第八章機械能守恒定律

8.2重力勢能..........................................................-11-

8.3動能和動能定理....................................................-20-

8.4機械能守恒定律....................................................-29-

8.5實驗：驗證機械能守恒定律..........................................-40-

8.1功與功率

科目物理課題功與功率課時1課時

知識與技能

1.明確功是標量，知道卬=F/cos。的適用范圍，會用功的公式進

行計算；

2.理解功率的概念，能運用功率的定義式P=上進行有關計算；

t

教學

二.過程與方法

目標

1.理解正功、負功的概念，會根據公式計算多個力的總功；

與

2.能根據功率的定義式P=*推導P=網,并能用于分析、計算和

核心t

解釋現(xiàn)象。

索養(yǎng)

三.情感態(tài)度與價值觀

1.初步理解化變力為恒力、處理變力做功的思想方法；

2.培養(yǎng)學生理解功的概念，培養(yǎng)學生理解正功、負功的物理意義。

教學重點：1.對于功的概念的理解和正功、負功的物理意義；

教學2.對于功的表達式卬=Rcosa的計算和總功的計

重、算。

難點教學難點：1.經典力學與相對論力學、量子力學的理解；

2.理解機車啟動的兩種方式。

教學課件演示

準備

教師活動學生活動設計意圖

一.導入新課：

起重機豎直提升重物時，重物運動的方向與力的

方向一致，則力對物體做的功為力的大小與重物

移動距離的乘積。更普遍的情形是物體運動的方

向與力的方向不一致，例如馬拉雪橇時拉力方向

和雪橇運動方向間有一個角度。這時應當怎樣計學生觀察圖片通過回顧

算功呢？思考討論初中學過

教的知識，激

發(fā)學生的

學

學習興趣，

過引出本節(jié)

程課題

。正褊云

【教師引導】回憶初中學過的功的計算公式和

做功條件

(1)表達式W=FS?

(2)做功條件：力和物體在力的方向上發(fā)生的位

移，兩者缺一不可。

講授新課：

(1)功

【教師引導】當力尸的方向與運動方向成某一

角度時，如圖，可以把力少分解為兩個分力：與

位移方向一致的分力尸?,與位移方向垂直的分力

尼。

學生經過老師通過聯(lián)系

引導，體會力之前已知

與物體位移方的知識，思

向夾角的關系考力對于

F2e...F

Jz……一物體所做

的功

rI

【教師補充引導】設物體在力F的作用下發(fā)生

的位移的大小是/?則分力F,所做的功等于用。

分力工的方向與位移的方向垂直，物體在鳥的

方向上沒有發(fā)生位移，E所做的功等于0。

【教師提問】那么力尸對物體所做的功等于多

少？

【學生小組交流】力尸對物體所做的功(等于鍛煉學生

的計算推

Ftl,而石=產cose，所以W=Rcosa

導的能力

【教師總結】力對物體所做的功，等于力的大

小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的

乘積，即W=/7cosa。

功是標量。在國際單位制中功的單位是焦耳，簡

引導學生思考

稱焦，符號是J。1J等于1N的力使物體在力的方

功的公式，并

向上發(fā)生1m位移的過程中所做的功，所以1J=1N

且理解其物理

X1m二IN?m

意義

【教師補充】功的公式的理解

(1)廠是作用在物體上的某個力(如重力G、彈

力尸N、摩擦力。等)，但必為恒力，,是尸的作

用點發(fā)生的位移，a是矢量/和/的夾角，介于

0~180°之間。

(2)求功時物體的位移必須是相對于某一慣性參

考系(一般取地面)而言的，參考系不同，力對

物體做的功也不同。

(3)廠與/必須具備同時性，即/必須是力b作

用過程中物體的位移。如果力尸消失后物體繼續(xù)

