第5节 机械能守恒定律

　　教学准备：

　　多媒体素材：自行车下坡、小孩坐滑梯、小孩荡秋千、运动员撑杆跳高、蹦极运动、翻滚过山车、上海明珠线轻轨车站、永动机不能实现视频．

　　实验器材：金属球、悬线、铁架台、传感器、计算机、弹簧、过山车模型、尾部带弹簧的圆珠笔．

　　教学过程：

　　一、新课引入

　　二、实验探究

　　实验2：如图所示，将金属球用细线悬挂起来固 定在黑板上部（在黑板上画出相应的水平线），让金属球摆动，通过实验发现，小球可以摆到跟释放点等高处．再用一个钉子固定在黑板上某点挡住细线，再观察，发现 金属球 仍可以摆到跟释放点等高处．

　　教师引导学生分析、讨论实验现象所展示的能量转化特点及做功情况：小球在摆动过程中通过重力做功，势能与动能互相转换．重力做正功，重力势能减少，动能增加；重力做负功，重力势能增加，动能减少．

　　实验3：借助传感器测出金属球在不同位置的速度大小，利用计算机的数据处理功能计算出金属球在不同位置的动能、重力势能的大小．学生通过分析实验数据，发现金属球在摆动过程中动能与重力势能的变化规律与猜想一致，得出机械能的总量不变．

　　三、观察与思考

　　多媒体播放1：自行车下坡、小孩玩滑梯、小孩荡秋千、运动员撑竿跳高．

　　教师通过视频再现一些学生生活中熟悉的机械能转化的实例，引导学生分析在这些过程中机械能转化的特点和做功的特点，并提示学生猜想在这些过程中机械能是否守恒吗？机械能守恒的条件是什么？

　　提醒学生注意图4-5-1 、4-5-2 中都忽略了空气阻力及其他摩擦阻力，在这种情况下只有重力做功，物体的动能、势能相互转化，总量不变．但实验2中金属球摆动多次后最高点会逐渐降低，这就是空气阻力的作用．

　　四、理性探究

　　教师做出一些提示，学生进行自由落体、竖直上抛及课本图4-5-3 的平抛运动的理性探究，分析动能和重力势能的转化特点，各状态的机械能特点及做功情况．

五、得出结论：机械能守恒定律及其条件