一. 教学目的：
1 从机械能守恒的理论推导过程中理解机械能守恒的内容；
2 能在具体问题中判断机械能是否守恒；
二. 教学重点：
1. 在理论推导、分析、比较实际问题角度理解机械能守恒定律的内容；
2. 在分析比较中得到机械能守恒的条件；
三. 教学难点：
能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒；
四. 教学方法：
1. 关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导和实验的方法，明确该定律的数学表达式的来龙去脉及含义；
2. 通过实验与实际例子，学生在对比中总结机械能守恒的条件，并加以应用掌握。
五. 教学用具：
单摆小球两个（一个小刚球、一个泡沫球）、针、投影片若干。
六. 教学过程：
1 复习引入：
本章中我们学习了那些形式的能？
（学生）动能：物体由于运动而具有的能量，与M、V有关；
重力势能：物体由于被举高而具有的能量，与M、H有关；
弹性势能：物体由于形变而具有的能量，与形变程度有关；
总结：（1）将动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。
动能的变化、重力势能的变化多少等于什么呢？
（学生）动能定理：W合=EK2—EK1；
重力势能的变化等于重力所做的功：WG=Ep1—Ep2；
过渡：在讨论了动能及变化和重力势能及变化后，那么有动能与重力势能间有无什么联系呢？
2 新课教学：
（1）动能与重力势能间相互转化：
分析下列问题中的动能和重力势能；
举例：自由下落的粉笔
（学生）：由于粉笔的高度越来越小，速度越来越大，高度减小说明重力势能在减小，速度增大说明动能在增加，下落过程中重力势能在向动能转化；
举例：向上抛出的物体在空中运动过程；
（学生）：上升过程，动能转化为重力势能；下落过程，重力势能转化为动能。
请学生举一些物体动能与重力势能相互转化的运动过程；
（学生）：平抛运动、摆钟的摆锤、大坝泄水发电等。学生分析这些过程中的能量转化。
过渡：通过上述的分析，动能和重力势能间可以相互转化，但对于动能和重力势能的总和即机械能有何变化呢？下面我们通过最简单的自由落体运动来进行研究。
（2）机械能守恒的理论推导：
例：一个质量为M的物体自由下落，在下落过程中任意选取两个位置A、B。当物体经过任意位置A（距地面高为h1）时的速度为，经过任意位置B（距地面高为h2）时的速度为V2，试写出物体在A、B处的机械能。
(学生)：定义地面为零势能参考平面
物体在A点的机械能：
（1/2）MV12＋Mgh1
物体在B点的机械能:
（1/2）MV22＋Mgh2
引导：下面我们一起来研究在下落过程中任意两个位置A、B的机械能的关系；
物体在A处的机械能包含了在A处的动能和重力势能，B处的机械能包含了在B处的动能和重力势能，从A到B动能发生了变化；重力势能发生了变化，所以A、B两点处的机械能就是两点的动能关系，重力势能关系。
（学生）关于动能变化：
W合=WG=（1/2）M V22—（1/2）M V12
关于重力势能的变化：
WG= Mgh1— Mgh2
上述两式相等，故：
（1/2）M V22—（1/2）M V12= Mgh1— Mgh2
A、B两点处的机械能的关系是什么？
（1/2）M V22＋ Mgh2=（1/2）M V12＋ Mgh1
即： EK2＋ Ep2= EK1＋ Ep1
（在任选位置B处的动能）（任选B处的重力势能）（任选A处的动能）（任选A处的重力势能）
结论：在下落的任意两个位置处的机械能都是相等的，说明在下落过程中机械能守恒。
（3）机械能守恒的条件：
是否只有在自由落体运动中才会机械能守恒？
实验：
现象1：刚性小球从A处无初速释放后，自由摆动到B点，B点与A点同高。若取摆动中的最低点为零势能参考平面，则A点处的机械能为EA=EKA＋EpA=0＋Mgh,B点的机械能为EB=EKB＋EpB=0＋Mgh，故摆到B点的机械能仍旧等于A处的机械能EA=EB，说明机械能在摆动的过程中没有发生变化，机械能守恒。
现象2：刚性小球在摆动中细线受到钉子的阻挡，小球虽不能摆到B点，但仍旧能摆到同样的高度，说明小球在摆动中机械能守恒。
结论：
a.在摆动过程中的任意两点机械能都守恒：0＋EpA=0＋EpB=MghC＋(1/2)mv2
b.不仅是直线运动过程中机械能可以守恒，曲线运动机械能也可以守恒。
那么什么情况下机械能能守恒呢？
现在我们改用泡沫小球重复刚才的实验，请同学们注意观察实验现象；
（学生）：小球从A处无初速释放后摆到最右端B点，很明显小球在B点处的机械能小于开始时的机械能，说明在摆动的过程中机械能不守恒。
能否通过比较此次实验与刚才的实验找出不守恒的原因？何时机械能能守恒？
（学生）：由于此次实验中的空气阻力不可忽略。
（学生）：以此提出一个机械能守恒的条件：当不受阻力时机械能会守恒。
进行比较三种运动中的受力情况，判断机械能守恒是否与受力有关。
a.自由落体，只受重力；
b.刚球摆动，受重力与拉力；
c.泡沫球摆动，受重力、拉力与不可忽略的阻力。
（学生）：除重力以外受到拉力机械能可以守恒，若受到阻力就不守恒，说明机械能是否守恒与受力性质有关。
举例：用绳子将小球匀速往上拉升，小球动能未变，而重力势能在增加，即机械能发生变化。
反问：此时和刚球的摆动中受力一样，为何机械能却不守恒？两种情况有何不同？
（学生）：刚球摆动中的拉力始终和速度垂直，故不做功，而绳子提升小球中的拉力作了功，故而不守恒。
（学生）：不是看受哪些力，而是看除了重力以外的力是否做功，才是判断机械能是否守恒的唯一标准。
机械能守恒的条件：只有重力做功。
所谓只有重力做功是指物体只受重力，不受其他力；或者除了重力外还受其他力，但其他力不做功。
判断方法：
a .物体在运动中受哪些力；
b .除重力外其他力是否做功
（4）机械能守恒定律：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。
它是力学中的一条重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。
（5）课堂练习：（练习如何判断具体问题中机械能是否守恒）
I. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落；
II. 抛出的手榴弹或标枪在空中运动；
III. 物体在光滑的斜面下滑；物体在粗糙的斜面下滑；
IV. 用细绳栓着一个小球，使小球在光滑的水平棉上做匀速圆周运动；
V. 用细线栓着一个小球，使小球在竖直面内做圆周运动；
VI. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来。
分析运动中的动能和弹性势能的相互转化，学生阅读书本归纳得出类似的结论：在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，动能和弹性势能之和保持不变，即机械能守恒。
（6）小结：
当只有重力做功的情况下（说明两种情况），物体在运动的过程中机械能守恒，即运动中的任意位置的机械能都相等。
七. 教学后记：
1、在分析练习时要把相关的图象作出，再进行分析；
2、让学生更加主动的归纳知识和结论，可能出现错误结论，可以进行引导学生分析对比修正错误观点。
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