机械能范文10篇

机械能范文篇1

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。

⑵用动能定理W=ΔEk或功能关系求功。当F为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功。

这种方法的依据是：做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值，那么也就知道了该过程中对应的功的数值。

(3).会判断正功、负功或不做功。判断方法有：1用力和位移的夹角α判断;2用力和速度的夹角θ判断定;3用动能变化判断.

(4)了解常见力做功的特点:

重力做功和路径无关，只与物体始末位置的高度差h有关：W=mgh，当末位置低于初位置时，W>0，即重力做正功;反之则重力做负功。

滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时，滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。

在弹性范围内，弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。

(5)一对作用力和反作用力做功的特点：1一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零;2一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力)，但不可能为正。

2.深刻理解功率的概念

(1)功率的物理意义：功率是描述做功快慢的物理量。

(2)功率的定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率。

(3)功率的计算式：P=Fvcosθ，其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法：①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小，v取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率;②当v为某段位移(时间)内的平均速度时，则要求这段位移(时间)内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率。

(4)重力的功率可表示为PG=mgVy，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。

3.深刻理解动能的概念，掌握动能定理。

(1)动能是物体运动的状态量，而动能的变化ΔEK是与物理过程有关的过程量。

(2)动能定理的表述

合外力做的功等于物体动能的变化。(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力)。表达式为W=ΔEK.

动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时，后一种表述比较好操作。不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。

动能定理建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系。这样，无论求合外力做的功还是求物体动能的变化，就都有了两个可供选择的途径。功和动能都是标量，动能定理表达式是一个标量式，不能在某一个方向上应用动能定理。

4.深刻理解势能的概念，掌握机械能守恒定律。

1.机械能守恒定律的两种表述

⑴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。

⑵如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。

对机械能守恒定律的理解：

①机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内，因为重力势能就是小球和地球所共有的。另外小球的动能中所用的v，也是相对于地面的速度。

②当研究对象(除地球以外)只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒;当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。

③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功。

2.机械能守恒定律的各种表达形式

⑴，即;

⑵;;

用⑴时，需要规定重力势能的参考平面。用⑵时则不必规定重力势能的参考平面，因为重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系。尤其是用ΔE增=ΔE减，只要把增加的机械能和减少的机械能都写出来，方程自然就列出来了。

5.深刻理解功能关系，掌握能量守恒定律。

(1)做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。

能量守恒和转化定律是自然界最基本的规律之一。而在不同形式的能量发生相互转化的过程中，功扮演着重要的角色。本章的主要定理、定律都可由这个基本原理出发而得到。

需要强调的是：功是一个过程量，它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一个状态量，它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的(都是J)，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。

(2)复习本章时的一个重要课题是要研究功和能的关系，尤其是功和机械能的关系。突出：“功是能量转化的量度”这一基本概念。

1物体动能的增量由外力做的总功来量度：W外=ΔEk，这就是动能定理。

2物体重力势能的增量由重力做的功来量度：WG=-ΔEP，这就是势能定理。

3物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度：W其=ΔE机，(W其表示除重力以外的其它力做的功)，这就是机械能定理。

4当W其=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒。

5一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。Q=fd(d为这两个物体间相对移动的路程)。

二、解析典型问题

问题1：弄清求变力做功的几种方法

功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa只能用于恒力做功情况，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用，下面对变力做功问题进行归纳总结如下：

1、等值法

等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以通过计算该恒力的功，求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa计算，从而使问题变得简单。

例1、如图1，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F(恒定)，滑块沿水平面由A点前进S至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力对滑块所做的功。

分析与解：设绳对物体的拉力为T，显然人对绳的拉力F等于T。T在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改变，因此该问题是变力做功的问题。但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功。而拉力F的大小和方向都不变，所以F做的功可以用公式W=FScosa直接计算。由图1可知，在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为：

2、微元法

当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总功即为各个小元段做功的代数和。

例2、如图2所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为：

A、0JB、20πJ

C、10JD、20J.