運動，力所做的功，就只跟力作用的那段位移有

關，跟其余的位移無關。

（2）正功和負功

【教師引導】下面我們討論力與位移成不同的

角度時，力做功的幾種情況。使力F與位移/的

夾角。發(fā)生改變。

【學生思考】分情況討論，當夾角。發(fā)生改變

時，力做功的情況。

【教師補充引導】力是標量，只有量值，沒有

方向。功的正負并不表示功的方向，而且也不是

數量上的正與負。他們僅僅表示做功的力是動力

還是阻力。

通過甲、乙、丙三圖分析。通過思考與討理解正功

【教師總結】（1）當a=-時，cosa=0,W=0o論，正確的理和負功，分

2

解力做功的情辨做功的

這表示力廠的方向與位移1的方向垂直時，力F

況力是動力

不做功。例如，物體在水平桌面上運動，重力G

還是阻力

和支持力FN都與位移方向垂直，這兩個力都不做

功（圖甲）。

.a

1-..13-----

*

甲J

力不做功（a=今）

JT

（2）當04a<—時，cos?>0,W〉0。這表示力

2

b對物體做正功。例如，人用力拉車前進時，人

的拉力廠對車做正功(圖乙)。

乙

人的拉力做正功(OWa<%)

rr

(3)當一萬時，cosa<0,W<Q>這表示

2

力戶對物體做負功。例如，要使運動的小車減速,

人向后拉車的力尸對車做負功(圖丙)。

當一個物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段

位移時，這幾個力對物體所做的總功，是各個力

分別對物體所做功的代數和。它也就是這幾個力

的合力對物體所做的功。

(3)功率

【教師引導】在物理學中，做功的快慢用功率

表示。如果從開始計時到時刻t這段時間內，力做

的功為肌則功伊與完成這些功所用的時間t之

比叫作功率。

Pn=—W

t

在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，

了解功率

符號是W。1W=1J/SO

的定義式

【教師提問】公式p=:是功率的定義式，適

用于任何情況下功率的計算。那么功率的推導式

如何計算？

鍛煉學生

【學生小組交流】由于w=&,因此

的理解和

tt解決實際

【教師引導】由于位移/是從開始計時到時刻的能力，通

t這段時間內發(fā)生的，所以！是物體在這段時間內過計算理

/

解平均功

的平均速度％于是可以寫成尸=

率和瞬時

一個沿著物體位移方向的力對物體做功的功率，

功率

等于這個力與物體速度的乘積。

【教師補充引導】從推導過程來看，中

的速度v是物體在恒力F作用下的平均速度，所

以這里的功率P是指從計時開始到時刻t的平均

功率。如果時間間隔非常小，上述平均速度就可

以看作瞬時速度，這個關系是也就可以反映瞬時

速度與瞬時功率的關系。

【思考與討論】汽車、火車等交通工具和各種

通過功的定義

起重機械，當發(fā)動機的輸出功率P一定時，牽引

式與功率的定

力F與速度v成反比。你認為應該怎樣增大他們

義式推導出功

的牽引力呢？

率的推導式

【教師總結】當發(fā)動機輸出功率一定時，通過

減小速度提高牽引力和通過減小牽引力而提高速

度。

【課堂小結】1、力對物體所做的功，等于力的

大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者

的乘積，即「=上w。

t

2、力是標量，只有量值，沒有方向。功的正負并

不表示功的方向，而且也不是數量上的正與負。

他們僅僅表示做功的力是動力還是阻力。

3、如果從開始計時到時刻r這段時間內，力做的

功為周則功“與完成這些功所用的時間t之比

叫作功率。p=—

t

課堂練習：

1、關于平均功率的概念，以下說法正確的是（）

A.平均功率大說明物體做功多

B.平均功率小說明物體做功少

