《机械能守恒定律的应用》教案.doc

机械能守恒定律的应用 【教学目标】1 通过复习巩固并掌握机械能守恒定律的内容。2 通过实例探究，进一步理解机械能守恒定律的条件，掌握判断机械能守恒的方法。3 通过思维纠错，提高运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。4 通过实例探究，对机械能机械能守恒定律进行推广，提高运用功能关系分析解决问题的能力。【知识回顾】一、机械能：E= + （EP包括重力势能和弹性势能）二、机械能守恒定律：（1）内容：在只有 或 做功的物体系统内，物体的 能和 能可以相互转化，而总的 能保持不变。（2）表达式：E1=E2 即 + = + 或（3）条件：只有系统内 力、 力做功，其他系统内外的力都不做功。【教学内容】一、守恒条件的理解【情景一】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F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：练习1：下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是： ( )A.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒 D.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒练习2：如图所示，木块B放在光滑的水平桌面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( ) A.子弹A与木块B组成的系统机械能守恒 B.子弹A与木块B组成的系统机械能不守恒 C.子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒 D.子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒机械能守恒条件的理解：（1） ；（2） 。二、机械能守恒定律的应用【情景二】 一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力。则三球落地时的速率（速度大小）( )A上抛球最大 B下抛球最大C平抛球最大 D三球一样大练习1：下列几种情况中小球的初速度V0大小均相等,抛出点都在同一水平面上，斜面固定，空气阻力均不计。小球以初速度V0从倾角为30足够长的光滑斜面底端上滑；小球以初速度V0从倾角为60足够长的光滑斜面底端上滑;小球以初速度V0竖直上抛; 小球以初速度V0 、倾角为60斜向上抛出；小球初速度V0从倾角为30长为1m的光滑斜面底端上滑,滑至顶端后飞离斜面；小球初速度V0从倾角为30长为2m的光滑斜面底端上滑,滑至顶端后飞离斜面；比较：（1）情景中小球达到的最大高度？ （2）情景和中小球达到的最大高度？ （3）情景和中小球达到的最大高度？ 练习2：如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由abc的运动过程中：（ ）A.小球和弹簧总机械能守恒B.小球的重力势能随时间均匀减少C.小球在b点时动能最大D.到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量应用机械能守恒定律的解题步骤：(1)选取研究对象（物体或系统）；(2)明确研究过程，分析研究对象的受力和做功情况，判断机械能是否守恒；(3)选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。(4)根据机械能守恒定律列出方程，进行求解。三、机械能守恒定律的推广【情景三】 一质量为50kg的同学在电梯中正以6m/s的速度匀速上升，从某时刻开始随电梯以2m/s2的加速度匀减速上升直到停止运动。则该同学在匀减速上升的过程中，机械能是否守恒？若守恒，请说明理由；若不守恒，机械能变化了多少？思考：电梯对人的支持力做了多少功？你从中得到什么启发？1机械能守恒定律的推广：除系统内重力、弹力以外的其他力（包括系统内外的力）所做的总功等于系统机械能的变化量。2表达式：W其他=E机械3. 说明（1）除系统内重力、弹力以外的其他力所做的总功为正功，则系统的机械能增加。（2）除系统内重力、弹力以外的其他力所做的总功为负功，则系统的机械能减少。练习：一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下加速运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的 （ ）A重力势能减少了2mgh B动能增加了2mghC机械能保持不变 D机械能增加了mgh【课后练习】一、选择题（每题6分，共36分）1、下列说法正确的是：（ ）A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒。D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们( )A.所具有的重力势能相等 B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等 D.所具有的机械能不等3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（ ）A、减少的重力势能大于增加的弹性势能 B、减少的重力势能等于增加的弹性势能C、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D、系统的机械能增加4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的动能应为（ ）A、mgh B、mgH C、mg（H+h） D、mg（H-h）5、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 下列说法正确的是（ ）A.手对物体做功12J B.合外力做功2J C.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J6.一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 （ ）A.物体克服重力所做的功 B.物体动能的增加量C.物体机械能的增加量 D.物体动能增加量与重力势能增加量之差7、质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是（ ）A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功8把质量为3.0kg的石块，从高30m的某处，以的速度向斜上方抛出，不计空气阻力，石块落地时的速率是；若石块在运动过程中克服空气阻力做了73.5J的功，石块落地时的速率又为。3RACBR9.如图所示质量为m小球自弧形斜面顶端A由静止滑下，在斜面底端B进入半径为R的圆形轨道，BC为圆形轨道直径，小球刚好能通过圆形轨道的最高点C，已知A、B两点的高度差为3R，AB段粗糙，BC段光滑，求小球在B点的速度与A到B过程摩擦力对小球做的功。P10如图所示，倾斜轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从倾斜轨道上端由静止开始释放。已知圆轨道半径R=0.9m，不计小球与轨道之间 的摩擦力和空气阻力，g=10m/s2（