教學(xué)基本信息
課題
《機(jī)械能守恒定律》第一課時(shí)
學(xué)科
物理
學(xué)段： 高一第三學(xué)段
年級(jí)
高一年級(jí)
教材
書(shū)名：普通高中教科書(shū)物理必修2
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年 7 月
教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)目標(biāo)：
物理觀(guān)念：理解機(jī)械能以及機(jī)械能守恒的內(nèi)涵，能用機(jī)械能守恒的觀(guān)念來(lái)分析生活中的相關(guān)現(xiàn)象，解決具體問(wèn)題。
科學(xué)思維：演繹推理法、能利用機(jī)械能守恒定律，解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。
科學(xué)探究：能通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察和能量轉(zhuǎn)化分析，得出機(jī)械能守恒的猜想；能利用動(dòng)能定理、重力做功的規(guī)律推導(dǎo)得出機(jī)械能守恒定律。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)對(duì)機(jī)械能守恒定律的演繹推理，使學(xué)生從中領(lǐng)略到自然現(xiàn)象中所蘊(yùn)含的物理實(shí)質(zhì)及其邏輯關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察生活、探究規(guī)律的興趣與習(xí)慣。通過(guò)能量轉(zhuǎn)化來(lái)理解守恒本質(zhì)，建立守恒的思想，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用守恒思想解決實(shí)際問(wèn)題的思維方式。
教學(xué)重點(diǎn)：
掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過(guò)程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。
在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并解決實(shí)際問(wèn)題。
教學(xué)難點(diǎn)：
從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件。
能正確判斷研究對(duì)象在所經(jīng)歷的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，能正確分析并表達(dá)物體系統(tǒng)所具有機(jī)械能。
教學(xué)過(guò)程(表格描述)
教學(xué)環(huán)節(jié)
主要教學(xué)活動(dòng)
設(shè)置意圖
新課導(dǎo)入
（幻燈片2-4）
幻燈片2.
大家還記得伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)嗎？讓一個(gè)小球沿著斜面A從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，小球?qū)ⅰ皼_”上另一個(gè)斜面B。 伽利略發(fā)現(xiàn)：無(wú)論斜面 B 是陡些還是緩些，小球的速度最后總會(huì)在斜面上的某點(diǎn)變?yōu)?0。如果沒(méi)有摩擦，這點(diǎn)距斜面底端的豎直高度將與它出發(fā)時(shí)的高度相同。斜面B越緩，小球運(yùn)動(dòng)的就越遠(yuǎn)。而當(dāng)斜面B變?yōu)樗矫鏁r(shí)，小球?yàn)榱说竭_(dá)原有高度將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。 由此，伽利略說(shuō)明了，運(yùn)動(dòng)是不需要用力來(lái)維持的。
但今天我們要關(guān)注的是，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，為什么小球總能夠回到原來(lái)的高度呢？似乎小球能夠達(dá)到的最大高度，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被保留了下來(lái)。
幻燈片3.
這樣“不變的高度”還存在于其他的物理過(guò)程中嗎？我們一起來(lái)看一個(gè)驚險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)。我們看到，老師在鼻尖處釋放重球，而重球擺動(dòng)回來(lái)后，沖向老師的鼻子，把老師嚇得一個(gè)躲閃。但我們?cè)僮屑?xì)觀(guān)察一下，擺球其實(shí)剛好停在了老師原本鼻尖的位置。這次我們加上箭頭，再來(lái)看一次實(shí)驗(yàn)?？梢钥吹剑厍蛞不氐搅怂跏嫉母叨?。
在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，小球似乎都“記得”自己的初始高度。這說(shuō)明，某種“東西”在小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是不變的。在物理學(xué)研究中，我們把這種不變的“東西”叫做守恒量。那讓小球回到原來(lái)高度的守恒量，到底是什么呢？
從學(xué)生熟悉的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)引入，結(jié)合“碰鼻”實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生思考和學(xué)習(xí)的興趣。引入“守恒量”的概念，將貫穿之后的整個(gè)探究過(guò)程。
探究機(jī)械能守恒定律。按照觀(guān)察現(xiàn)象?提出猜想?理論分析?確認(rèn)條件的步驟，探究重力做功時(shí)的機(jī)械能守恒定律，并類(lèi)比推廣到彈力做功情況。（幻燈片5-27）
1、追尋守恒量——?jiǎng)幽芘c勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
幻燈片5-12 .