C.機器做功越多,其平均功率越大

D.機器做功越快,其平均功率越大

答案：D

2、如圖所示,在勻加速運動的車廂內，一個人用力

向前推車廂,若人與車廂始終保持相對靜止，則以

下結論中正確的是（）

o

7777777777777/77：

A.人對車廂的推力不做功

B.人對車廂的摩擦力做負功鞏固本節(jié)知

C.人對車廂的作用力不做功識

D.人對車廂的作用力做負功學生練習

答案：BD

3、如圖所示,通過一動滑輪提升質量1kg的物體，

豎直向上拉繩子使物體由靜止開始以5m/s2的加

速度勻加速上升,不計動滑輪及繩子的質量和摩

擦，若g取10m/s?則拉力F在1s末的瞬時功率為

（）

c

□

A.75WB.25W

C.12.5WD.37.5W

答案：A

4、如圖所示,質量為60kg的某運動員在做俯臥撐

運動,運動過程中可將她的身體視為一根直棒，已

知重心在。點，其垂線與腳，兩手連線中點間的距

鞏固本節(jié)知

離oa,ob分別為0.9m和0.6m,若她在Imin內做

識

了30個俯臥撐,每次肩部上升的距離均為0.4m,

則克服重力做功和相應的功率為（）

學生練習

A.430J,7WB.4300J,70W

C.720J,12WD.7200J,120W

答案：B

5、汽車在平直的公路上以恒定的功率啟動，設阻

力恒定,則圖中關于汽車運動過程中加速度、速度

隨時間變化的關系，以下判斷正確的是（）

甲乙丙

A.汽車的加速度-時間圖象可用圖乙描述

B.汽車的速度-時間圖象可用圖甲描述

C.汽車的加速度-時間圖象可用圖丁描述

D.汽車的速度-時間圖象可用圖丙描述

答案：AB

6、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動,在前5s

內做勻加速直線運動,5s末達到額定功率，之后

保持以額定功率運動.其v-t圖象如圖所示.已

知汽車的質量為〃?=2x103^,汽車受到地面的

阻力為車重的0.1倍，則以下說法正確的是（）

A.汽車在前5s內的牽引力為6x1037V

B.汽車在前5s內的牽引力為4.6x103%

C.汽車的額定功率為60kW

D.汽車的最大速度為30m/s

答案：ACD

【課后作業(yè)】完成相關課后題

§8.1功與功率

一、功

定義式：W=Flcosa

板書二、正功與負功

設計三、功率

1、定義式

2、推導式

教學引導學生對本節(jié)多學知識進行自主交流探究，根據學生表述，查漏補缺，

后記并有針對性地進行講解補充。

8.2重力勢能

科目物理課題重力勢能課時1課時

—.知識與技能

1.認識重力做功與路徑無關的特點；

2.會用重力勢能的定義式進行計算；理解知道重力勢能具有相對

性。

教學二.過程與方法

目標1.理解重力做功與重力勢能的變化的關系；

與2.定性了解彈性勢能，知道彈力做功與彈性勢能變化的關系。

核心三.情感態(tài)度與價值觀

素養(yǎng)1.理解重力勢能的概念，知道重力勢能是物體和地球系統(tǒng)所共有

的；

2.培養(yǎng)學生理解重力勢能、彈性勢能的概念，培養(yǎng)學生理解重力勢

能的物理意義。

教學重點：L理解重力做功的特點；

教學2.對于重力勢能與彈性勢能的理解。

重、教學難點：1.重力勢能的相對性；

難點2.重力做功和重力勢能的關系。

教學課件演示

準備

教師活動學生活動設計意圖

一.導入新課：

初中我們已經定性地學習了重力勢能，物體的

質量越大、所處的位置越高，重力勢能就越大。

這一節(jié)我們來進一步定量地研究重力勢能。你

認為重力勢能的表達式應該是怎樣的呢？

學生觀察圖片通過回顧

思考討論上節(jié)學過

教

的知識，激

學發(fā)學生的

過學習興趣，

引出本節(jié)

