机械能守恒定律的应用96443

1、机械能守恒定律的应用教学目标1. 掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件，并能判断物体机械能是否守恒。.2. 会用机械能守恒定律解决力学问题，知道应用这个定律的解题步骤，知道用这个定律处理问 题的优点3. 学习从功和能的角度分析、处理问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。教学重点会判断物体机械能是否守恒。会用机械能守恒定律解决力学问题教学难点判断被研究对象在经历的研究过程屮机械能是否守怛，在应用时要找准始末状态的机械能.教学方法口学讨论，总结结合教师讲解得到机械能守恒定律的解题方法和步骤，使学生学会口觉应用机 械能守恒定律解题.教学用具自制课件.课时安排1课时教学过程一、导

2、入新课投影复习思考题1. 机械能守恒的内容是什么？机械能守恒定律中“守恒”两字的含义是什么？2. 机械能守恒定律的数学表达式是什么？3. 机械能守恒定律的条件是什么？学生解答思考题导入在有些力学问题的处理小，直接应用牛顿运动定律相当复杂，很难解决，但是用机械能守恒定 律解决往往比较简便，木节课我们就来学习机械能守恒定律的应用.二、新课教学（-）如何判断物体的机械能是否守恒？程序一投影例题1：在下面各个实例中，除a外都不受空气阻力,判断哪些机械能是守恒的,并说明理由。a. 伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落。b. 平抛物体的运动。c. 物体沿着光滑的illi面滑下（如图1所示）。d. 拉着物体

3、沿着光滑的斜而匀速上升（如图2所示）。e. 在光滑水平面上运动的小球，碰到弹簧上，把弹簧压缩后乂被弹簧弹回來。程序二解析：（a）机械能不守怛，因为除重力做功外，降落伞还要克服空气阻力做功。（b）机械能守恒，因为除受重力外，没有其它力对手榴弹做功。（c）机械能守恒，因为除重力做功外，曲而弹力始终与位移垂直，不做功。（d）机械能不守恒，因为除重力外，还有拉力对物体做功。（e）机械能守恒，因为除弹簧弹力外，没冇其它力对小球做功。程序三教师总结机械能守恒的条件是：只有重力或弹力做功（即其它力不做功或做功的代数和为零），但不能理解为物体只受重力和弹力（二）机械能守恒定律解题的方法和步骤.程序一合上课木，

4、投影例1:例1 一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高lm,长2 m,不计空气阻力，物体 滑到斜面底端的速度是多大？程序二将全体学生分为两组，一组用牛顿运动定律求解，另一组用机械能守恒定律做.（但首先要判定 机械能是否守恒）学生解答后，抽查学生在实物投影仪上展示解题过程.程序三教师总结1. 两种解法比较，应用机械能守恒定律求解，在思路和步骤上较牛顿第二定律和运动学公式简 单.2. 川机械能守恒定律解题的方法和步骤： 选取研究对象。 根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒。 恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。 根据机械能守恒定律列方程

5、，进行求解。程序四拓展训练（1）将例1中光滑的斜而换为光滑的曲面，思考能否用上述两种方法求解.（2）在距离地而20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，収g=10m/s2, 求小球落地速度人小。总结如果把斜面换为光滑的曲面，同样可以使用机械能导恒定律求解，而肓接用牛顿第二 定律求解，由于物体在斜面上所受的力是变力，处理起来比较因难.（二）投影例题2例2把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，摆长为/,最大偏角为"，求小球运动到 最低位置时的速度是多大？学生活动一：分析小球受到哪些力？在摆动过程中，小球的机械能是否守恒？总结小球受两个力，重力和悬线的拉力由于悬线的拉力

6、始终垂直于小球的运动方向，不做 功，只有重力做功，所以小球在摆动过程中机械能守恒.学生活动二：全体学生分为两组，分别以小球在最低位置时所在的水平面为参考平血和选择图屮b点所在的 水平面作为参考平面，用机械能守恒定律求解本题.学生活动三：在实物投彫仪上展示解题过程.学生活动四：讨论选取不同的参考平而，对解题结果有无影响？总结1. 选取不同的参考平面，某点重力势能的取值可能不同；2. 但川机械能守恒定律解题时，计算结果与参考平面的选取无关.学生活动五：图为翻滚过山车的示意图。将翻滚过山车从轨道顶端a由静止释放，忽略摩擦力, 计算该车到达b点时的速度。.（三）机械能守恒定律的进一步理解1. 机械能守

7、恒定律的一般表述：在只有重力与（弹簧）弹力做功的情形下，动能和势能（包括 重力势能与弹性势能）间发生相互转化，但机械能的总量保持不变.2. 从三个不同角度认识机械能守恒定律1）从守恒的角度来看：过程中前后两状态的机械能相等.即e2=e!2）从转化的角度来看：动能的增加等于势能的减少或动能的减少等于势能的增加。aek二. ep3）从转移的角度来看：a物体机械能的增加等于b物体机械能的减少.ea=aeb3. 用机械能守恒定律解题简便、明了.机械能守恒定律只涉及初始和终了状态，不涉及小间过程的具体细节，因此用它处理问题相当 简捷.4. 机械能守恒定律与动能定理机械能守恒定律和动能定理是力学中的两条重

8、要的规律，在物理中占有重耍的地位.（1）共同点：机械的守恒定律和动能定理都是从做功和能量变化的角度来研究物体在力的作用 下状态的变化，表达这两个规律的方程都是标量式.（2）不同点：机械能守恒定律的成立有条件，就是只有重力和（弹簧）弹力做功；而动能定理 的成立没有条件限制，它不但允许重力做功还允许其他力做功.三、小结本节我们主要学习了机械能守恒定律的应用，应用机械能守恒定律解题的关键是：（1）由各力做功的情况判定机械能是否守恒.（2）区分运动过程的始末状态并找出相对应的机械能.（3）当单个物体的机械能不守恒时，可考虑系统的机械能是否守恒.（4）机械能守恒定律的常用表达式有：a. eki + epi = ek2 +坊2（意义：前后状态机械能不变）b. epi - ep2 = ek2 - eki （意义：势能的减少量等于动能的增加量）四、巩固训练1. 物体从空中以8m/s2的加速度向地面运动，不计空气阻力，贝幽体的机械能（）a.增大b.减小c.不变d.无法确定2. 如图，质量为m的物体