以擺球?qū)嶒?yàn)為例，帶領(lǐng)同學(xué)思考以下四個(gè)問(wèn)題：
(1) 思考1：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，球的動(dòng)能是如何變化的？
(2) 思考2：動(dòng)能的變化，是由什么引起來(lái)的？
(3) 思考3：重力做功會(huì)引起什么能量的變化？
(4) 思考4：重力勢(shì)能和動(dòng)能一直都在變化，球?yàn)槭裁茨軇偤没氐皆唬?br>通過(guò)討論以上問(wèn)題，得到如下表格：
動(dòng)能
重力做功
重力勢(shì)能
A?B
C?B
增大
正功
減小
B?C
B?A
減小
負(fù)功
增大
觀(guān)察動(dòng)能與勢(shì)能的變化規(guī)律，我們看到，動(dòng)能增大的時(shí)候，重力勢(shì)能在減?。粍?dòng)能減小的時(shí)候，重力勢(shì)能卻增大。能量似乎在動(dòng)能與重力勢(shì)能之間來(lái)回轉(zhuǎn)化，如果總量保持不變，那么小球最后就能夠回到原來(lái)的高度。
那么我們不妨大膽的給出猜想：物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但動(dòng)能與勢(shì)能的和 在整個(gè)過(guò)程中保持不變。
我們把動(dòng)能與勢(shì)能的和稱(chēng)為機(jī)械能，而保持不變即為守恒。也就是我們得到了機(jī)械能守恒的猜想。這個(gè)猜想是我們通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得來(lái)的。
2、機(jī)械能守恒的理論分析
幻燈片13-14.
還是以擺球?qū)嶒?yàn)為例，小球從1位置擺動(dòng)到任意的2位置時(shí)，在1處的動(dòng)能為Ek1，勢(shì)能為Ep1；在2處的動(dòng)能為Ek2，勢(shì)能為Ep2。
首先由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能變化量ΔEk等于外力做功W。由前面的分析可知，只有重力做功。所以外力做功W等于重力做功WG。由重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系可知，WG=Ep1?Ep2=?ΔEp。所以結(jié)合這三個(gè)方程我們可以得到，ΔEk=?ΔEp，也就是動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量，這就代表著兩者的和保持不變。
我們還可以進(jìn)一步將ΔEk寫(xiě)做Ek2?Ek1，-ΔEp 寫(xiě)做 Ep1?Ep2。再將等式整理，把1位置的量挪到左邊，2位置的量挪到右邊，就得到Ek1+Ep1=Ek2+Ep2，也就是1位置的機(jī)械能等于2位置的機(jī)械能，而2位置是我們?nèi)我膺x取的，所以我們就證明了，小球在擺動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒。
3、機(jī)械能守恒的條件
幻燈片15-16. 還是同樣的擺球?qū)嶒?yàn)，但如果是在粘稠的液體中擺動(dòng)，那機(jī)械能還守恒嗎？小球在擺動(dòng)過(guò)程中，還會(huì)受到液體的阻力f，一部分重力勢(shì)能將被阻力消耗掉，那么由能量守恒可以知道，動(dòng)能與勢(shì)能的和將會(huì)減小，也就是機(jī)械能不守恒了。所以，機(jī)械能并不是所有情況下都守恒的，需要滿(mǎn)足一定的條件。
幻燈片17. 我們?cè)趧偛爬碚撏茖?dǎo)的過(guò)程中，用到了三個(gè)條件，其中第一條動(dòng)能定理、第三條重力做功規(guī)律都是普遍成立的規(guī)律。而第二條外力做功等于重力做功，則是不一定成立的。所以機(jī)械能守恒的條件，是只有重力做功。在粘稠液體中擺動(dòng)時(shí)，除重力做功以外，液體阻力也做負(fù)功，因而機(jī)械能就不守恒了。
幻燈片18. 根據(jù)只有重力做功這個(gè)條件，我們一起來(lái)判斷一下，這三種情況機(jī)械能是否守恒。
第一個(gè)，拋體運(yùn)動(dòng)。小球在做拋體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只受重力，那么可能做功的也就只有重力，所以在這種情況下，機(jī)械能一定守恒。
第二個(gè)，軌道光滑的過(guò)山車(chē)模型。小球在沖下斜面，轉(zhuǎn)過(guò)圓形軌道的過(guò)程中，受到重力G和軌道支持力FN，但進(jìn)一步分析做功可以發(fā)現(xiàn)，支持力一直與運(yùn)動(dòng)方向垂直，因而不做功，所以滿(mǎn)足只有重力做功的條件，機(jī)械能也守恒。