程

課題

【教師引導】設想你要從某座高樓的第17層

下到第9層，你可以乘電梯下，也可以沿樓梯

走下。兩種方式下樓，重力對你做功是否相等？

解答：相等，重力是恒力，利用恒力做功表達

式可以推導。

講授新課：

（1）重力做的功

【教師引導】當物體的高度發(fā)生變化時，重

力做功勢能發(fā)生變化：物體下降時重力做功，

勢能減?。晃矬w被舉高時重力做負功，勢能增

大。因此，重力勢能與重力做功密切相關，認

識重力勢能不應脫離對重力做功的研究。

【教師補充引導】設一個質量為用的物體，

從與地面高度為九的位置4,豎直向下運動到

學生經過老師通過聯(lián)系

高度為色的位置8如圖甲所示，這個過程中引導，體會重力之前已知

重力做的功是做的功的知識，思

考如何計

WG=mgAh=

算重力做

的功

在力的方向上的位移及力和位移的夾角，與物

體是否受其他力及運動狀態(tài)等無關，故斜面是通過思考與討理解重力

否光滑對計算“重力做的功”無影響。論，正確的理解做的功與

【教師總結】物體運動時，重力對它做的功重力做功的情路徑無關

只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運況

動的路徑無關。

只要起點和終點的位置不變，無論物體沿什么

路徑運動，重力所做的功都相同。

(2)重力勢能

【學生思考】為什么說〃?的這個物理量有特

殊意義？

【教師引導】，咫〃的特殊意義在于它一方面

與重力做的功密切相關，另一方面它隨著高度

的增加而增加、隨著質量的增加而增加，恰與

前述重力勢能的特征一致。因此,我們把叫

做物體的重力勢能，常用E.表示，即E,,=mgh。

【教師補充引導】重力勢能是標量，其單位

與功的單位相同，在國際單位之中都是焦耳，理解重力勢能

符號為J的計算、單位

lj=lkg?m?s_2?m=lN?m

當物體由高處運動到低處時，重力做正功，重

力勢能減少，即%>0,>En。

當物體由低處運動的高處時，重力做負功，重

力勢能增加，即％<0,EPi<EP2o

【思考與討論】若重力做的功與路徑有關，

引導學生

即對應于同樣的起點和終點，重力對同一物體

自主總結

所做的功，隨物體運動路徑的不同而不同，我

重力做功

們還能把叫做物體的重力勢能嗎？為什么？

不同的。

(4)彈性勢能

【教師提問】撐桿跳運動員可以借助手中的

彎曲的竿跳得很高，拉開的弓可以把箭射出，

壓縮彈簧可以把小球彈出去一一彎曲的桿、拉

開的弓、壓縮的彈簧有什么共同特征？

【學生小組交流】這些物體都發(fā)生了彈性形

變，每個物體的各個部分之間都有彈力的相互鍛煉學生

作用。的理解和

【教師引導】發(fā)生彈性形變的物體的各部分解決實際

之間，由于有彈力的相互作用，也具有勢能，的能力

這種勢能叫作彈性勢能。

【教師補充引導】彈性勢能的性質通過彈性勢能

(1)系統(tǒng)性：彈性勢能是發(fā)生彈性形變的物體的性質，理解發(fā)

上所有質點因相對位置改變而具有的能量，因生彈性形變的

而彈性勢能是整個系統(tǒng)所具有的。物體的彈性勢

(2)相對性：彈性勢能的大小與選定的參考平能

面位置有關。對于彈簧，一般規(guī)定彈簧處于原

長時的勢能為零。

(3)對于同一彈簧從自然長度伸長和壓縮相同

的長度時彈性勢能相同。

【教師總結】彈力做功跟彈性勢能變化的關

系

彈性勢能變化只與彈力做功有關

(1)當彈簧的彈力做正功時，彈簧的彈性勢能

減少，彈性勢能轉化為其他形式的能。

(2)當彈簧的彈力做負功時，彈簧的彈性勢能

增加，其他形式的能轉化為彈簧的彈性勢能。

(3)表達式：%=-AE,,=￡PI-EP2

【課堂小結】1、重力做功：W^mgh,特點

是重力做功與路徑無關。

2、重力對物體所做的功，等于物體重力勢能變

化量的負值，即%=—AE.。

(1)重力對物體做多少正功，物體的重力勢能

就減少多少。

(2)物體克服重力做多少功，物體的重力勢能

就增加多少。

3、重力勢能的變化只取決于物體的重力所做功

的情況。重力所做的功等于重力勢能的減少量，

物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加

量。重力勢能的變化與其他因素均無關。

4、彈性勢能變化只與彈力做功有關。

鞏固本節(jié)知

課堂練習：

識

1、下列說法正確的是()

學生練習

A.重力做功的多少與運動的路徑有關

B.重力勢能的變化與參考平面的選取無關

C.彈簧的長度越長，彈簧的彈性勢能越大

D.兩長度相同的彈簧，勁度系數大的彈簧的彈

性勢能大

答案：B

2、關于彈性勢能，下列說法正確的是()

