人教版必修二7.8《万有引力理论的成就》WORD教案8 5页

第七章第八节 机械能守恒定律 班级 姓名 使用时间 ‎ 高一物理 编制人：李凤灵 审稿人：张宇江 审稿时间：‎‎2010-6-5‎ ‎【学习目标】‎ ‎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。‎ ‎【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。‎ ‎【知识链结】‎ ‎1、动能定理的表达式: ‎ ‎2、机械能包括 和 ，物体自由下落 能转化 成 能。‎ ‎【学法指导】演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。‎ ‎【学习过程】‎ 一、动能与势能的相互转化 演示实验：如图所示，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。‎ 钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同学反应。‎ 乙 甲 A B C A 问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？‎ 实验结论：‎ 二、机械能守恒定律 提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。‎ ‎1、只受重力作用分析 设下落过程中经过高度h1的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。‎ A点到B点，从动能定理知道：‎ h1‎ h2‎ A B v1‎ v2‎ WG= ‎ 由重力做功和重力势能变化的关系有 ‎ WG= ‎ 得到 ①‎ 移项后，得 ②‎ 即 ‎ 引导学生讨论式①的含义是什么？式②的含义又是什么？‎ ‎2、只有重力做功分析 上述结论是在运动过程只受重力作用的时候得到的，如果物体是沿光滑斜面下滑，上述 结论成立吗？（由同学推导，分析）‎ 如果物体沿光滑曲面滑下，怎么分析？‎ 同样可以证明：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。‎ 结论： ‎ ‎ ‎ 进一步分析：摆球摆动过程受重力与细线拉力，拉力方向始终与运动方向垂直，不做功，则上式推导过程及结论都相同。‎ ‎3、机械能守恒条件，归纳结论 条件： ‎ 公式： ‎ ‎4、分析书本中的思考与讨论：‎ 一小球在真空中下落，有一质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都 因高度为h1的地方下落到h2的地方，在两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化为什么形式的能？机械能守恒吗？‎ 例题分析：‎ 例1：分析下列情况下机械能是否守恒？‎ A．跳伞运动员从空中匀速下落过程 B．物体以‎8m/s2在空中下落过程 ‎ C．物体作平抛运动过程 D．物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程 例2：把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l ,最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？‎ ‎ ‎ ‎【学习小结】：‎ ‎【巩固检测】：‎ ‎1、（A级）关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的（ ）‎ A 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B 做变速运动的物体机械能可能守恒 C 外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒 D 若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒 ‎2、（A级）从离地高为H的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体，它上升 h后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（ ） A、物体在最高点时机械能为mg(H+h)‎ B、物体落地时的机械能为mg(H+h)+ C、物体落地时的机械能为mgH+‎ D、物体在落回过程中，过阳台时的机械能为mgH+‎ H h ‎3、（A级）如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为：（ ）‎ A、mgh； B、mgH；‎ C、mg(H+h)； D、mg(H-h)。‎ ‎4、（B级）一个人站在阳台上，以相同的速度V0分别把三个小球竖直上抛，竖直下抛，水平抛出，不计空气阻力，关于三球落地的速率下列说法中正确的是 A 上抛球最大 B下抛球最大 C 平抛球最大 D 三个球一样大 ‎5、（B）、如图圆弧轨道AB是竖直平面内的1/4圆周，圆弧半径为R，在B点轨道的切线是水平的。一质点自A点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则质点到达B点时的速度大小为＿＿＿＿，B点到水平面的竖直高度为h，则质点运动的水平距离是 。　　　 ‎ ‎ ‎ ‎ 第5题图 第6题图 ‎6、（C级）小钢球质量为M，沿光滑的轨道 由静止滑下，如图所示，圆形轨道的半径为R，要使小球沿光滑圆轨道恰好能通过最高点，物体应从离轨道最底点多高的地方开始滑下？‎ ‎【目标反思】：‎ ‎　　　 　　‎