第三個(gè)，人拉著小球勻速向上運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受到重力G和繩子的拉力T，由于繩子拉力做正功，所以不滿(mǎn)足只有重力做功的條件，機(jī)械能不守恒。從運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上來(lái)看，小球勻速向上運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能不斷增加，但動(dòng)能卻不變，顯然機(jī)械能會(huì)不斷增加，也就是不守恒了，這與前面的判斷是一致的。
所以我們總結(jié)一下，機(jī)械能守恒的條件，只有重力做功，包含兩種情況，一種是只受重力的情況，這時(shí)就不可能有其他力做功。而另一種情況為：除重力外還受其他力，但其他力不做功。這種情況下，機(jī)械能也守恒。
4、重力做功情況的機(jī)械能守恒
幻燈片19. 初步結(jié)論
5、彈力做功情況的機(jī)械能守恒
幻燈片20. 我們知道，機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能。而勢(shì)能又包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。重力勢(shì)能對(duì)應(yīng)于重力做功，而彈性勢(shì)能則對(duì)應(yīng)于彈力做功。所以類(lèi)比前面重力做功的研究，我們可以推測(cè)，當(dāng)只有彈力做功時(shí)，機(jī)械能應(yīng)該也守恒。但是注意，這里的彈力是指可以產(chǎn)生彈性勢(shì)能的彈力，比如彈簧彈力。
幻燈片21-22.
我們不妨設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)來(lái)觀(guān)察一下。這是一個(gè)氣墊導(dǎo)軌，一個(gè)滑塊放在導(dǎo)軌上，左側(cè)通過(guò)彈簧與固定端相連。彈簧可以?xún)?chǔ)存彈性勢(shì)能。導(dǎo)軌噴出的氣體使得滑塊與導(dǎo)軌之間的摩擦力可以忽略不計(jì)，因而當(dāng)我們讓滑塊水平振動(dòng)起來(lái)后，只有彈簧彈力可以做功，那按照我們的推測(cè)，這個(gè)過(guò)程的機(jī)械能應(yīng)該守恒。如果機(jī)械能守恒，那么彈簧的最大拉伸和壓縮量應(yīng)該保持不變。
下面我們就來(lái)一起觀(guān)察一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)看看彈簧的最大拉伸和壓縮量，是不是保持不變？（播放視頻）
可以看到，滑塊左右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能夠達(dá)到的最遠(yuǎn)位置幾乎是不變的，所以這時(shí)候，機(jī)械能應(yīng)該是守恒的。
幻燈片23. 我們同樣也可以從理論的角度上進(jìn)行分析驗(yàn)證，過(guò)程與之前擺球的分析類(lèi)似，只不過(guò)這一次是彈力做功，使得動(dòng)能與彈性勢(shì)能之間不斷轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。請(qǐng)大家課后，仿照擺球?qū)嶒?yàn)的證明過(guò)程，自己推導(dǎo)一下彈力做功時(shí)的機(jī)械能守恒。
總之，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察和理論分析，我們可以得到結(jié)論，在只有彈力做功時(shí)，機(jī)械能也守恒。
幻燈片24. 但大家要注意，此時(shí)機(jī)械能守恒的對(duì)象范圍。彈性勢(shì)能是儲(chǔ)存在彈簧中的，因而彈簧必須包含在我們的分析對(duì)象中，所以，此時(shí)我們的分析對(duì)象，其實(shí)是小球加彈簧組成的物體系統(tǒng)。如果我們只以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，那么此時(shí)彈簧彈力做功并沒(méi)有轉(zhuǎn)化為研究對(duì)象的機(jī)械能，那么研究對(duì)象的機(jī)械能就不守恒了。
幻燈片25. 舉個(gè)例子，圖中是跳水運(yùn)動(dòng)員起跳的美麗瞬間。在運(yùn)動(dòng)員從跳板上自由彈起的過(guò)程中，跳板的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢(shì)能。對(duì)于運(yùn)動(dòng)員加跳板組成的物體系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，機(jī)械能守恒。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)員本身，機(jī)械能增加，機(jī)械能不守恒。
6、機(jī)械能守恒定律
幻燈片26.