A.任何發(fā)生彈性形變的物體,都具有彈性勢能

B.任何具有彈性勢能的物體,一定發(fā)生了彈性

形變

C.物體只要發(fā)生形變,就一定具有彈性勢能

D.彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長

度有關

答案：AB

3、如圖所示的幾個運動過程中，物體的彈性勢

能增加的是（）

LJJr

圖甲圖乙

/一

鞏固本節(jié)知

識

X11

圖內ffiJ

A.如圖甲,撐桿跳高的運動員上升過程中,竿的

彈性勢能學生練習

B.如圖乙,人拉長彈簧過程中,彈簧的彈性勢能

C.如圖丙,模型飛機用橡皮筋發(fā)射出去的過程

中，橡皮筋的彈性勢能

D.如圖丁，小球被彈簧向上彈起的過程中，彈簧

的彈性勢能

答案：B

4、如圖所示,一輕彈簧一端固定于。點，另一端

系一重物,從彈簧保持原長的4點無初速度地

釋放,讓它自由擺下,不計空氣阻力,在重物由力

點擺向最低點6的過程中（）

■

?1.,

■

A.重力勢能減少,彈性勢能減少

B,重力勢能減少,彈性勢能增加

C.若用與彈簧原長相等的不可伸長的細繩代替

彈簧后,重力做正功,彈力不做功

D.若用與彈簧原長相等不可伸長的細繩代替彈

簧更換細繩前后重力做功不變,彈力不做功

答案：BC

5、如圖所示，一裝置固定在水平地面上，AB

半徑為R的1光滑圓軌道，上端A離地面的

是

4

高度為H.一個質量為m的小球從A點處由靜止

滑下，落到地面上C點若以軌道下端B所在的

水平面為參考平面，關于小球的重力勢能，下

列說法正確的是（）

A.在A點為mgRB.在B點為mgR

C.在C點為mgHD.在C點的-mg（H-R）

答案：AD

6、如圖甲所示，傾角6=30。的足夠長固定光滑

斜面上,用平行于斜面的輕彈簧拉著質量

加=1kg的物體沿斜面向上運動。已知物體在

f=ls到r=3s這段時間的吁f圖像如圖乙所

示,彈簧的勁度系數4=200N/m,重力加速度g

取lOm/s?。則在該段時間內（）

8.3動能和動能定理

科目物理課題動能和動能定理課時1課時

一.知識與技能

1.知道動能的符號、單位和表達式，會根據動能的表達式計算運動

物體的動能；

2.能從牛頓第二定律與運動學公式導出動能定理，理解動能定理的

教學意義。

目標二.過程與方法

與1.理解動能、動能定理及其表達式；

核心2.知道動能定理也可用于變力做功與曲線運動的情景，能用動能定

素養(yǎng)理計算變力所做的功。

三.情感態(tài)度與價值觀

1.能用動能定理解釋生產、生活中的現(xiàn)象；

2.領會運用動能定理解題的優(yōu)越性，培養(yǎng)學生會用動能定理處理單

個物體的有關問題，理解其物理意義。

教學重點：L理解動能及其表達式；

教學2.理解動能定理的表達式，求解力與位移。

重、教學難點：1.理解影響動能變化的因素；

難點2.理解動能定理的適用條件，應用動能定理解題的步

驟。

教學課件演示

準備

教師活動學生活動設計意圖

一.導入新課：

物體的動能跟物體的質量和速度都有關

系。物體的質量越大，速度越大，它的動能就

越大。炮彈在炮筒內推力的作用下速度越來越

大，動能增加。這種情況下推力對物體做了功。

你還能舉出其他例子，說明動能和力做的學生觀察圖片思通過回顧

功有關嗎？這對于定量研究動能有什么啟發(fā)考討論上節(jié)學過

教呢？的知識，激

學發(fā)學生的

學習興趣,

引出本節(jié)

課題

【教師引導】大量實例說明，物體動能的變

化和力對物體做的功密切相關。因此，研究物

體的動能離不開對力做功的分析。這與上一節(jié)

