人教版高中物理必修二第七章7.8 机械能守恒定律 （教师版+学生版）

学科教师辅导讲义 学生姓名 年 级 学 科 物理 上课时间 教师姓名 课 题 机械能守恒定律 教学目标 1、 使学生了解重力势能的概念，能够计算判断重力势能的变化； 2、使学生了解机械能的概念，了解机械能守恒条件，通过条件能够判断机械能是否守恒； 教学过程 1．如图所示，物体在恒定拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，运动速度为v，拉力F斜向上与水平面夹角为θ，则拉力F的功率可以表示为(　　) A. Fv B. Fvcos C. Fvsin D.Fvtan 2.“神舟”四号飞船于2002年12月30日0时40分在酒泉发射场升空，在太空环绕地球108圈后，按预定的程序平稳地在内蒙古中部着陆.若将飞船环绕地球的运动看作匀速圆周运动，运动的时间为，地球表面的重力速度为，地球半径为.引力常量为.求： （1）地球的质量； （2）飞船环绕地球运动时距地面的高度. [来源:学,科,网] 3．在近似计算时，可以把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动，平均半径为1.5×1011 m，则可以算出太阳的质量大约为多少？（G=6.7×10-11N.m2/kg2） 【诊断1】起重机将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，取g=10m/s2，在这个过程中，下列说法中正确的是（　　） A．重力做正功，重力势能增加1.0×104J B．重力做正功，重力势能减少1.0×104J C．重力做负功，重力势能增加1.0×104J D．重力做负功，重力势能减少1.0×104J 【诊断2】有关重力势能的变化，下列说法中正确的是（　　） A．物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1J，物体重力势能的增加量也是1J． B．只要高度相同，物体的重力势能就相同． C．物体运动中重力做功是﹣1J，物体重力势能减少1J D．从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能减少量是相同的． 【诊断3】如图所示，将A、B两个砝码用细线相连，挂在定滑轮上，已知A砝码的质量是B砝码质量的2倍，托起砝码A使其比砝码B的位置高h，然后由静止释放，不计滑轮的质量和摩擦．求： （1）当两砝码运动到同一高度时，它们速度的大小； （2）A落地后，B物体由于惯性将继续向上运动，B物体向上到达最高点离地的高度． 精讲1 重力势能 学习目标：掌握重力势能 目标分解： 1.了解重力势能 2.知道重力势能的相对性 3.知道零势能面 4.掌握重力做功与重力势能变化的关系 教学过程 重力势能的理解 1．公式：Ep＝mgh，即物体的重力势能等于它所受的重力与其所处高度的乘积． 2．特点 (1)重力势能是物体和地球所组成的物体“系统”共同具有的能量，即重力势能具有系统性． (2)重力势能具有相对性．Ep＝mgh与参考平面的选择有关，h是物体重心到参考平面的高度．重力势能是标量，只有大小没有方向，但有正、负，当物体在参考平面之上时，Ep取正值；当物体在参考平面之下时，Ep取负值．物体重力势能正、负的物理意义是表示其比零势能大还是比零势能小，与功的正、负的物理意义不同． (3)重力势能的变化是绝对的．物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选择无关，它的变化是绝对的． 3．重力势能的参考平面的选取是任意的．视处理问题方便而定，一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点为零势能参考点． 4．关于绳子、链条类柔软物体的重力势能 (1)Ep＝mgh，h表示物体重心相对零势面的高度． (2)重心的位置与物体的形状、质量分布是否均匀有关． (3)粗细均匀，质量分布均匀的绳子或链条其重心在其长度的一半处，当以直线状(或水平或竖直或倾斜)形式放置时，Ep＝mgh，其中h表示长度一半位置相对零势面的高度，当不以直线状(如折线状)形式放置时，应当分段表示重力势能再求和. 重力做功与重力势能的变化 1．重力做功的特点 图7－4－2 (1)物体运动时，重力对它做的功，只跟物体的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关． (2)重力做功W＝mgh1－mgh2＝mg(h1－h2)，其中(h1－h2)为物体始末位置的高度差(如图7－4－2所示)，说明重力做功与路径无关，只由起点和终点位置的高度差决定． (3)重力做功与物体受到几个力的作用以及物体做什么样的运动等因素无关． 2．重力做功与重力势能变化的关系 (1) 图7－4－3 物体的高度变化时，重力要做功，重力势能的改变与重力做功有关．重力势能的改变只由重力做功引起．如图7－4－3所示，质量为m的物体，由A点下落到B点，A点高度为h1，B点高度为h2.在这个过程中，重力做功WG＝mgh1－mgh2＝mgΔh. (2)若物体由B点上升到A点，则在这个过程中重力对物体