7*、拓展：能量的轉(zhuǎn)移
幻燈片27. 當(dāng)機(jī)械能在物體系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間發(fā)生轉(zhuǎn)移的時(shí)候，系統(tǒng)的機(jī)械能也是守恒的。比如說(shuō)，在一個(gè)理想定滑輪的兩端，懸掛著質(zhì)量不相等的兩個(gè)物體，m1和m2，且m2 > m1。初始時(shí)兩物體靜止，釋放后由于m2更重，所以m2向下運(yùn)動(dòng)，m1向上運(yùn)動(dòng)，那么在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)兩物體受力分析可知，左側(cè)拉力T對(duì)m1做正功，m1的機(jī)械能增加。而右側(cè)拉力T對(duì)m2做負(fù)功，m2的機(jī)械能減少。但是，m2下降的高度總是等于m1上升的高度，而理想定滑輪兩側(cè)，拉力相等，所以繩子對(duì)m1做的正功與繩子對(duì)m2做的負(fù)功大小相等。那么對(duì)m1、m2組成的物體系統(tǒng)而言，總機(jī)械能保持不變。也就是說(shuō)，通過(guò)拉力T做功，其實(shí)是將 m2的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到了m1身上。而整個(gè)系統(tǒng)的能量，由m2的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閙1的重力勢(shì)能、m1的動(dòng)能和m2的動(dòng)能這三部分。在這種情況下，物體系統(tǒng)的機(jī)械能也是守恒的。
1、引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)習(xí)的知識(shí)，將動(dòng)能變化、重力做功、重力勢(shì)能變化聯(lián)系起來(lái)，能夠通過(guò)一連串思考，初步建立能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和概念，知道能量轉(zhuǎn)化是由做功來(lái)完成的。
2、結(jié)合理論推導(dǎo)，進(jìn)一步鞏固學(xué)生“守恒”的思想。再一次將動(dòng)能變化、重力做功、重力勢(shì)能變化聯(lián)系在一起，從理論上說(shuō)明機(jī)械能守恒的原因。為理解機(jī)械能守恒的條件打下基礎(chǔ)。
3.從實(shí)例分析和理論推導(dǎo)的角度，讓學(xué)生們理解機(jī)械能守恒的條件，并能夠應(yīng)用機(jī)械能守恒條件來(lái)判斷不同運(yùn)動(dòng)過(guò)程的機(jī)械能是否守恒。
4.學(xué)會(huì)從分析中提煉結(jié)論。
5、讓學(xué)生應(yīng)用剛剛學(xué)到的探究方法以及理論分析方法，對(duì)類(lèi)似的能量守恒過(guò)程進(jìn)行研究，鞏固學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)思維方法。
6、通過(guò)歸納總結(jié)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，將做功、能量轉(zhuǎn)化和守恒三個(gè)概念聯(lián)系起來(lái)。
機(jī)械能守恒定律在生活中的應(yīng)用。
（幻燈片28-30）
1、分析生活中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程
幻燈片28-29.
根據(jù)機(jī)械能守恒定律，我們一起來(lái)分析幾個(gè)實(shí)際中的運(yùn)動(dòng)，看看它們的機(jī)械能是否守恒？
第一張圖是一個(gè)游客在蹦極，當(dāng)他在空中自由運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能是否守恒呢？在這個(gè)過(guò)程中，如果空氣阻力可以忽略不計(jì)，那么只有重力和彈性繩的彈力做功。對(duì)于人和繩子組成的系統(tǒng)，人在下落時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈性勢(shì)能，而最終動(dòng)能也將全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，人降落到最低點(diǎn)。之后人開(kāi)始向上反彈，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和重力勢(shì)能，并最終全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，人回到最高點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程，能量在動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能三者之間相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。所以此時(shí)，機(jī)械能守恒。
第二張圖是人利用降落傘在空中勻速下落的過(guò)程。那同學(xué)們思考一下，要想讓人勻速下落的話(huà)，是不是必須要有向上的空氣阻力與人的重力平衡呢。那么與第一個(gè)過(guò)程不同的是，這里的空氣阻力不能被忽略不計(jì)，所以機(jī)械能不守恒。