分析与解：把圆周分成无限个小元段，每个小元段可认为与力在同一直线上，故ΔW=FΔS，则转一周中各个小元段做功的代数和为W=F×2πR=10×2πJ=20πJ=62.8J，故B正确。

3、平均力法

如果力的方向不变，力的大小对位移按线性规律变化时，可用力的算术平均值(恒力)代替变力，利用功的定义式求功。

例3、一辆汽车质量为105kg，从静止开始运动，其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f0，f0是车所受的阻力。当车前进100m时，牵引力做的功是多少?

分析与解：由于车的牵引力和位移的关系为F=103x+f0，是线性关系，故前进100m过程中的牵引力做的功可看作是平均牵引力所做的功。由题意可知f0=0.05×105×10N=5×104N,所以前进100m过程中的平均牵引力:

机械能范文篇2

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

通过观察和实验了解功的物理意义。

3.情感、态度与价值观

具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

说明与建议

功

学生已经学过了电功、机械能，知道了一些能量的知识，“功”的讲解应从能量转化的角度入手。课本图14.3-1中的三幅图表示在力的作用下，物体的动能或势能发生了变化，说明力对物体做了功。课本图14.3-2中，物体虽然受力，但是它的动能或势能都没有变化，就不能说力作了功。让学生理解做功是能量转化的过程。

在第十二章“力和机械”的学习中，学生知道了使用简单机械可以省力或者可以省距离，可先复习一下有关简单机械的知识。

用手直接把物体举高与使用简单机械把物体举高相同的距离，物体的势能的增加是一样的，而物体势能的增加是通过力来完成的。通过对定滑轮做功的演示、分析，得出力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变量，给出功的定义。这里还可进一步用杠杆做演示，表明使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功。

教师也可尝试用探究的方式来教学，向学生说明，使用任何机械都不能省功。

由于做功的多少表示能量转换的多少，所以功的单位与能的单位是一样的，都是焦耳。把一个普通大小的苹果举高1m，做的功大约是1J，让学生对焦耳的大小有大致的概念。

想想议议

这个讨论主要是要使学生认识功是由“力”和“在力的方向上移动的距离”两个因素决定的。如果力没有“在力的方向上”移动距离，力就没有做功。在课本图14.3-2动中，人提着桶虽然很费力，但是人的拉力没有在拉力方向(竖直方向)上移动距离，所以人的拉力没有做功。

功率

这里可先复习一下电功率的概念，学生已经学过了“电功率”，知道电功率表示消耗电能的快慢，也就是电流做功(电能转换成其他能量)的快慢。课本用与速度类比的方法引入功率及其计算公式，使学生理解功率的物理意义，懂得它是一个表示做功快慢的物理量。

这里要强调刚才学的“功”和“功率”，与以前学过的“电功”和“电功率”的含义、单位、符号都是一样的。

课本上介绍了一些功率值，意在加深学生对功率的物理意义的理解，使学生对人和一些事物的功率数值有个具体的概念，懂得功率大或小的意思是什么。

想想议议

这个讨论意在让学生了解比值的方法是物理学中一种常用的方法，在其他方面也有许多应用。在物理学中，振动次数与时间之比表示振动的快慢、熔化温度与时间之比表示熔化快慢等;在生活中，从媒体中经常可以听到的经济增长率、人口增长率都表示物理量变化的快慢。

课本列举了一个计算功率的例题，意在练习功和功率公式的应用，使学生加深认识功──力和在力的方向上移动的距离的乘积，功率──单位时间内所做的功。

动手动脑学物理

1.25kW×4h=0.4kW×t，t=250h。

2.不能。甲先到达山顶表明甲用的时间较短，但是甲和乙哪个做的功多并不知道，而功率是由功和时间两个因素决定的，所以不能判定哪个人的功率大。

3.3.6kw。

机械能范文篇3

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

通过观察和实验了解功的物理意义。

3.情感、态度与价值观

具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

说明与建议

功

学生已经学过了电功、机械能，知道了一些能量的知识，“功”的讲解应从能量转化的角度入手。课本图14.3-1中的三幅图表示在力的作用下，物体的动能或势能发生了变化，说明力对物体做了功。课本图14.3-2中，物体虽然受力，但是它的动能或势能都没有变化，就不能说力作了功。让学生理解做功是能量转化的过程。

