《4机械能守恒定律》教学

机械能守恒定律观察下列现象，说出你想要提出问题。跳台滑雪过山车观察上述现象，说出你想要提出问题。2.动能和势能之间是通过什么实现相互转化的？依据是什么?1.动能和势能是怎样变化的?依据是什么?重力势能转化为动能通过重力做功来实现相互转化；重力做正功重力势能减少。重力势能转化为动能动能又转化为重力势能如此往复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3.动能和势能在相互转化的过程中有没有规律可循呢?若有,应遵守什么样规律？

以上讨论,我们知道了动能、重力势能和弹性势能可相互转化，这些转化是通过重力做功和弹力做功来实现的，做正功势能转化为动能做负功动能转化为势能。质量为1Kg的物体从50m高处由静止开始自由下落,求:(1)刚下落时动能、重力势能和机械能？(2)下落到45m高处时动能、重力势能和机械能？(3)下落到30m高处时动能、重力势能和机械能？(4)你能从计算中发现规律？是什么规律？这是巧合吗？怎样证明你的发现?取地面为参考面即地面处的重力势能为0h1v1v2mh2AB

一小球从静止开始自由下落，设在下落过程中经A、B两位置时高度分别为h1和h2，速度分别为v1和v2。则小球在A处的机械能则小球在B处的机械能A到B过程中由动能定理得：WG＝EPA－EPB=mgh1-mgh2即讨论：如果存在空气阻力ABEP1EK1EK2WG-Wf=EK2-EK1WG=EP1-EP2EK2-EK1+Wf=EP1-EP2EK2+EP2+Wf=EK1+EP1B点机械能A点机械能≠结论：有其它力做功时，总的机械能不守恒减少了的机械能去哪里了？讨论：如果小球是铁球，在地面上放一磁铁结果怎样呢？EP2A到B过程中由动能定理得：ABWG=EK2-EK1WG=EP1-EP2EK2-EK1=EP1-EP2EK2+EP2=EK1+EP1B点机械能A点机械能=结论：只有重力做功时，物体的机械能守恒一小球从静止开始沿一光滑面下滑，设在下落过程中经A、B两位置时高度分别为h1和h2，速度分别为v1和v2A到B过程中由动能定理得：分析：小球做什么运动？受几个力作用？做不做功？机械能守恒定律1.内容：在只有重力或者弹力做功的系统内，物体的动能和势能发生相互转化，而机械能的总量保持不变。2.公式：E1=E2

或：EK1+EP1=EK2+EP2或：3.适用条件：只有重力做功或弹力做功只发生动能和势能间的相互转化判断下列各运动机械能是否守恒VV1V在粗糙的水平路面匀速行驶（1）沿光滑面下滑且不计空气阻力（2）在水中摆动（4）（3）物体在光滑的水平面上匀速运动讨论交流：1“只有重力做功”与“只受重力作用”有区别吗？2“机械能守恒”与“机械能总量不变”有区别吗？小球从静止开始沿光滑斜面下滑，求到达斜面底端时的速度。斜面高h=0.5m，长S=1m。（用两种方法解答）hS解法一（用机械能守恒定律求解）分析：受力情况：重力与支持力。GT支持力不做功，只有重力做功机械能守恒选地面势能为0则有：EK0+EP0=EK1+EP1mv1212mgh=解得即v1=3.13m/s解法二：（用牛顿运动定律求解）小球在斜面方向上由牛顿第二定律得

mgsinθ=ma①

其中Sinθ=h/s②在斜面上由运动学公式vt－vo=2as③联立以上三式解得v=3.13m/s比较以上两种解法，同学们体会用机械能守恒定律解决问题的优越性。hGT如图，将斜面改为圆形曲面，求最低点的速度。分析：小球仍受重力与支持力作用，且在任意位置，弹力均与曲面切线垂直，所以支持力不作功，只有重力做功，机械能守恒。同样有：mv1212=mgh1.确定研究对象(物体或系统)及研究的过程。2.对研究对象进行受力分析，弄清各力在研究过程中的做功