第三個(gè)過(guò)程，是從松軟沙坡上加速下滑的過(guò)程。剛才的運(yùn)動(dòng)是勻速下落，我們能夠得知空氣阻力的大小。但這次是加速運(yùn)動(dòng)，從加速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)看，我們無(wú)法判斷，是否有摩擦力。但從生活經(jīng)驗(yàn)上來(lái)說(shuō)，我們知道，松軟的沙子，會(huì)對(duì)滑動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生比較大的阻礙，所以實(shí)際中一定存在著不可忽略的摩擦力。所以這個(gè)過(guò)程機(jī)械能不守恒。通過(guò)這個(gè)例子希望大家能夠注意到，在分析物理問(wèn)題時(shí)，除了應(yīng)用理論知識(shí)以外，也要結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行分析。
2、生活中機(jī)械能守恒的應(yīng)用
生活中除了有很多機(jī)械能守恒的現(xiàn)象外，更重要的是我們?nèi)绾卫脵C(jī)械能守恒的規(guī)律來(lái)改善生活。
隨著人類(lèi)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(lèi)所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。右上圖呢是上?！懊髦榫€(xiàn)”某輕軌車(chē)站的設(shè)計(jì)方案，其中一個(gè)細(xì)節(jié)大家注意觀(guān)察，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度，站臺(tái)的形狀大致如右下圖所示。也就是列車(chē)進(jìn)站時(shí)要上坡，而出站時(shí)會(huì)下坡。
有了這樣的設(shè)計(jì)，當(dāng)列車(chē)進(jìn)站前，可以提前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，讓機(jī)車(chē)憑慣性上坡，從而使動(dòng)能變成勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)。出站時(shí)先下坡，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使列車(chē)更容易起步，從而節(jié)省了能源。這個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)是不是很巧妙呢？
1.通過(guò)實(shí)際實(shí)例的分析，讓同學(xué)們進(jìn)一步明確，機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做功。
2.通過(guò)列車(chē)站臺(tái)例子，讓學(xué)生體會(huì)生活中應(yīng)用物理規(guī)律的方法，體會(huì)能量的實(shí)際意義。
應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題（幻燈片31-40）
1、例題1 幻燈片32-34
從得到的表達(dá)式可以看出，初狀態(tài)的 θ 角越大， cs θ越小，（1 － cs θ ）就越大， 計(jì)算得到的v 也就越大。也就是說(shuō)，最初把小球拉得越高，它到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度也就越大。這與生活經(jīng)驗(yàn)是一致的。
從這個(gè)例題可以看出，如果研究對(duì)象在某一過(guò)程中滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的條件，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題只需要考慮運(yùn)動(dòng)的初狀態(tài)和末狀態(tài)，不必考慮兩個(gè)狀態(tài)間過(guò)程的細(xì)節(jié)，這樣就簡(jiǎn)化了計(jì)算。如果直接用牛頓定律解決問(wèn)題，需要分析過(guò)程中各種力的作用，而這些力又往往在變化著。因此，一些很難用牛頓定律解決的問(wèn)題，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律則有可能易于解決。
2、使用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟
幻燈片35. 由前面的例題我們可以看到，機(jī)械能守恒定律在應(yīng)用中要遵循一定的分析思路，使用機(jī)械能守恒定律解題，一般遵循以下的步驟：
首先，要根據(jù)問(wèn)題選取合適的的分析對(duì)象和分析過(guò)程。
2、進(jìn)行受力分析，并且分析各個(gè)力的做功情況，根據(jù)是否只有重力或彈力做功，來(lái)判斷研究的過(guò)程是否符合機(jī)械能守恒定律。如果不滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的條件，那我們可以選擇動(dòng)能定理來(lái)繼續(xù)進(jìn)行分析。如果滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的條件，我們就可以進(jìn)入第三步，列出初、末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能，這一步需要我們明確勢(shì)能的參考平面，以及確定初、末狀態(tài)。
最后，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可以列出等式Ek1+Ep1 = Ek2 +Ep2，進(jìn)而求解出我們所需的物理量。
