机械能范文10篇

能的概念、功和能的关系以及各种不同形式的能的相互转化和守恒的规律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客观规律，它贯穿于整个物理学中。本章的功和功率、动能和动能定理、重力的功和重力势能、弹性势能、机械能守恒定律是历年高考的必考内容，考查的知识点覆盖面全，频率高，题型全。动能定理、机械能守恒定律是力学中的重点和难点，用能量观点解题是解决动力学问题的三大途径之一。考题的内容经常与牛顿运动定律、曲线运动、动量守恒定律、电磁学等方面知识综合，物理过程复杂，综合分析的能力要求较高，这部分知识能密切联系实际、生活实际、联系现代科学技术，因此，每年高考的压轴题，高难度的综合题经常涉及本章知识。例如：2001年的全国卷第22题、2001年上海卷第23题、2002年全国理综第30题、2003年全国理综第34题、2004年上海卷第21题、2004年物理广西卷第17题、2004年理综福建卷第25题等。同学平时要加强综合题的练习，学会将复杂的物理过程分解成若干个子过程，分析每一个过程的始末运动状态量及物理过程中力、加速度、速度、能量和动量的变化，对于生活、生产中的实际问题要建立相关物理模型，灵活运用牛顿定律、动能定理、动量定理及能量转化的方法提高解决实际问题的能力。

一、夯实基础知识

1.深刻理解功的概念

功是力的空间积累效应。它和位移相对应(也和时间相对应)。计算功的方法有两种：

⑴按照定义求功。即：W=Fscosθ。在高中阶段，这种方法只适用于恒力做功。当时F做正功，当时F不做功，当时F做负功。

这种方法也可以说成是：功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。

目标

1.知识与技能

知道做功是能量转化或转移的过程。

理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功。

理解功率的概念。

2.过程与方法

目标

1.知识与技能

知道做功是能量转化或转移的过程。

理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功。

理解功率的概念。

2.过程与方法

一、高中物理“机械能”的相关知识要点

1.动能定理。所谓动能定理，就是指研究对象受到所有外力合力所做的功，等于物体动能的改变，另外动能定理还可以表述为过程中所有分力做的功的代数和，等于动能的改变量。作为解决机械能做功问题的常用知识点，在学习机械能时，应对动能定理这一基本概念进行深入的理解，并在解决相关实际问题的过程中进行灵活运用，为物理学习提供坚实的理论基础。此外，动能定理的基本表达式有多种形式，如：F合s=W=ΔEk；∫Fds=W=ΔEk；F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk等，其中以第三个公式最为常用。此外，动能定理的推导也很重要，动能定理的推导包括匀变速直线运动模式与普通直线运动模式两种情况，前者需要利用匀变速直线运动公式进行计算，并结合物体进行匀速直线运功时的受力状况进行推导，其推导表达式为F合s=W=ΔEk；而后者需要运用微积分的思想，对普通直线运动模式进行拆分，将其整理为非常小的一段一段的运动，最终实现动能定理的推导，其具体表达式为W=F合s=man=En-Em。2.机械能守恒。机械能守恒定律是指在只有重力或弹力做功的物理系统内，动能与势能可以相互转化，总的机械能能够保持不变。需要注意的是，机械能并不是简单的一种能量，而是三种能量之和，即动能、弹性势能、重力势能三中能量的相加。想要学习好机械能，就必须充分掌握机械能守恒定律。与其他物理定律不同的是，机械能守恒定律并不能适用于所有情况，而是在满足一定条件的情况下才能成立。影响机械能守恒定律的情况有三种，即只有重力做功、只有弹力做功或只有重力和弹力做功，只有满足了以上三种条件的其中一种，机械守恒定律才能够成立。机械能守恒定律的表达式为Ek+E重+E弹=恒定量，其与动能定理的表达式的区别在于前者的两侧均为能量，而后者则一侧为合外力做功，一侧为动能。

