湖南省中方縣高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.8 機械能守恒定律教案 新人教版必修2.doc
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8 機械能守恒定律 學(xué)習(xí)目標(biāo) (1)知道機械能的各種形式,能夠分析動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化問題. (2)能夠根據(jù)動能定理和重力做功與重力勢能變化間的關(guān)系,推導(dǎo)出機械能守恒定律. (3)會根據(jù)機械能守恒的條件判斷機械能是否守恒,能運用機械能守恒定律解決有關(guān)問題. (4)能從能量轉(zhuǎn)化的角度理解機械能守恒的條件,領(lǐng)會用機械能守恒定律解決問題的優(yōu)越性. 自主探究 1.總結(jié)本章中我們學(xué)習(xí)的三種形式的能:物體由于運動而具有的能叫 ;物體由于被舉高而具有的能叫 ;物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫 . 2.動能定理的表達式 . 3.重力所做的功與物體重力勢能的變化之間有什么關(guān)系? . 4.機械能包括 和 ,物體自由下落 能轉(zhuǎn)化成 能. 5.課前交流分析:質(zhì)量為1kg的物體從2m高處自由下落.求下列四個過程中,重力所做的功及物體的動能、重力勢能(以最低點為零勢能面,g取10m/s2). 下落位移/m 重力做的功/J 物體的動能/J 物體重力勢能/J 0.5 1.0 1.5 由以上數(shù)據(jù)分析可以得到結(jié)論: 合作探究 一、機械能守恒定律的推導(dǎo) 合作探究一:分析在小球下擺的過程中的機械能的轉(zhuǎn)化規(guī)律 實例: 能和 能可以相互轉(zhuǎn)化,勢能變小時動能變 (選填“大”或“小”). 合作探究二:理論推導(dǎo)動能和勢能的轉(zhuǎn)化規(guī)律 情景:如圖所示,質(zhì)量為m的小球沿任意一光滑曲面從距地面h1高度的A處開始下滑,初速度為v1,當(dāng)下滑到距地面高度為h2處時,速度為v2,嘗試推導(dǎo)出該過程中機械能守恒的表達式(取最低點水平面為零勢能面). 推導(dǎo): 結(jié)論: 拓展提升:若只有彈力做功,又能得到什么結(jié)論呢? 二、機械能守恒定律 (1)內(nèi)容: (2)表達式: ①用系統(tǒng)的狀態(tài)量表述: ,即 . ②用系統(tǒng)動能增量和勢能增量間的關(guān)系表述: ,即 . (3)條件: . 合作探究三:機械能守恒定律的應(yīng)用 把一個小球用細(xì)繩懸掛起來,就成為一個擺,擺長為l,最大偏角為θ.小球運動到最低位置時的速度是多大? 【小組合作】 請總結(jié)一下利用機械能守恒定律解題的步驟 課堂檢測 1.關(guān)于物體的機械能是否守恒的敘述,下列說法中正確的是( ) A.做勻速直線運動的物體,機械能一定守恒 B.做勻變速直線運動的物體,機械能一定守恒 C.外力對物體所做的功等于0時,機械能一定守恒 D.若只有重力做功,物體機械能一定守恒 2.從離地高為H的陽臺上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為m的物體,它上升h后又返回下落,最后落在地面上,則下列說法中正確的是(不計空氣阻力,以地面為參考面)( ) A.物體在最高點時機械能為mg(H+h) B.物體落地時的機械能為mg(H+h)+mv2 C.物體落地時的機械能為mgH+mv2 D.物體在落回過程中,經(jīng)過陽臺時機械能為mgH+mv2 3.下列過程中,在不計空氣阻力的情況下機械能守恒的是( ) A.物體做自由落體運動 B.用輕繩系一小球,給小球一初速度,使小球以另一端為圓心,在豎直面內(nèi)做圓周運動,小球在做圓周運動的過程中 C.自由下落的炸彈在空中爆炸 D.物體以一定的初速度沖上光滑的斜面 4.將質(zhì)量相同的三個小球A、B、C在地面上方同一高度以相同的初速率拋出,A球豎直上拋,B球豎直下拋,C球水平拋出,不計空氣阻力,三個小球剛好落在同一地面上,則下列說法正確的是( ) A.重力對三個小球做的功相同 B.三個小球落地速度相同 C.三個小球落地時動能相同 D.三個小球的機械能相同 5.體積相同的木塊和鐵塊,它們的重心在同一水平面O上.關(guān)于它們的重力勢能,下列說法中正確的是( ) A.不管參考平面怎樣選取,鐵塊的重力勢能一定比木塊大 B.若參考平面選取在O之上,鐵塊的重力勢能比木塊重力勢能小 C.若參考平面選取在O之下,鐵塊的重力勢能比木塊重力勢能大 D.重力勢能的正、負(fù)與參考平面的選擇有關(guān) 6.如圖所示,長度為l的輕彈簧和長度為L(L>l)的輕繩,一端分別固定在同一高度的O點和O點,另一端各系一個質(zhì)量為m的小球A、B,把它們拉成水平狀態(tài),如圖甲和乙,這時彈簧未伸長.由靜止釋放,到最低點,彈簧的長度也等于L(在彈性限度內(nèi)),這時A、B兩球在最低點的速度分別為vA和vB,則( ) A.vA>vB B.vA下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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