結(jié)論是如何推導出來的。比如功的計算公式W=FLcosθ，不僅要知道公式中每個物理量的含義，還要弄清楚推導過程，知道了推導過程，我們就不難總結(jié)出恒力做功的計算方法：可以直接利用計算公式W=FLcosθ，也可以用力乘以在力的方向的位移（把位移分解，如重力做功），還可以用位移乘以在位移方向上的分力（把力分解）。所以，關(guān)于功的計算公式W=FLcosθ，只有我們清楚了其推導過程，才能靈活運用。

四、培養(yǎng)學生的審題、解題能力

物理解題的難點在審題與過程分析上，只要學生能夠把物理過程劃分清楚，也就能夠根據(jù)每個物理過程的特點選擇相應(yīng)的物理規(guī)律來解題。例如學生在應(yīng)用動能定理和機械能守恒定律解題時，由動能定理和機械能守恒定律列出的表達式比較簡單，難點就在過程的劃分和每個過程特點的分析。因此，教師在課堂上進行例題分析時，尤其是多過程問題，應(yīng)把重點放在物理過程的分析上，要引導學生建立正確的物理模型，形成清晰的物理過程，要求學生能夠把每個過程中的受力情況及力的做功情況弄清楚，符合機械能守恒條件的應(yīng)用機械能守恒定律解題，不符合機械能守恒條件的應(yīng)用動能定理解題。

五、要求學生規(guī)范解題過程

物理規(guī)范化解題要做到以下幾點：1.力學中要畫完整的受力分析示意圖。力學問題中必須畫出完整的受力分析圖，受力分析是正確解決力學問題的關(guān)健。比如有的同學在應(yīng)用動能定理解題，認為問題很簡單，畫圖不完整，或根本就不畫受力圖，從而導致在求總功時漏掉一些力做的功或功的正負弄錯。2.物理量符號的書寫要規(guī)范。在萬有引力部分，中心天體的質(zhì)量一般用M表示，環(huán)繞天體的質(zhì)量一般用m表示，天體的半徑用R表示，天體間的距離和環(huán)繞天體的軌道半徑一般用r表示。比如，在求中心天體的密度時，由GMmr2=mr2πT2和V=43πR3可求得ρ=3πr3GT2R3，有的同學出現(xiàn)把R和r約去的錯誤，出現(xiàn)這樣的錯誤就是因為學生沒有按照平常的習慣規(guī)范書寫，而把天體的半徑用r來表示。3.解題過程中要有必要的文字說明。必要的文字說明是題目完整解答過程中不可缺少的文字表述，它能使解題思路表達得清楚明了，解答有根有據(jù)，流暢完美。平常要求學生養(yǎng)成解題過程中有必要的文字說明的習慣，不僅可以提高學生的審題意識和審題能力，還可以加深學生對基本概念、基本定理、基本定律的理解，更有利于培養(yǎng)學生正確的解題思路。4.方程式的書寫要規(guī)范。方程式是主要的得分依據(jù)，寫出的方程式必須是能夠反映出所依據(jù)的物理規(guī)律的基本式，不能以變形式、結(jié)果式代替方程式。比如，要應(yīng)用動能定理解題，方程式的左邊是合力所做的功，右邊是物體動能的變化量，要用機械能守恒定律解題，方程式的兩邊分別是初末狀態(tài)的機械能，不能把動能定理和機械能守恒弄混淆。并且方程式應(yīng)該全部用字母、符號來表示，不能字母、符號和數(shù)據(jù)混合。

第9篇：機械能守恒定律的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】均勻分布 重心 機械能守恒

江蘇省蘇北四市高三3月聯(lián)考第Ⅱ卷第十題是下面這樣的一道習題：

問題：某同學為了探究桿轉(zhuǎn)動時的動能表達式，設(shè)計了如圖所示的實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置的瞬時速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。

⑴設(shè)桿的寬度為L（L很?。?，A端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為 。

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如下表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請選擇適當?shù)目v坐標并畫出圖象。

⑶當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動時的動能。

Ek= （請用質(zhì)量m、速度vA表示）。

試題分析：本題以考察機械能守恒定律為主線，考察了力學中的以下知識點：

1）瞬時速度的極限定義和計算方法。

2）通過分析實驗數(shù)據(jù)掌握繪圖方法，并由圖像斜率的物理意義求解問題。

3）機械能守恒定律的實際應(yīng)用。在此題中桿的長度不可忽略。因此重力勢能的減少量和動能的增加量應(yīng)以重心為研究對象。同時考察了重心的概念。

本題是一道綜合性比較強的力學問題。通過分層次提出問題，難度適宜。在解決第二問時，必須通過觀察表格數(shù)據(jù)，總結(jié)出兩者的關(guān)系。然后對測量數(shù)據(jù)進行估計，確定下落的高度與速度的幾次方滿足正比例關(guān)系。從而選擇合適的縱坐標。通過描點、連線。最后得出一條過原點的傾斜的直線。此過程難度不是很大。是一種常規(guī)的解決問題的方法。而且學生根據(jù)之前的知識，很容易選出合適的縱坐標。但學生必須經(jīng)過一個逐一描點的過程，再結(jié)合圖象解決問題。很多學生對描點這種理論上簡單但實際操作枯燥而繁雜的問題沒有足夠的耐心，同時對用圖像解決問題很是感到吃力。此題恰好考察了學生的薄弱環(huán)節(jié)。很有針對性。