研究重力勢能的思路是一致的

講授新課：

(1)動能的表達式

【教師引導】動能定理的推導過程：

質量為必的物體在光滑水平面上運動，在運動

方向相同的恒力廠的作用下發(fā)生一段位移h

速度由匕增加到彩(如圖)

33學生經過老師引通過聯(lián)系

F二一；F

—＞；相；一?加導，體會動能的之前已知

1---?!表達式的知識，思

在這個過程中，恒力F做的功W=F7,根據?？既绾斡?/p>

頓第二定律，有F=ma算動能

再根據勻變速直線運動的速度與位移的關系

式，有/="二生

2。

把尸、/的表達式代入W=—中，可得F做的功

T<r1212

W=—mv2~—mv[

【教師提問】如果拉力F與水平方向的夾角

為0斜向上，得到的結果與此相同嗎？

［教師總結】在物理學中就用這個量Lm?表

2

鍛煉學生

示物體的動能，用符號E”表示。于是我們說質

的計算能

量為m的物體，以速度v運動時的動能是

力

1，

￡r.=-mv~

'2

動能是標量，它的單位與功的單位相同，在國

際單位之中都是焦耳，這是因為引導學生思考動

1kg(m/s)2=1N?m=lj能的計算方法與

【思考與討論】2016年8月16日，我國成單位

功發(fā)射首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，它的

質量為631kg,某時刻它的速度大小為7.6

km/s,此時它的動能是多少？

【小組討論】解答：E=-mv2^-X631X

*k22

（7.6X10，）2J^1.8X10'°J

【教師補充】對動能的深入理解

1、動能具有相對性，參考系不同，速度就不同，

所以動能也就不同。一般都以地面為參考系描

述物體的動能。

2、動能是狀態(tài)量，是表征物體運動狀態(tài)的物理

量。物體的運動狀態(tài)一旦確定，物體的動能就

被確定了。

3、物體的動能對應于某一時刻運動的能量，它

僅與物體的質量和速度的大小有關，而與速度

的方向無關。動能是標量，且恒為正值。

4、由動能的表達式可知，動能的單位與功的單

正確的理解動能理解動能

位相同，因為1kg(m/s)2=1N?m=lj

的性質與表達式的表達式,

5、動能的變化：動能只有正值，沒有負值，

運用表達

但動能的變化卻有正有負。“變化”是指末狀態(tài)

式計算物

的物理量減去初狀態(tài)的物理量。動能的變化量

為正值，表示物體的動能增加了；動能的變化理問題

量為負值，表示物體的動能減少了。

(2)動能定理

【教師引導】在得到動能的表達式后，

—mv}-■-wv,2可以寫成

2221

卬=%-頤

其中E"表示一個過程的末動能，表示這個

過程的初動能。

這表明，力在一個過程中對物體做的功，等于

物體在這個過程中動能的變化。這個結論叫做

動能定理。理解動能定理的

【教師補充引導】如果物體受到幾個力的共物理意義

同作用，動能定理中的力對物體做的功/即為

合力做的功，等于各個力做功的代數和。其中

的伊指物體所受所有力的總功，求解時不要忘

了重力做功也包含在內。

因為動能定理，適用于變力，做功和曲線運動

的情況，所以在解決一些實際的力學問題時，

它得到了廣泛的應用。

【思考與討論】計算書中例題，理解動能定

理

【教師總結】動能定理不涉及物體運動過程

中的加速度和時間。引導學生

合力做正功時，物體的動能增加；合力做負功自主總結

時，物體的動能減少。理解動能

【教師補充】動能定理的理解定理在力

1、表達式的理解學問題中

(1)動能定理中所說的外力，既可以是重力、的應用

彈力、摩擦力，也可以是任何其他的力。

(2)動能定理中的/是指所有作用在物體上的

外力的合力做的功，而不是某一力做的功。W

可以為正功，也可以為負功。

(3)&2分別為初動能和末動能，可

以大于也可以小于紇一

2、兩種關系

了解動能定理的

(1)等值關系：某物體的動能變化量總等于合

解題步驟與簡單

力對它做的功。

應用

合力做正功時，物體的動能增加；合力做負功

時，物體的動能減少.