二、高中物理“机械能”的具体学习方法

1.明确物理研究对象的合理性。对于机械能相关问题来说，包括系统运行状态、系统内部能量转换情况在内的一系列解决方法与思路都需要围绕物理研究对象来开展，因此学习高中物理机械能必须要明确物理研究对象的合理性，在理解每一个知识点时，都要选择具有代表性、可延伸性的研究对象，结合相关概念对物理规律进行理解，并以更加灵活的方式来解决实际问题。2.掌握与机械能相关的物理表达式。物理表达式是对物理规律的总结和定义，只有掌握了机械能相关的物理表达式，了解其使用情况与所代表的物理规律，我们才能够对机械能的基本概念有更加深入的了解。此外在解答机械能相关问题时，物理表达式也能够为我们的计算提供便利，帮助我们找到正确的解题思路。需要注意的是，我们需要掌握的物理定义式不仅包括机械能基本计算公式，还包括推到定义是与其他相关物理知识的定义式。3.有技巧的选择零势能面。在机械能守恒定律中，重力势能可正可负，其具体数值与零势能面的选择有关，因此在学习机械能时，我们需要有技巧的对零势能面进行选择。而零势能面简单来说，就是一个物体在此处所具有的势能为零的位置，选择零势能面是解决机械能问题十分常见且有效的一种手段。例如在处理机械能问题时，一般都需要判断系统的机械能守恒状态，这时我们可以在系统内选择一个最低点作为零势能面，这样在对于在判断势能与动能的转换时，就能够更加简单，整个问题理解起来也会更加容易。4.从系统做功角度分析机械能问题。在进行机械能的学习时，由于知识点较为抽象、深奥，不利于理解，在这种情况下，我们可以尝试从系统做功的角度对机械能的相关知识进行理解，并以此为判断依据，将这一学习思路应用到机械能问题的解答中来。高中的机械能问题一般以机械能守恒定律的考察为主，我们可以对一机械能系统作为研究对象，观察其是否有做功现象，具体的做功为多少，从而判断出研究对象的机械能守恒状态，找出问题答案。5.从能量守恒角度分析机械能问题。前文中提到，在能量守恒定律成立的情况下，系统内部只存在动能与势能的转换，且外界能量无法与系统内部能量进行转换，我们可以根据这一定义，对机械能问题进行处理。例如在求物体下落势能时，就可以将下落物体作为研究对象，分析其具体的能量转换情况，如符合系能内部能量转化情况，就可以判断出系统的机械能处于守恒状态，能量守恒定律成立，这样我们就可以根据给出的动能数据以及其他相关因素，利用定义式进行计算，得出物体在下落时所产生的势能。

三、结束语

总的来说，“机械能”的相关知识，属于高中物理的难点与重点，想要在机械能的学习与应用上取得成效，必须充分掌握基础知识，并找到正确的学习方法，全方面的提高学习效率。

机械能守恒定律可以认为是力学方面的能量转化和守恒定律。它的条件是系统只有重力、弹力做功。在这样的系统中，尽管动能和势能在相互转化，但总的机械能恒定。这里谈机械能守恒定律的应用。

首先，机械能守恒是对系统而言的，而不是对单个物体。如：地球和物体、物体和弹簧等。对于系统机械能守恒，要适当选取参照系，因为一个力学系统的机械能是否守恒与参照系的选取是有关的。

其次，适当选取零势能面(参考平面)，尽管零势能面的选取是任意的，但研究同一问题，必须相对同一零势能面。零势能面的选取必须以方便解题为前提。如研究单摆振动中的机构能守恒问题，一般选取竖直面上轨迹的最低点作为零势能面较为恰当。

再次，适当选取所研究过程的初末状态，且注意动能、势能的统—性。

用机械能守恒定律解题有两种表达式，可根据具体题目灵活应用：

①位置1的机械能E1＝位置2的E2，

【教学目标】

一、知识与技能

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.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件;

3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

二、过程与方法

【摘要】在高中物理教学过程中，机械能守恒属于重点内容，同时这一部分也是难点内容，很多学生在对这一方面内容学习时均感觉比较困难，而主要就是由于学生未能够掌握有效的学习方法。因此，作为高中物理教师，在对这一内容进行教学过程中，应当引导学生掌握科学合理的教学技巧，从而使学生学习效率得以提升，将这一内容更好掌握，进而提升其物理知识水平。

