内容正文:
8、机械能守恒定律
本节的重点内容有
1.机械能守恒定律内容
2.守恒条件(第1课时)
3.机械能守恒定律的初步应用
势能Ep
重力势能:
弹性势能
动能:
机械能E=EK+EP
知识回顾与复习
物体由于运动而具有的能叫做动能
Ek=mv2/2
相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做势能
Ep=mgh
一.机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
生活中的实例
动能和重力势能是如何变化和转化的?
观察与思考
举世闻名的三峡工程怎样利用水利发电?
观察与思考
翻滚过山车
如图是迪斯尼乐园的过山车情景,请问:“一辆滑车在下滑过程中,既然没有什么动力,为什么每次总能如此准确的完成一连串有惊无险的动作呢?”
探寻动能与势能转化规律
如图,一个质量为m的小球自由下落,经过某高度为h1的A点时速度为v1,下落到某高度为h2的B点时速度为v2,试写出小球在A点时的机械能EA和在B点时的机械能EB,并找出小球在A、B时所具有的机械能EA、EB之间的数量关系。
思考
假如物体还受其它力,机械能是否还保持不变?
h1
h2
如图,质量为m的小球从光滑斜面上滑下,经过某高度为 h1的A点时速度为v1,下滑到某高度为h2的B点时速度为v2,小球的机械能是否保持不变?
结论:在只有重力做功的物体系统内,动能和重力势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
动能和弹性势能间的转化
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,但系统机械能的总量保持不变。
弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化
v
E2=E1 即
Ep减=Ek增
或 Ek减=Ep增
Ek2+ Ep2 = Ek1 + Ep1
结论二、机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
内容
表达式
说明
参考面一般选地面
只发生动能和势能的相互转化
注意
机械能守恒定律的研究对象是一个系统。
条件
只有重力、弹力做功
说一说
下列实例中哪些情况机械能是守恒的
跳伞员利用降落伞在空中匀速下落
抛出的篮球在空中运动(不计阻力)
用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。
v
光滑水平面上运动的小球,把弹簧压缩后又被弹回来。
随堂练习
多项
点评:机械能是否守恒与物体的运动状态无关
下列几种情况中,机械能一定守恒的是:
A.做匀速直线(F合=0)运动的物体
B.水平抛出的物体(不计空气阻力)
C.固定光滑曲面上运动的物体,如图所示
D.物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动
应用:课本例题
小结
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,这是它的优点。
O
B
A
θ
l
G
FT
机械能(E=EK+EP)守恒定律:
(1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
(3)守恒的条件:只有重力、弹力做功;只发生动能和势能的相互转化。
小结
Ek2+ Ep2 = Ek1 + Ep1
(2)表达式:E2=E1
Ep减=Ek增
或 Ek减=Ep增
$$教学设计
教学主题
机械能守恒定律
一、教材分析
本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是机械能守恒定律。
通过前几节内容的学习,学生知道了重力做功会引起重力势能的变化,弹簧的弹力做功将使弹性势能发生变化,合外力的功将引起物体动能的变化。通过本节内容的学习,学生对功是能量变化的量度会有更加深刻的理解,也为从不同角度处理力学问题提供了良好的途径。
二、学生分析
学生已经在初中学习过有关机械能的基本概念,对“机械能”并不算陌生,接受起来相对轻松。通过前几节内容的学习,同学们对“机械能”这一概念较初中有了更深认识,在此基础上学习机械能守恒定律学生比较容易理解。
三、教学目标
知识与技能
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. 正确推导重物自由下落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。
过程与方法
1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒。
2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。
情感、态度与价值观
通过机械能守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境 (交互式多媒体教学环境 (网络多媒体环境教学环境 □移动学习 □其他
五、信息