(2)因果關系：合力對物體做功是引起物體動

能變化的原因，合力做功的過程實質上是其他

形式的能與動能相互轉化的過程，轉化了多少

由合力做了多少功來度量。

3、研究對象及過程

(1)研究對象:可以是單一物體，也可以是相

對靜止的系統(tǒng)。

(2)研究過程:既可以是運動中的某一段過程，

也可以是運動的全過程。

4、普遍性

動能定理雖然可根據牛頓第二定律和勻變速直

線運動的運動學公式推出，但動能定理本身既

適用于恒力作用過程，也適用于變力作用過程，

既適用于直線運動的情況，也適用于曲線運動

的情況。

【課堂小結】1、在物理學中就用這個量,機/

2

表示物體的動能，用符號々表示。于是我們說

質量為m的物體，以速度v運動時的動能是

171，

E*=—mv~

*2

動能是標量，它的單位與功的單位相同，在國

際單位之中都是焦耳，這是因為

1kg（m/s）'=1N,m=lj

2、動能定理不涉及物體運動過程中的加速度和

時間。

合力做正功時，物體的動能增加；合力做負功

時，物體的動能減少。

課堂練習：

學生練習

1、某同學在練習足球時，將足球朝豎直的墻壁

踢出。假設足球的質量為獷0.5kg、足球與墻

鞏固本節(jié)知

壁碰撞的瞬間速度大小為片5m/s,如果以足球

識

被踢出的速度方向為正,足球與墻壁碰后以等

大的速度反彈。則（）

A.速度的變化量為T0m/sB.速度的變化量為

10m/s

C.動能的變化量為25J

答案:AD

2、關于物體所受合外力做功和動能變化的關

系，下列說法正確的是（）

A.如果物體所受合外力為零，則合外力對物體

所做的功一定為零

B.如果合外力對物體所做的功為零，則合外力

一定為零

C.物體在合外力作用下做變速運動，動能一定

發(fā)生變化

D.如果合外力對物體所做的功不為零，則動能

一定變化

答案：AD

3、物體沿直線運動的V—關系如圖所示，已知

在第1秒內合外力對物體做的功為底則（）

鞏固本節(jié)知

012345、受7t/s學生練習識

A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W

B.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2W

C.從第5秒末到第7秒末合外力做功為W

D.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W

答案：CD

4、如圖所示，一質量為m的小球固定于輕質彈

簧的一端，彈簧的另一端固定于0點，將小球

拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球,

它運動到0點正下方B點時，與A點的豎直高

度差為h,速度為v,重力加速度為g,不計

空氣阻力，則（）

A.小球在B點動能小于mgh

B.由A到B小球重力勢能減少-mv2

2

C.由A到B小球克服彈力做功為mgh

【課后作業(yè)】完成相關課后題

§8.3動能和動能定理

一、動能的表達式

表達式：E,.=-/nv2

"2

板書

二、動能定理

設計

內容：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。

表達式：W=Ek2-Ek}

教學引導學生對本節(jié)多學知識進行自主交流探究，根據學生表述，查漏補缺，

后記并有針對性地進行講解補充。

8.4機械能守恒定律

科目物理課題機械能守恒定律課時1課時

一.知識與技能

1.知道機械能的各種形式，能夠分析動能與勢能（包括彈性勢能）之

間的相互轉化問題；

2.能夠根據動能定理和重力做功與重力勢能變化間的關系，推導出

教學機械能守恒定律。

目標二.過程與方法

與1.理解機械能包含動能、重力勢能、彈性勢能；

核心2.會根據機械能守恒的條件判斷機械能是否守恒，能運用機械能守

素養(yǎng)恒定律解決有關問題。

三.情感態(tài)度與價值觀

1.理解機械能守恒定律的表達式以及應用機械能守恒定律解決生

產、生活中的現(xiàn)象；

2.能從能量轉化的角度理解機械能守恒的條件，領會運用機械能守

恒定律解決問題的優(yōu)越性。

教學重點：1.理解機械能包含動能、重力勢能、彈性勢能；

教學2.理解動能、重力勢能、彈性勢能之間的相互轉化。

重、教學難點：1.對機械能守恒條件的理解和判斷；

難點2.理解機械能守恒定律的表達式以及應用機械能守

恒定律解決問題。

教學課件演示

準備

教師活動學生活動設計意圖

一.導入新課：

伽利略曾研究過小球在料面上的運動。他發(fā)