其實(shí)，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的分析思路和應(yīng)用動(dòng)能定理的分析思路有著很多共同點(diǎn)，比如要選取對(duì)象、確定過(guò)程、分析受力等。不同之處在于，機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用是有條件的，即“只有重力或彈力做功”，而動(dòng)能定理則沒(méi)有這樣的限制。具體使用哪一個(gè)規(guī)律來(lái)解決問(wèn)題，大家可以根據(jù)實(shí)際問(wèn)題來(lái)靈活選擇。
3、例題2 幻燈片36-40
我們?cè)賮?lái)比較一下動(dòng)能定理的關(guān)系式和機(jī)械能守恒定律的關(guān)系式，從數(shù)學(xué)上看，兩個(gè)式子是一樣的，得到的物理量之間的關(guān)系是一致的。但從物理的角度上來(lái)看，兩個(gè)式子表達(dá)的物理規(guī)律是不同的，我們分析問(wèn)題的角度也是不同的。但殊途同歸，只要分析的過(guò)程是正確的，最后總能得到正確的結(jié)果。
甚至我們可以發(fā)現(xiàn)，初速度仰角這一條件，在我們整個(gè)求解過(guò)程中都沒(méi)有使用過(guò)，因?yàn)樗⒉挥绊懗跏紶顟B(tài)的動(dòng)能或是勢(shì)能，也就不會(huì)影響末狀態(tài)時(shí)的動(dòng)能。所以從機(jī)械能守恒的角度，我們可以更加直觀(guān)的看到物理量之間的聯(lián)系。
1. 通過(guò)例題讓學(xué)生體會(huì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的基本方法，體會(huì)利用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的簡(jiǎn)潔性。
2. 規(guī)范利用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的規(guī)范性，體會(huì)分析物理問(wèn)題的基本思路。
3.通過(guò)例題鞏固同學(xué)們對(duì)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，并與動(dòng)能定理進(jìn)行比較。
課堂小結(jié)與升華。
（幻燈片41-43）
幻燈片41. 下面，我們總結(jié)一下今天的課程內(nèi)容。
首先，我們的討論起源于實(shí)驗(yàn)觀(guān)察中看到的守恒現(xiàn)象，進(jìn)而我們追隨著守恒量的線(xiàn)索，分析了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)而得出猜想，守恒量應(yīng)為動(dòng)能與勢(shì)能的和，即機(jī)械能。通過(guò)理論分析，我們證實(shí)了這一猜想，并且進(jìn)一步完善了猜想的前提條件，以及補(bǔ)充了彈性勢(shì)能相關(guān)的內(nèi)容，最終得到了比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋C(jī)械能守恒定律。
關(guān)于這一定律，我們明確了守恒的條件為：只有重力或彈力做功。而表達(dá)式可以有兩種形式，一種表達(dá)為任意兩點(diǎn)的機(jī)械能都相等，也就是Ek1+Ep1 = Ek2 +Ep2 。另一種表達(dá)為動(dòng)能的增加量等于勢(shì)能的減少量，即?Ek = ??Ep。
幻燈片42. 得到機(jī)械能守恒定律后，我們應(yīng)用它分析了生活中的物理現(xiàn)象是否滿(mǎn)足機(jī)械能守恒，以及生活中如何利用機(jī)械能守恒的規(guī)律來(lái)節(jié)約能源。
最后，我們一起討論了如何利用機(jī)械能守恒定律來(lái)解決物理問(wèn)題。包括以下四步：1，定對(duì)象，選過(guò)程；2、受力分析，判斷是否符合機(jī)械能守恒定律的條件。3、列出初、末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能。4、列出機(jī)械能守恒定律的等式。
幻燈片43. 在本節(jié)課的最后，我想和同學(xué)們分享一下貫穿本節(jié)課始終的，守恒思想。
我們看到，機(jī)械能守恒定律給我們解決問(wèn)題帶來(lái)了很大的方便，但它還有更深刻的意義。物理世界是千變?nèi)f化的，但有些物理量在一定條件下是守恒的，可以用這些“守恒量”來(lái)表示物理世界變化的規(guī)律，這就是守恒定律。而機(jī)械能守恒定律就是其中一個(gè)。
正因?yàn)樽匀唤缰写嬖谥笆睾懔俊?，而且，某些守恒定律的適用范圍很廣，所以，在物理學(xué)中尋求“守恒量”已經(jīng)成為物理學(xué)研究的一種重要思想方法。所以，物理學(xué)家勞厄曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：物理學(xué)的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)普遍的自然規(guī)律。因?yàn)檫@樣的規(guī)律的最簡(jiǎn)單的形式之一表現(xiàn)為某種物理量的不變性，所以對(duì)于守恒量的尋求不僅是合理的，而且也是極為重要的研究方向。
希望通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們能夠意識(shí)到守恒量的意義，并在今后的學(xué)習(xí)中能夠有意識(shí)的尋求守恒量。
整理本節(jié)課內(nèi)容，鞏固學(xué)習(xí)成果。通過(guò)守恒思想的概括和強(qiáng)調(diào)，升華本節(jié)課內(nèi)容，讓學(xué)生們建立初步的“守恒”觀(guān)念。

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