高中物理人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律教案

课　　题

7.8  机械能守恒定律

备课时间

上课时间

总课时数

学习目标

知道机械能的概念，能确定机械能的大小。

掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件。

在具体问题中，能判断机械能是否守恒，并能列出机械能守恒方程式。

初步掌握用机械能守恒定律解决力学问题。

教学重点

1. 机械能。2. 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。

教学难点

机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。

教学过程

二次备课

一、机械能E

1．定义： 2．表达式：E=EK+EP

3．注意：①机械能是即时量。②机械能是标量。

③机械能具有相对性，因为势能具有相对性(须确定零势能参考平面)，所以机械能也具有相对性。另外与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系，一般是地面)。

4．机械能的几种不同形式之间可以相互转化。

  二、机械能守恒定律

1．推导：    2．定律的表述：

   3．表达式：EK2+EP2=EKl+EPl 或者E2=E1

   4．适用条件：只有系统内的重力或弹簧弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零。

   5．物理意义：定律包含两层意思：一是机械能的几种不同形式(动能与势能)之间相互转化，其转化的条件是系统内的重力或弹簧的弹力做功。二是机械能的总量保持不变，其条件是只有系统内的重力或弹簧的弹力做功。“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互转化的整个过程中的任何时刻、任何位置的机械能的总量总保持恒定不变。

   6． 对定律的理解：

(1)机械能守恒定律指出了重力和弹性力对物体(或系统)的做功过程，必然伴随着物体(或系统)的动能和势能、或势能和动能之间相互转化的过程。    (2)机械能守恒的条件必须是“只有重力和弹性力做功．没有其他外力做功”。不能把定律的成立条件说成是“只有重力和弹性力的作用”，“作用”与“做功”是不同的两个物理概念，不能相混．

(3)机械能守恒是针对一个系统而言的，不能对单个物体运用。

(4)除重力弹力以外的其他力对物体做功多少，是物体机械能变化的量度。

  三、如何判断机械能是否守恒

  (1)确定好研究对象和研究范围(哪个系统?哪一段物理过程?)。

  (2)分析系统所受各力的情况及各力做功的情况

  (3)在下列几种情况下，系统机械能守恒

    ①物体只受重力或弹簧弹力作用；

    ②只有系统内的重力或弹簧弹力做功，其他力均不做功；

    ③虽有多个力做功，但除系统内的重力或弹簧弹力以外的其他力做功的代数和为零；

    ④系统跟外界没有发生机械能的传递，系统内外也没有机械能与其他形式能之间的转化。

【例一】在下列实例中，不计空气阻力，机械能守恒的是(    )

A．作自由落体运动的物体。B．小球落在弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起。

C．沿光滑曲面自由下滑的物体。D．起重机将重物匀速吊起。

【例二】如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时(空气阻力不计)(    )

A．速率相同，动能相同。

B．B物体的速率大，动能也大。

C．A、B两物体在运动过程中机械能都守恒。

D．B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多。

【例三】在水平地面上以10m/s的初速度斜向上方抛出一个石块，一次初速度的方向与地面成60°角，另一次与地面成30°角，石块落回地面时速度的大小是否相同，各是多大?

【例四】用一根长l的细线，一端固定在项板上，另一端拴一个质量为m的小球。现使细线偏离竖直方向α角后，从A处无初速地释放小球(如图)，试问：

(1)小球摆到最低点O时的速度?

(2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点)?

(3)若在悬点正下方P处有一钉子，O′P=l／3，则小球碰钉后，向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化?

四、课堂小结：

五、作业：

【板书设计】