《機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用》教案

1、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】1 .通過復(fù)習(xí)鞏固并掌握機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。2 .通過實例探究，進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒定律的條件，掌握判斷機(jī)械能守恒的方法。3 .通過思維糾錯，提高運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決實際問題的能力。4 .通過實例探究，對機(jī)械能機(jī)械能守恒定律進(jìn)行推廣，提高運(yùn)用功能關(guān)系分析解決問題的能力?！局R回顧】一、機(jī)械能：E=+ (Ep包括重力勢能和彈性勢能)二、機(jī)械能守恒定律：(1)內(nèi)容：在只有 或 做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的 能和 能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的 能保持不變。(2) 表達(dá)式： Ei=E2 即+ = + 或(3)條件：只有系統(tǒng)內(nèi) 力、 力做功，其他系統(tǒng)內(nèi)外的力都不做功?！窘虒W(xué)內(nèi)容

2、】-、守恒條件的理解【情景一】如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖 D中的斜面是粗糙的，圖 A、B中的F為木塊所受的外力，方向 如圖中箭頭所示， 圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動.圖C中的木塊向上運(yùn)動.在這四個圖所示的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒的是: 解析：7練習(xí)1:下列關(guān)于物體機(jī)械能守恒的說法中，正確的是：()A.運(yùn)動的物體，若受合外力為零，則其機(jī)械能一定守恒B.合外力對物體不做功，物體的機(jī)械能一定守恒C.物體只發(fā)生動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化時，物體的機(jī)械能守恒D.做勻變速運(yùn)動的物體的機(jī)械能不可能守恒A沿水平方向射入木塊后留在練習(xí)2:如圖所示，木塊 B

3、放在光滑的水平桌面上，子彈木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短。則從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中()A.子弓|i A與木塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.子弓t A與木塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C.子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒機(jī)械能守恒條件的理解：（1） （2） 二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【情景二】一個人站在陽臺上，以相同的速率vo分別把三個球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出，不計空氣阻力。則三球落地時的速率（速度大?。ǎ〢.上拋球最大B.下拋球最大C.平拋球最大D.三球一樣大練習(xí)1:下列幾種情況中小球的初速度V0大小均相等，拋出點(diǎn)都在同一水

4、平面上，斜面固定，空氣阻力均不計。小球以初速度 Vo從傾角為30。足夠長的光滑斜面底端上滑；小球以初速度 Vo從傾角為60足夠長的光滑斜面底端上滑 ；小球以初速度 Vo豎直上拋；小球以初速度 V。、傾角為60斜向上拋出；小球初速度 V。從傾角為30。長為1m的光滑斜面底端上滑，滑至頂端后飛離斜面；小球初速度 V0從傾角為30。長為2m的光滑斜面底端上滑，滑至頂端后飛離斜面；比較：（1）情景中小球達(dá)到的最大高度？ （2）情景和中小球達(dá)到的最大高度？ （3）情景和中小球達(dá)到的最大高度？ 練習(xí)2：如圖所示，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到 b點(diǎn)時與彈簧接觸, 到c點(diǎn)時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質(zhì)量和空

5、氣阻力，在小球由a-b-c的運(yùn)動過程中：（）A.小球和彈簧總機(jī)械能守恒B.小球的重力勢能隨時間均勻減少C.小球在b點(diǎn)時動能最大D.到c點(diǎn)時小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟：（1）選取研究對象（物體或系統(tǒng)）；（2）明確研究過程，分析研究對象的受力和做功情況，判斷機(jī)械能是否守恒；（3）選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時的機(jī)械能。（4）根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，進(jìn)行求解。三、機(jī)械能守恒定律的推廣【情景三】一質(zhì)量為50kg的同學(xué)在電梯中正以 6m/s的速度勻速上升，從某時刻開始隨電梯以 2m/s2 的加速度勻減速上升直到停止運(yùn)動。則該同學(xué)在勻減速

