人教版（2003）高中物理必修二第七章机械能守恒定律——§7.8 机械能守恒定律

机械能守恒定律高中一年级人教版本学科物理 复习回顾1、动能的大小取决于、重力势能取决于弹性势能取决于2、动能定理表达式：3、重力做功的特点重力做功与重力势能的关系：mvmh劲度系数弹性形变大小 1、通过实例分析认识什么是机械能，理解物体的动能和势能可以相互转化。2、通过事例分析和理论推导理解机械能守恒定律的内容和适用条件。3、在具体问题中会判定机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决实际问题。学习目标 碰鼻游戏物体静止释放，会不会打到人的鼻子？新课引入 飞流直下的瀑布重力势能动能动能与势能相互转化 动能与势能相互转化拉弓射箭 动能与势能相互转化拉弓射箭弹性势能动能 动能与势能相互转化过山车 动能与势能相互转化重力势能动能过山车 机械能物体动能、重力势能和弹性势能的总和叫机械能。 思考：功和能是两个密切联系的物理量，如果物体的能量发生变化，那么一定是有力对这个物体做了功。以上动能和势能相互转化的实例中，哪些力做了功? 思考：功和能是两个密切联系的物理量，如果物体的能量发生变化，那么一定是有力对这个物体做了功。以上动能和势能相互转化的实例中，哪些力做了功?重力或弹簧弹力做功功是能量转化的量度 荡秋千探究守恒量思考：在动能和势能相互转化的过程中机械能的总量是否发生变化？ 荡秋千探究守恒量1、小孩受到哪些力？2、哪些力对小球做功？3、能量如何转化？4、用力推小孩一把，小孩的机械能增加吗？5、如果空气阻力不能忽略，小孩运动过程中机械能变化吗？思考与讨论 情景问题：质量为m的物体自由下落（光滑斜面下滑）过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计阻力，取地面为参考平面，试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。机械能守恒定律h1h2ABv1v2BAv2h2h1光滑斜面下滑v1自由落体运动理论推导： A点B点h1v1v2mh2AB由以上两式得移项得结论地面为参考面根据动能定理得由重力做功与重力势能的关系得机械能守恒定律BAv2h2h1v1 A点B点h1v1v2mh2AB由以上两式得移项得结论地面为参考面根据动能定理得由重力做功与重力势能的关系得机械能守恒定律 机械能守恒定律在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。在只有弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以互相转化，总的机械能也保持不变。光滑 机械能守恒定律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。内容：1、只受重力或弹力，不受其他力；2、除重力或弹力外还有其它力，但其它力都不做功。对象适用条件表达式只受重力或弹力？ 下列实例中哪些情况机械能是守恒的？降落伞在空中匀速下落抛出的篮球在空中运动机械能守恒定律关闭了动力的过山车的运动×√√(后两者不计空气阻力和摩擦阻力) 机械能守恒定律解释：碰鼻游戏 检测：1、自由下落的小球从开始接触竖直放置的弹簧到弹簧被压缩直至最大形变的过程中，不把弹簧计入系统内，则对小球（及地球）而言，以下说法正确的是（）A、动能一直减少B、重力势能一直减少C、机械能一直减少D、机械能不变机械能守恒定律的应用BC 检测2在下列情况中，物体的机械能守恒的有（）A．正在空中匀速下落的降落伞B．推出的铅球在空中运动C．悬挂在弹簧下的小球在上下振动（以弹簧、小球和地球为系统）D．集装箱被吊车匀速吊起（空气阻力不计）机械能守恒定律的应用BC θ检测3：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为l，最大偏角为θ。求小球运动到最低位置时的速度为多大？l机械能守恒定律的应用 解：末状态：初状态：由机械能守恒，得：例题分析应用机械能守恒定律解题，只需考虑过程的初、末状态，不必考虑两个状态间过程的细节。以最低点为零势能面即：解得：OCAθlGTh (1)确定研究对象；方法总结机械能守恒定律解题步骤(2)对研究对象进行正确的受力分析,判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件；(4)根据机械能守恒定律列方程求解。(3)选取合适的零势能面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能； 思考与讨论：一个小球在真空中自由下落，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，重力做的功相等吗？重力势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？重力势能各转化成什么形式的能？ 概念：表达式：机械能是，具有相对性定律内容：表达式条件:机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称机械能守恒定律机械能课堂小结标量只有重力或弹力做功 请同学们课后设计实验，验证机械能守恒定律。课后探究自由落体单摆气垫导轨