在第十二章“力和机械”的学习中，学生知道了使用简单机械可以省力或者可以省距离，可先复习一下有关简单机械的知识。

用手直接把物体举高与使用简单机械把物体举高相同的距离，物体的势能的增加是一样的，而物体势能的增加是通过力来完成的。通过对定滑轮做功的演示、分析，得出力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变量，给出功的定义。这里还可进一步用杠杆做演示，表明使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功。

教师也可尝试用探究的方式来教学，向学生说明，使用任何机械都不能省功。

由于做功的多少表示能量转换的多少，所以功的单位与能的单位是一样的，都是焦耳。把一个普通大小的苹果举高1m，做的功大约是1J，让学生对焦耳的大小有大致的概念。

想想议议

这个讨论主要是要使学生认识功是由“力”和“在力的方向上移动的距离”两个因素决定的。如果力没有“在力的方向上”移动距离，力就没有做功。在课本图14.3-2动中，人提着桶虽然很费力，但是人的拉力没有在拉力方向(竖直方向)上移动距离，所以人的拉力没有做功。

功率

这里可先复习一下电功率的概念，学生已经学过了“电功率”，知道电功率表示消耗电能的快慢，也就是电流做功(电能转换成其他能量)的快慢。课本用与速度类比的方法引入功率及其计算公式，使学生理解功率的物理意义，懂得它是一个表示做功快慢的物理量。

这里要强调刚才学的“功”和“功率”，与以前学过的“电功”和“电功率”的含义、单位、符号都是一样的。

课本上介绍了一些功率值，意在加深学生对功率的物理意义的理解，使学生对人和一些事物的功率数值有个具体的概念，懂得功率大或小的意思是什么。

想想议议

这个讨论意在让学生了解比值的方法是物理学中一种常用的方法，在其他方面也有许多应用。在物理学中，振动次数与时间之比表示振动的快慢、熔化温度与时间之比表示熔化快慢等;在生活中，从媒体中经常可以听到的经济增长率、人口增长率都表示物理量变化的快慢。

课本列举了一个计算功率的例题，意在练习功和功率公式的应用，使学生加深认识功──力和在力的方向上移动的距离的乘积，功率──单位时间内所做的功。

动手动脑学物理

1.25kW×4h=0.4kW×t，t=250h。

2.不能。甲先到达山顶表明甲用的时间较短，但是甲和乙哪个做的功多并不知道，而功率是由功和时间两个因素决定的，所以不能判定哪个人的功率大。

3.3.6kw。

机械能范文篇4

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，

即：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

②位置1的Ep1(Ek1)转化为位置2的Ek2(Ep2)

即；Ep1-Ep2=Ek1-Ek2

下面提供二个例子：

[例1]如图1所示，一光滑斜面置于光滑水平地面上，斜面顶端有一物体由静止开始沿斜面下滑；在物体下滑过程中，下列说法正确的有：

（A）物体的重力势能减少，动能增加。（B）斜面的机械能不变。

（C）物体的机械能减少。（D）物体及斜面组成的系统机械能守恒。

[分析]物体在下滑过程中对斜面有垂直于该斜面的压力。由于斜面不固定，地面又光滑斜面必将向右产生加速度；其动能及其机械能增加。所以（B）项错误。物件一方面克服斜面对它的压力做功：机械能减少；另一方面由于它的重力做功，重力势能减少，动能增加，因此选项(A)(C)正确。对于物体与斜面组成的物体系；只有物体重力做功，没有与系统外物体发生能量的转化或转移，机械能守恒，故（D）项正确。