【关键词】高中物理;机械能守恒;学习技巧

1.高中物理机械能守恒知识的重要性

在高中物理知识教学及学习过程中，所涉及到的守恒定律比较多，通过对动能知识及势能知识进行学习，可使机械能守恒定律学习具有更理想的基础。在高中力学知识学习过程中，机械能守恒具有承前启后作用，并且在高中物理能量知识学习中发挥着十分重要的作用，占据较高地位。对于运动形式不同的相关守恒知识及转化知识而言，其能够较好表现出自然规律，在有关概念及规律学习方面能够发挥着十分重要的促进作用，然而由于这些内容整体表现出较强抽象性，造成学生在对这类知识进行学习过程中存在较大难度，对于有关解题方法，灵活掌握相关而言比较困难。对于高中物理中的力学方面问题，很多均需要利用机械能守恒定律才能够较好解决，因而对于这一方面知识应当加强关注及重视。在对机械能守恒定律进行实际应用过程中，只主要对物体初始运动状态及最终尊重状态关注，对于运动过程并不需要过多进行考虑，因而只要得到初始状态机械能总和与最终状态机械能总和，也就能够利用等式将问题解决，相比于其它方法更加简便高效，因而对这一内容进行较好学习，并且将其较好掌握十分必要[1-2]。

2.高中物理机械能守恒学习技巧

2.1充分了解机械能守恒定律成立条件。在高中物理机械能守恒这一内容进行教学及学习过程中，为能够使学生对这一知识点加深理解及记忆，物理教师首先需要使学生能够将机械能守恒成立所需要的相关基本条件及要求充分了解。对于机械能守恒这一知识点，其核心内容就是学生在进行学习过程中应当对整体力学系统进行探究，判断是否存在外力干扰或者内部能量泄露情况，在整体运动过程中整个机械能总和是否能够保持一致稳定。在整个系统中仅仅弹力或者重力在做功，将摩擦力及空气阻力等因素忽略，在这种情况下便能够使机械能守恒定律成立，也就是说整个系统保持机械能守恒状态。2.2正确认识机械能守恒。在对机械能守恒这一内容学习中，为能够使学生将其更好地掌握，并且能够灵活应用这一部分内容将具体问题解决，在对机械能守恒这一内容开始进行学习时，则需要使正确思想观念形成。在机械能守恒定律实际运用过程中，其形式比较多样，相关题目虽然不断发生变化，然而机械能守恒定律并在发生实质变化。对于这一定律而言，其实质就是整个系统内的总体动能与势能保持稳定平衡，两者之和维持不变，其不但在宏观物体研究中比较适用，并且在微观物体研究中也能够适用，学生应当正确认识。2.3引导学生形成与自身适应的解题思路及知识体系。在高中物理课程实际教学过程中，物理教师应当充分发挥自身引导作用，将学生合理传授新知识，然而为能够使学生得到较好学习成绩，不能单纯依赖课堂教学及习题练习，还需要学生在课堂之外及时复习及巩固，依据自身实际学习情况，实施针对性训练，从而更好补充自己，对机械能守恒这一部分内容更好理解及应用。在学习力学分析相关知识时，教师应当引导学生掌握利用分离法及整体法进行受力分析，全面认知这一方法，在对物体进行受力分析时，应当充分考虑各个方面情况，不可有遗漏情况出现。另外，在解决实际问题方面，教师应当引导学生针对具体问题具体进行分析，在将机械能守恒定律相关基础知识掌握的基础上，实行针对性训练，从而在对问题进行解决过程中能够使自身思路得以拓展，为更好解决实际问题提供更好的支持[2-3]。

教学目标知识与技能

理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散.

过程与方法

通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义.

情感，态度与价值观

1.用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法.