6、上升的過程中，機(jī)械能是否守恒？若守恒，請說明理由；若不守恒，機(jī)械能變化了多少？思考：電梯對人的支持力做了多少功？你從中得到什么啟發(fā)？1 機(jī)械能守恒定律的推廣：除系統(tǒng)內(nèi)重力、彈力以外的其他力（包括系統(tǒng)內(nèi)外的力）所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量。2 .表達(dá)式：W他=2XE機(jī)械3 . 說明 （ 1 ） 除系統(tǒng)內(nèi)重力、彈力以外的其他力所做的總功為正功，則系統(tǒng)的機(jī)械能增加。（ 2）除系統(tǒng)內(nèi)重力、彈力以外的其他力所做的總功為負(fù)功，則系統(tǒng)的機(jī)械能減少。練習(xí)：一個質(zhì)量為m 的物體以a=2g 的加速度豎直向下加速運(yùn)動，則在此物體下降h 高度的過程中，物體的（）A.重力勢能減少了 2mghB.動能增加了 2mgh

7、C.機(jī)械能保持不變D.機(jī)械能增加了 mgh【課后練習(xí)】一、選擇題（每題6 分，共 36 分）1、下列說法正確的是：（）A 、物體機(jī)械能守恒時，一定只受重力和彈力的作用。B 、物體處于平衡狀態(tài)時機(jī)械能一定守恒。C、在重力勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化過程中，若物體除受重力外，還受到其他力作用時，物體的機(jī)械能也可能守恒。D 、物體的動能和重力勢能之和增大，必定有重力以外的其他力對物體做功。2、從地面豎直上拋兩個質(zhì)量不同而動能相同的物體（不計空氣阻力），當(dāng)上升到同一高度時，它們（ ）A. 所具有的重力勢能相等B. 所具有的動能相等C. 所具有的機(jī)械能相等D. 所具有的機(jī)械能不等3、一個原長為L 的輕質(zhì)彈簧豎直

8、懸掛著。今將一質(zhì)量為m 的物體掛在彈簧的下端，用手托住物體將它緩慢放下，并使物體最終靜止在平衡位置。在此過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少，而彈性勢能增加，以下說法正確的是（A、減少的重力勢能大于增加的彈性勢能 C、減少的重力勢能小于增加的彈性勢能 4、如圖所示，桌面高度為 h,質(zhì)量為m）B、減少的重力勢能等于增加的彈性勢能D、系統(tǒng)的機(jī)械能增加的小球，從離桌面高 H處Or自由落下，不計空氣阻力，假設(shè)桌面處的重力勢能為零，小球落到地面前的瞬間的動能應(yīng)為（A、mgh B、mgH)C、mg (H+h)D、mg (H-h)卜列說法正確的是5、某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m,這時物體白速度為2m/s,（

9、）A.手對物體做功12J B.合外力做功2J C.合外力做功12J D.物體克服重力做功10J6.一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)勻加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于A.物體克服重力所做的功C.物體機(jī)械能的增加量B.物體動能的增加量D.物體動能增加量與重力勢能增加量之差M的木塊，并留在其7、質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為中，下列說法正確的是（）A.子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動能相等B.阻力對子彈做的功與子彈動能的減少相等C.子彈克服阻力做的功與子彈對木塊做的功相等D.子彈克服阻力做的功大于子彈對木塊做的功8把質(zhì)量為3.0kg的石塊，從高30m的某處，以50 m/s的速度向斜上方拋出，g取10m/s2,不計空氣阻力，石塊落地時的速率是了 73.5J的功，石塊落地時的速率又為;若石塊在運(yùn)動過程中克服空氣阻力做9.如圖所示質(zhì)量為 m小球自弧形斜面頂端 A由靜止滑下，在斜面底端B進(jìn)入半徑為R的圓形軌道，BC為圓形軌道直徑，小球剛好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)C,已知A、B兩點(diǎn)的高度差為3R, AB段粗糙，BC段光滑,A求小球在B點(diǎn)的速度與 A到B過程摩擦力對小球做的功。10.如圖所示，傾斜軌道的下端與豎直圓軌道相接，使小球從傾斜軌道上端由靜止開始釋放。已知圓軌道半徑R=0.9m,不計小球與軌道之間的摩擦力和空氣阻力，g=10m/s2