答案为：（A、C、D）

[例2]如图2，长为l的细绳系于0点，另一端系一质量为m的小球，0点正下方距0点1／2处有一小钉，将细绳拉至与竖宣方向成q＝30o角位置由静止释放，由于钉子作用；细绳所能张开的最大角度为a；则角a为多大？（不计空气阻力和绳与钉碰撞引起的机械能损失，a用三角函数表示）

[解法]∵小球在运动过程中只有重力做功

机械能范文篇5

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。

参考文献

[1]陈远鹏.浅析机械能在高中物理学习中的适用范围[J].山东工业技术，2017，(16)：278.

机械能范文篇6

【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]。

3.结语

在高中物理整体课程教学中，机械能守恒知识属于十分重要的内容，在整个物理知识中也是重要内容，因而使学生更好学习这一方面知识也就十分必要。作为高中物理教师，对于机械能守恒这一部分知识的重要性应当充分认识，并且要通过有效方式指导学生掌握相关学习技巧，从而促使学生能够对这一部分知识更好进行学习，将这一部分知识更好掌握，使学生物理水平得以提升。

参考文献：

[1]张峰.高中物理机械能守恒学习技巧分析[J].课程教育研究,2019(04):183.

[2]王泽龙.高中物理机械能守恒解题方法探析[J].学周刊,2018(08):105-106.

机械能范文篇7

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

1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;

2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。

三、情感、态度与价值观

通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。

【教学重点】

1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容;

2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。

【教学难点】

1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件;

2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。

【教学方法】

演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。

【教具】

细线、小球、带标尺的铁架台。

【教学过程】

一、引入新课

教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究这方面的问题。

二、进行新课

1.动能与势能的相互转化

演示实验：如图所示，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。

把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的

点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟

点等高的

点，如图甲。

如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到

点，但摆到另一侧时，也能达到跟

点相同的高度，如图乙。

问题：这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么?

学生：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。

小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球不做功;只有重力对小球能做功。

实验结论：小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和，即机械能应该保持不变。

教师：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就来定量讨论这个问题。

2.机械能守恒定律

物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功。用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在

处的机械能和

处的机械能相等。

教师：为学生创设问题情境，引导学生运用所学知识独立推导出机械能守恒定律。让学生亲历知识的获得过程。

学生：独立推导。

教师：巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难。

推导的结果为：，

即

。

可见：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

同样可以证明：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。

结论：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。这就是机械能守恒定律。

3.例题与练习

例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图，摆长为

，最大摆角为

，小球运动到最低位置时的速度是多大?

学生：学生在实物投影仪上讲解自己的解答，并相互讨论;

教师：帮助学生总结用机械能守恒定律解题的要点、步骤，体会应用机械能守恒定律解题的优越性。

总结：

1.机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便;

2.用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件。

练习一：如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的

为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()

解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。答案：C。

练：长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大?

解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为

，则单位长度质量(质量线密度)为

，设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得：

解得

4.课下作业：完成25“问题与练习”中4.5题。

5.教学体会

机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例，要使学生对定律的得出、含义、适用条件有一个明确的认识，这是能够用该定律解决力学问题的基础。

本节知识点包括：机械能守恒定律的推导;机械能守恒定律的含义和适用条件。

机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能;

机械能范文篇8

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

参考文献：

机械能范文篇9

关键词：机械；节能；设计

机械的节能设计是机械行业中不可以缺少的一部分，随着机械经济的发展和提升，改变现有的节能保护观点，不断完善机械节能降耗的基本理念，在机械设计中分析有效节能降耗的方案，提出控制机械生产成本的方法，从实际的核心理念中分析有效降低机械成本的方案，不断完善机械设计中的能源消耗问题，对可有效提升机械设计能源降耗的方式进行运用。

