内容正文:
机械能守恒定律班课教案
【学习目标】
1.明确机械能守恒定律的含义和适用条件.
2.能准确判断具体的运动过程中机械能是否守恒.
3.熟练应用机械能守恒定律解题.
4.知道验证机械能守恒定律实验的原理方法和过程.
5.掌握验证机械能守恒定律实验对实验结果的讨论及误差分析.
知识回顾:
1. 动能改变的途径是什么?
答:通过做功
2. 如果物体只受重力,重力做功物体速度会发生怎样的变化?
答:重力做正功动能增加,做负功动能减少
3. 物体只受重力,重力做功那么重力势能怎么变化?
答:重力做正功,物体的重力势能减少,做负功重力势能增加
知识点一、机械能及机械能守恒定律
机械能
(1)机械能的定义:物体的动能和势能之和称为物体的机械能.机械能包括动能、重力势能、弹性势能。
(2)机械能的矢量性:标量,但有正、负(因重力势能有正、负).
(3)机械能的相对性:因为势能具有相对性(须确定零势能参考平面),同时,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,一般是以地面为参考系),所以机械能也具有相对性.
只有在确定了参考系和零势能参考平面的情况下,机械能才有确定的物理意义.
(4)机械能的大小关系:重力势能是物体和地球共有的,重力势能的值与零势能面的选择有关,物体在零势能面之上的势能是正值,在其下的势能是负值.但是重力势能差值与零势能面的选择无关.
(5)重力做功的特点:
①重力做功与路径无关,只与物体的始、未位置高度筹有关.
②重力做功的大小:W=mgh.
③重力做功与重力势能的关系:
.
机械能守恒定律
(1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内动能和势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变,这个结论叫做机械能守恒定律.
(2)守恒定律的多种表达方式:
当系统满足机械能守恒的条件以后,常见的守恒表达式有以下几种:
①
,即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和.
②
或
,即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量.
③△EA=-△EB,即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量.
后两种表达式因无需选取重力势能零参考平面,往往能给列式、计算带来方便.
(3)机械能守恒条件的理解:
①从能量转化的角度看,只有系统内动能和势能相互转化,无其他形式能量之间(如内能)的转化
②从系统做功的角度看,只有重力和系统内的弹力做