第八节第1课时 机械能守恒定律

第八节第1课时机械能守恒定律三维目标一、知识与技能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、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、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。二、过程与方法1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒。2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。三、情感、态度与价值观通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。教学重点1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容。2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。教学难点1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。3、应用机械能守恒定律解决具体问题。教学方法探究、讲授、讨论、练习。教学用具自制FLASH影片、CAI课件，细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子。教学过程导入新课思考1动能定理的内容和表达式分别是什么内容外力对物体所做的总功等于物体动能的增加，这个结论叫动能定理。表达式KKEW12总思考2重力、弹力做功与势能的变化存在什么样的关系呢，。PGEPF思考3动能和势能在相互转化时，遵循什么样的规律呢本节课，我们将共同探究这方面的问题。新课教学思考什么叫机械能它的表达式是什么定义动能和势能（包括重力势能和弹性势能），统称为机械能。表达式PKE思考如图所示，将小球无初速度从某一高度释放，当它摆到另一端时，仍能达到同样的高度。这一事实说明了什么小球在摆动中机械能守恒。例1、如图所示，一个质量为M的物体自由下落，经过高度为H1的A点（初位置）时速度为V1，下落到高度为H2的B点（末位置）时速度为V2。思考1AB，动能变化了多少思考2AB，重力势能变化了多少思考3AB，机械能变化了多少思考4由此我们可以得到一个什么样的结论呢只有重力做功时，机械能守恒。例2、如图所示，一个质量为M的小球在光滑的水平面上被处于压缩状态的弹簧弹开，速度由V1增大到V2，弹性势能由EP1变为EP2。思考1AB，动能变化了多少思考2AB，弹性势能变化了多少思考3AB，机械能变化了多少思考4由此我们可以得到一个什么样的结论呢只有弹力做功时，机械能守恒。思考既有重力做功，又有弹力做功，且只有这两个力做功时，机AB由动能定理得212VWG又由重力做功与重力势能变化的关系得21MGHEPG得221V即2211由动能定理得1212KNEMVW由弹力做功与弹性势能变化的关系得21PPE得2K即21乙甲ABCA械能是否守恒（结合右图轻弹簧正上方小球的运动情况分析。既有重力做功，又有弹力做功，且只有这两个力做功时，机械能也守恒。例3、在升降机匀速提升重物时，重物的机械能是否守恒为什么不守恒，重物的动能不变，但势能要增加。因为在升降机匀速提升重物时，除重力对重物做功外，升降机也要对重物做功。思考由此我们可以得到一个什么样的结论呢有除重力和弹力之外的力做功，将使机械能增大或减小，机械能不守恒。例4、物体沿光滑斜面下滑，在运动过程中物体的机械能是否守恒为什么守恒，物体在运动过程中只有重力势能和动能的相互转化，能的总量保持不变。因为物体在运动过程中，虽然受支持力，但支持力不做功。思考由此我们可以得到一个什么样的结论呢除重力和弹力之外的力不做功，则机械能守恒。例5、汽车在水平面上匀速行驶时，汽车的机械能是否守恒为什么守恒，汽车的动能和势能都不变。因为汽车在水平面上匀速行驶时，虽然有牵引力和摩擦力对它做功，但牵引力和摩擦力做功的代数和为零。思考由此我们可以得到一个什么样的结论呢有除重力和弹力之外的力做功，但其它力所做功的代数和为零，则机械能守恒。思考机械能守恒定律的内容是什么在只有重力（或系统内弹力）做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能总量保持不变。思考守恒和相等的区别是什么守恒如果某一个物理量在某个过程中始终保持不变，那么我们就说这个物理量在此过程中守恒。相等如果一个物理量在两点的值一样，那么我们就说这个物理量在这两点相等。思考机械能守恒的条件是什么1、从做功角度分析只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零）。2、从能量转化角度分析只有系统内动能和势能相互转化，无其它形式能量之间（如内能）转化。思考机械能守恒定律的表达式是什么1、初状态的机械能E1等于末状态的机械能E2。即E2E1或EK1EP1EK2EP2。2、减少（或增加）的势能EP等于增加（或减少）的总动能EK。即EPEK。3、若系统内有A、B两个物体，则A减少的机械能EA等于B增加的机械能EB。即EAEB。实例探究1、关于机械能守恒定律，以下说法正确的是（BCD）A、当物体受到的合外力为零时，物体的机械能一定守恒。B、当物体只受重力作用时，物体的机械能一定守恒。C、当物体除受重力外还受到其他的力，但其他的力不做功，物体的机械能也一定守恒。D、对于物体除重力外，其他力做功的代数和为零，物体的机械能一定守恒。2、质量均为的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为处以相同的动能在竖直平面内分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑，则（ABC）A、三者到达地面时的机械能相同。B、三者到达地面时的动能相同。C、三者到达地面时的速率相同。D、以上说法都不正确。、如图所示，轻弹簧竖直固定在水平桌面上，在距弹簧上端高为H处有一小球自由下落，正好落在弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起，不计空气阻力，则下列说法中正确的是BDA、小球落到弹簧上后立即做减速运动，动能不断