1机械设计中能源浪费的问题

首先是机械设计中的成本能耗是一个固定值，如果已经设定好后，机械加工工艺流程中很难发现能源的消耗和浪费。其次是机械加工管理人员往往需要对机械的加工效率和精度进行重点分析，对生产过程中可能存在的各种能源消耗浪费的问题不关注。第三是机械操作人员在实际的工作中重视工作效率和工作质量，对于机械的能源消耗量没有充分的考量。员工只能对自身或团队的工作效率水平进行提升和改善，对于机械使用的成本控制水平没有合理的节能管理。因此，机械在实际的加工设计中，往往存在加多的浪费问题，这直接影响机械的规模化生产的成本管理，造成严重的浪费问题。如何改善机械能源的消耗浪费问题，需要根据实际的机械设计加工水平，准确的分析改善机械加工的设计方法，从节能角度合理的分析机械加工实施办法。

2机械加工可能存在的能源浪费因素

机械加工设计中往往存在较多的浪费问题，从设计者的自身设计出发，设计人员往往存在业务水平不足，理论知识不扎实的问题，设计人员缺乏有效的工作实践经验，这直接影响设计的技术水平和技术强度。设计人员在实际的设计过程中往往只考虑机械运行的质量稳定性和可靠性，忽略机械能源的整体消耗水平。实际IDE机械加工环境往往存在操作不合理的问题，这严重的影响机械的整体效果，机械设计存在更改或方案不足的问题，影响机械环保水平的提高。机械加工中受机械生产的选择影响，往往存在较大的能源浪费。员工为了追求高效率的加工水平，往往忽略节能环保理念的相关内容，对小零部件加工而言，实际的加工效率是相同的，但往往存在较多的浪费问题。在机械加工过程中，员工往往因操作不当，存在能源消耗严重的问题。

3机械加工设计中节能降耗的对策

3.1加强机械节能理念的宣传

加强机械能源节能理念的宣传，针对机械加工设计标准，合理的增强机械设计人员的专业素质水平，肱骨实际的理论知识内容，不断加入实际的节能理念管理标准，融合实际的经验操作方式，不断完善实际的设计方案，控制实际节能降耗的主要目标。机械设计的方案往往存在不确定性因素，需要根据实际的设计标准进行合理的分析，充分研究实际可行性设计方案，对相关的理论标准进行验证，从众多的方案中寻找出适合节能设计的效果，逐步优化设计方案，从机械加工节能的目标出发，提高机械加工产业的发展。

3.2机械生产的着装要求

机械生产的工作对于机械能源降耗具有一定的作用。在机械加工过程中，技术人员需要根据实际的生产规范进行改善，充分利用机械操作的优势，改善机械加工的技术水平，摒弃不合理的相关机械操作部分，保留优化的部分，不断完善机械加工工装，提高生产工作效率水平。在实际的机械加工生产过程中，一些产品往往既可以采用传统的方式进行加工，又可以采用新性的工装加工方式，但使用新工装加工方式可以有效的实现节能降耗的目标，节省了实际的时间和工艺流程，实现对机械加工能源的降耗。

3.3节能材料的加工

机械设备中往往需要对实际的材料进行更换和调整，机械加工中应该对原有的加工线路进行改进，提高机械加工能源的节能效果，不断优化节能工艺水平，对机械交工的元件进行优化，实现节能降耗的目标。控制机械加工的设备数量，对机械元件进行有效的节能控制管理，不断降低机械能源的消耗量水平。

3.4机械加工的生产方式

机械加工生产过程中往往受市场的局限性影响，需要生产多样的产品。在这种机械模式过程重，需要对产品进行逐一的生产，无法实现流水线的管理，无法对实际的产品进行加工处理，这直接影响机械磨具的消耗，对机械能源产生严重的浪费问题。采取有效的机械冷箭批量加工方式，控制实际的规模化生产水平，不断完善实际的生产整合标准，控制生产效率水平的提高，实现最大晨读的降低能源的消耗量水平，实现节能降耗的控制目标。