現(xiàn):無論斜面B比料面A陡些或緩些，小球的速

度最后總會在斜面上的某點變?yōu)?,這點距斜面

底端的豎直高度與它出發(fā)時的高度基本相同。

在小球的運動過程中，有哪些物理量是變化學生觀察圖片通過回顧

的？哪些是不變的？你能找出不變的量嗎？思考討論上節(jié)學過

教的知識，激

0...........................。一發(fā)學生的

學It

JABj學習興趣，

過引出本節(jié)

程課題

講授新課：

(1)追尋守恒量

【教師引導】小球能滑到與A相同高度的斜面

B的條件是沒有摩擦，而沒有摩擦的斜面不存在

故伽利略的斜面實驗也叫理想實驗。理想實驗又

叫“思想上的實驗”，它源于科學實驗的實踐活

動，是一種更高形式的思維活動，理想實驗的核

心是“可靠的事實+嚴密的邏輯推理”。

【教師提問】（1）在伽利略理想斜面實驗中，

小球在B上某點停下時的高度與出發(fā)時高度相

同，好像“記得”自己的起始高度，怎樣解釋？

（2）怎樣解釋下坡時速度越來越大？學生經過老師通過聯(lián)系

（3）怎樣解釋上坡時速度越來越?。恳龑?，體會伽利之前已知

【小組討論】（1）“記得”是“某個量是守恒的”，略理想斜面實的知識，思

這個量叫能量。驗考伽利略

（2）把小球從桌面升高到起始點高度理想斜面

時，小球被賦予一種形式的能量一一勢能，小球實驗

釋放后開始運動獲得速度；到達桌面上，它在初

始位置具有的勢能已不存在，可理解為勢能并未

丟失，而是轉化為另一種形式的能量一一動能。

（3）小球繼續(xù)沿斜面B升高，速度減小，不斷

失去動能，但高度在增加，勢能不斷被“回收”，

最后小球靜止時，動能全部轉化為勢能，小球相

對桌面的高度又達到它起始時的高度。

【教師總結】1、能量是普遍存在的

2、伽利略斜面實驗現(xiàn)象表明：讓靜止的小球沿

一個斜面滾下，小球將滾上另一個對接斜面，沒

有摩擦時，小球將滾到與開始時相同的高度。

3、能量概念的建立：始、末位置高度相同，小

球運動中守恒的量叫能量。引導學生思考

（2）動能與勢能的相互轉化守恒的意義

【教師引導】物體沿光滑斜面滑下時，重力對

物體做正功，物體的重力勢能減少。減少的重力

勢能，到哪里去了？

我們發(fā)現(xiàn)，在這個過程中，物體的速度增加了，

表示物體的動能增加了。這說明，物體原來的重

力勢能轉化成了動能。

具有一定速度的物體，由于慣性沿光滑斜面上

升，這時重力對物體做負功，物體的速度減小，

表示物體的動能減少了。但由于物體的高度增

力口，它的重力勢能增加了。這說明，物體的動能

轉化成了重力勢能。正確的理解動

豎直向上拋出一個物體，隨著物體高度的增加，能與勢能的相理解動能

它的速度會減小：當物體到達最高點后會轉而下互轉化的關系與勢能的

降，同時速度逐漸增大。這一過程同樣可以從動相互轉化，

能和重力勢能相互轉化的角度來分析。運用到物

【教師補充引導】不僅重力勢能可以與動能相理題中

互轉化，彈性勢能也可以與動能相互轉化。例如，

被壓縮的彈簧具有彈性勢能，當彈簧恢復原來形

狀時，就把跟它接觸的物體彈出去。這一過程中，

彈力做正功，彈簧的彈性勢能減少，而物體得到

一定的速度，動能增加。再如，運動員從跳板上

彈起的過程中，跳板的彈性勢能轉化為運動員的

動能（如圖），也是這樣一種過程。

思考彈性勢能

可以與動能相

互轉化

引導學生

自主總結

理解動能