信息技术教学包含多媒体课件教学、电子白板技术教学、网络资源教学。这些新兴的教学模式都是依托于先进的科学技术和互联网技术，在为师生带来便利的同时也为传统的教学带来新的挑战。物理教学与信息技术教学是未来必然的发展方向，因此开展本次研究也就具有重要的现实意义。

一、结合学生实际情况，选择合理教学模式

信息技术和学科知识之间的衔接和整合本质是对传统教学结构的整合，创建出新的可以明确体现出学生在课堂主导地位的教学模式。高中物理信息技术教学模式根据具体操作方式不同可以分为专题教学模式、探究式以及创新教学模式等。本次开展研究的基础是“机械能守恒定律”，因此结合所教授知识的具体特点，选择探究式信息技术教学模式。机械能守恒定律就自身概念而言，相对抽象，学生理解难度大，应用起来更是具有较大困难。因此，就需要教师利用多媒体的直观、形象性为学生们创设一个生动的学习场景，通过图片、文字和视频，充分调动学生各方面的感官神经。

二、具体教学环节的设计流程

1．做好导入环节。教师可以在多媒体课件上放置图片或者视频，比如游乐园的过山车、荡秋千等，再提出问题，为什么过山车或者秋千可以记得自己最高点的位置而且还能第二次到达？通过利用学生在日常生活中经常接触到的事物来导入新课程，这样会让学生感觉课程很轻松、新颖，提高学生们的学习兴趣。再将秋千等简化为单摆模型，让学生对简化后的模型进行进一步的研究。2．帮助学生自我学习。成功导入，引出本节课的问题之后，教师可以利用多媒体公布自己的问题。针对“机械能守恒定律”相关内容的学习，教师可以设置如下问题：（1）仔细阅读课本上关于机械能守恒定律的概念，你认为“不变的量”具体指的是什么呢？（2）谈谈你自己对于机械能守恒定律的理解。3．师生合作探究学习。为了验证机械能守恒定律，教师可以在讲台上做实验将长直铁棒放置在铁架台上，然后将绑着小球的绳子释放，比较摆动的位置以及铁棒的水平线。学生通过这个实验可以观察到铁棒的水平线以及小球摆动的最高点。实验简图如图1所示，借助于这个实验让学生明白动能和重力势能以及机械能之间的关系。了解了基本的关系之后，向学生们展示作业，加深学生对这个概念的理解，便于灵活运用。　　习题1：让学生证明初始位置的机械能等于任意位置的重力势能和动能的和，可以采用动能定理进行证明。待学生完成习题后，可以将正确的证明步骤呈现在多媒体屏幕上。具体证明步骤为：分别假设小球的初始高度、质量以及下落高度为h1、h2和m，速度为v，使用动能定理来证明小球的下落过程。W合＝ΔEk，mg（h1－h2）＝1／2mv2－0。通过移项整理，最终可以得到E2＝E1。学生完成习题之后，教师应当对学生的表现情况进行简要的评价。然后教师可以调动学生的积极性来让他们帮助自己归纳机械能守恒常见的几种表达方式（教师需要对公式进行板书），加深学生们对于几种不同表达形式的印象。4．小组合作探究学习。老师针对机械能守恒所需要遵循的条件提出问题，如：如果将空气阻力纳入到考虑范围之内，那么机械能还会不会守恒呢？使用多媒体课件将习题1的形式进行相应的改变，即在mg（h1－h2）＝1／2mv2－0公式的左边添加Wf，且Wf＜0，通过移项整理可以得到如下结果：E2＝E1＋Wf。通过对公式的变形，引导学生明确机械能守恒的条件，也就是空气阻力不做功。5．拓展延伸学习。除了让学生掌握机械能守恒定律的基本概念、机械能守恒的不同表达形式以及满足守恒需要遵循的条件等，还需要让学生通过拓展练习来扩大学习视野。教师应当充分发挥多媒体课件的作用，在多媒体课件中超链接加入Flash动画。本次拓展延伸练习的目的是要让学生明白在弹簧和小球所构成的系统过程中，如果只有弹力做功，那么整个系统的机械能也守恒。这就需要教师播放弹簧与小球构成的动画，如图2所示：

作者:钱英 单位:吉林省辽源市田家炳高中

一、教学目标

1.在物理知识方面的要求：

(1)理解能的转化和守恒定律，能列举出能的转化和守恒定律的实例;

(2)理解“永动机”不能实现的原理。

2.让学生初步学会运用能的转化和守恒定律计算一些简单的内能和机械能相互转化的问题。

3.能的转化和守恒定律是自然科学的基本定律之一，应用能的转化和守恒的观点来分析物理现象、解决物理问题是很重要的物理思维方法。