3.5机械工艺操作的加工合理性调整

机械交工工艺随能源消耗水平逐步增加，实际的工艺生产过程中往往需要结合实际的生产环境标准和工序方式进行调整，不断完善实际能源消耗量水平，提高整体机械加工生产效率水平，实现能源降耗的目标。这种机械加工过程是一个复杂而系统的过程，其中包含较多的能源参数。采用有效控制能源消耗标准的工艺方式，寻找有效替换能源消耗的工序方案，充分考虑机械加工的整体能耗控制方法，以科学有效的方式确定需要增加或减少的加工工序水平实现对生产效率的有效控制调整，达到整体能源降耗的最终目标。

4结语

综上所述，机械加工设计中，需要对实际的加工各环节进行研究，充分认识机械生产加工工艺的技术标准，合理的分析机械加工中各环节的标准管理模式，从节能降耗理念中深入的分析机械加工的具体工序内容，控制机械加工的能源降耗标准水平，提高优化机械设计和制作水平的标准效果，不断完善机械加工设计工艺，提出有效改善机械设计节能降耗的方案，更好的完善机械设计加工中的能源分配管理，不断完善机械加工的设计标准，保证机械加工的合理使用。我国是机械加工使用大国，需要根据机械加工的具体标准，设计合理的模型器具，按照使用频率水平，加强机械加工的节能降耗管理，保证机械加工的合理有效运用。

作者:汝洪涛 单位:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司

参考文献：

[1]吕玉磊.节能降耗在机械设计加工中的应用[J].江西建材，2015(21).

机械能范文篇10

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。

二、重点、难点分析

1.重点内容是能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律。

学习运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题。

2.运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的，对学生来说是有难度的。

三、教具

四、主要教学过程

(一)引入新课

我们知道刀具在砂轮上磨削时，刀具发热是因为通过摩擦力做功，机械能转化为内能。在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水变热，这是通过热量传递使这瓶水内能增加。这些实例中，物体的内能为什么增加了?是凭空产生的还是由其他形式能转化来的?能的转化过程中数量之间有什么关系?这是今天要学习的内容。

(二)教学过程设计

1.机械能与内能转化过程中能量守恒

(1)运动的汽车紧急刹车，汽车最终停下来。这过程中汽车的动能(机械能)转化为轮胎和路面的内能(假定这过程没有与周围物体有热交换，即不散热也不吸热)。摩擦力做了多少功，内能就增加多少。公式W=ΔE表示了做功与内能变化的关系，这公式也反映出做功过程中，机械能的损失数量恰好等于物体内能增加的数量。

(2)把一铁块放入盛有水的烧杯中，用酒精灯加热烧杯内水，直至水沸腾。在这一过程中，铁块从周围水中吸收了热量使它温度升高，内能增加。这过程中水的一部分内能通过热量传递使铁块内能增加。铁块吸收多少热量，它内能就增加多少。公式Q=ΔE表示吸收的热量与内能变化量的关系，也反映出铁块增加的内能数量与水转移给铁块的内能数量相等。

一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递过程，那么，外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q，等于物体内能的增加ΔE，即W+Q=ΔE

上式所表示的是功、热量和内能之间变化的定量关系，同时它也反映了一个物体的内能增加量等于物体的机械能减少量和另外物体内能减少量(内能转移量)之和。进而说明，内能和机械能转化过程中能量是守恒的。

2.其他形式的能也可以和内能相互转化

(1)介绍其他形式能：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。

(2)不仅机械能和内能可以相互转化，其他形式能也可以和内能相互转化，举例说明：(同时放映幻灯片)

①电炉取暖：电能→内能

②煤燃烧：化学能→内能

③炽热灯灯丝发光：内能→光能

(3)其他形式的能彼此之间都可以相互转化。画出图表让学生回答分析：

3.能的转化和守恒定律

大量事实证明：各种形式的能都可以相互转化，并且在转化过程中守恒。

“能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。”这就是能的转化和守恒定律。

在学习力学知识时，学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件限制的定律，而且实际现象中是不可能实现的。而能的转化和守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的研究，如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。