物理必修 第二册第八章 机械能守恒定律4 机械能守恒定律教案及反思

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机械能守恒定律

一、       精准讲解：

【知识点 1】　追寻守恒量、动能与势能的相互转化

1．追寻守恒量：伽利略的斜面实验中，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于它开始运动时的__高度__，这说明某种“东西”在小球运动的过程中是__不变__的。

2．重力势能可以与__动能__相互转化。

3．弹性势能可以与__动能__相互转化。

4．机械能：

(1)重力势能、__弹性__势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称为__机械能__。

(2)机械能可以从一种形式__转化__成另一种形式。

【知识点 2】　机械能守恒定律

1．推导：如图所示，物体沿光滑曲面滑下。物体在某一时刻处在高度为h1的位置A，这时它的速度是v1。经过一段时间后，物体下落到高度为h2的另一位置B，这时它的速度是v2。用W表示这一过程中重力做的功。由动能定理可得：W＝mv－mv，又W＝__mgh1－mgh2__

可得：mgh1－mgh2＝mv－mv，

移项后得：mv＋mgh2＝mv＋mgh1，即物体末状态动能与势能之和__等于__物体初状态动能与势能之和。

2．内容在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以__互相转化__，而总的机械能__保持不变__。

3．守恒条件：物体系统中只有__重力__或__弹力__做功。

【要点提炼】1．对机械能守恒条件的理解

(1)只有重力做功，只发生动能和重力势能的相互转化。

(2)只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化。

(3)只有重力和弹力做功，发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化。

(4)除受重力或弹力外，其他力也做功，但其他力做功的代数和始终为零。

2．判断机械能是否守恒的方法

(1)做功条件分析：只有重力和系统内弹力做功，其他力不做功或做功代数和始终为零。

(2)能量转化分析：系统内只有动能、重力势能及弹性势能的相互转化，即系统内只有物体间的机械能相互转移，则机械能守恒。

(3)定义判断法：如物体沿竖直方向或沿斜面匀速运动时，动能不变，势能变化，机械能不守恒。

【思考辨析与对点训练】

(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。(√)

(2)物体自由下落时，重力做正功，物体的动能和重力势能都增加。(×)

(3)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用。(×)

(4)合力做功为零，物体的机械能一定保持不变。(×)

(5)合力为零，物体的机械能一定守恒。(×)

(6)只有重力做功时，物体的机械能一定守恒。(√)

例1　(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(　CD　)

A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒

B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒

C．丙图中，不计滑轮质量和任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒

D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒

例2　如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻绳连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是(　C　)

A．2R　   　B．      C．      D．

二、重点、难点：

1．通过机械能守恒定律的学习，初步建立能量观念，体会守恒思想。

2．会用能量观念分析具体实例中动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化。

3．理解机械能守恒定律的推导过程。

4．会判断机械能是否守恒，能用机械能守恒定律解决有关问题。

三、板书：

1. 追寻守恒量      2. 动能与势能的相互转化   3.机械能守恒定律

四、精准练习：

学习指导P73-P75主题探究【机械能守恒条件及定律的应用】

配套卷P117-P118

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