机械能守恒定律

1、机械能守恒定律【教学目标】1.1.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 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 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.【教学重难点】1 1 .理解机械能守恒定律的内容.2 2 .判定机械能是否守恒并能列出机械能守恒的方程式.【教学仪器】细线、小球、带有标尺的铁架台；多媒体课件【课时安排】1 1 课时【教学设计】一、知识链接1 1、本章中我们学习了哪几种形式的能？2 2、 动能定理的内容和表达式是什么？3 3、 重力所做的功与物体重力势能的变化之间有

2、什么关系？二、新课教学1 1、动能和势能的相互转化观看视频，思考动能和势能(重力势能、弹性势能)发生着怎样的转化？(小组讨论，代表回答)分析：(1 1)物体沿光滑斜面下滑时，重力对物体做正功，物体的重力势 能减少，同时，物体的速度增加，即物体的动能增加了。这说明，物体的重力势 能转化成了动能；(2) 物体与自然伸长的弹簧相接触，压缩弹簧，物体的速度减小，即动能 减少了，此时弹簧的弹性势能增加，这说明，物体的动能转化成了弹簧的弹性势 能；(3) 物体再以一定的速度冲上斜面，动能转化为重力势能。从上面的讨论可以看到，在机械运动中，动能、重力势能与弹性势能之间具有密 切的联系，我们把动能和势能统称为

3、机械能。众多的动能和势能的相互转化事例中， 我们注意到，一个能量在减少，另 一个能量在增加，变化中是否存在不变的量呢？让我们来一起寻找守恒量。2 2、寻找守恒量(1)(1)、只有重力对物体做功时物体的机械能教师活动：演示实验：如右图，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 A A 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 A A 点等高 的 C C 点，如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到 C C 点，但摆到另一 侧时，也能达到跟 A A点相同的高度，如图乙.问题：分析小球的受力情况？各个力的做

4、功情况？通过实验现象猜测有什么不变 量？学生活动：观察现象，思考问题，小组合作讨论，代表发言.教师活动：我们通过实验猜想：在只有重力做功的情况下，势能和动能可以相互 转化，在相互转化的过程中，机械能总量保持不变，下面我们再从理论上推导一 下，判断：只有重力做功，就是物体只受重力吗？物体只受重力；2物体除受重力外还受其他的力，但其他力不做功；3物体除受重力外还受其他的力，但其他力做功的代数和为零(2)(2)、弹簧和物体组成的系统的机械能教师活动：介绍由小球和弹簧组成的系统叫弹簧振子， 用水平方向的弹簧振子演 示动能和弹性势能的相互转化(杆子光滑)问题：分析小球的受力情况？各个力的做功情况？能量转

5、化情况？ 学生活动：观察现象，思考问题，小组合作讨论，代表发言.3 3、机械能守恒定律(1) 、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转 化，总的机械能保持不变.这就是机械能守恒定律.(2) 、机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹力做功(3) 、表达式：1用系统的状态量表述：E E 末=E E 初，即 Ek2Ek2+ Ep2Ep2= Ek1Ek1 + EpiEpi, 即系统末状态的机械能等于初状态的机械能。2用系统动能增量和势能增量间的关系表述： EkEk= AEpEp，即 即系统动能的增加等于势能的减少。【典例导学】对机械能守恒定律条件的理解例 1 1.下列实例中的运动

6、物体(均不计空气阻力)，机械能守恒的是(E) A A .被起重机吊起的货物正在加速上升B.B. 斜抛出去的小球C.C. 木块沿粗糙斜面匀速下滑D.D. 光滑水平面上，一个轻质弹簧左端固定，右端连接一小球，沿水平方向做振 动的小球总结：对机械能守恒定律的条件的理解：(1 1)从系统做功的角度：只有重力或系统内的弹力做功，常表现为以下几种 情况1只受重力(或系统内弹力)，如所有做抛体运动的物体(不计空气阻力)。2除受重力、弹力外，物体还受其他力，但其他力不做功，如物体沿光滑的 曲面下滑，尽管受支持力，但支持力不做功。3对一个系统来讲，其他力做功，但做功的代数和为零(2 2)从能量转化的角度：只有系统内的动能和势能相互转化，无其他形式能量 (如内能)参与转化。例2. .个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，忽略一切阻力，如图.摆长为 L L, 最大偏角为9.小球运动到最低位置时的速度是多大？(选 0 0 点所在水平面为零 势能平面)总结：应用机械能守恒定律解题步骤(1)(1)确定研究对象和研究过程(2)(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况弄清各力做功的情况，判断机械能是 否守恒(3)(3)恰当选取零势能面，并确定研究对象在研究过程的始、末状态的机械能(4)(4)根据机械能守恒定律列出方程，进行求解。【板书设计】1.1. 机械能：公式:E=EK+EPE=EK+EP .