2019-2020年高中物理机械能守恒定律的应用教案新课标人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理机械能守恒定律的应用教案新课标人教版必修2学习目标:1.加深对机械能守恒定律的理解。2.掌握应用机械能守恒定律的解题步骤，理解应用机械能守恒定律处理问题的优点。3．熟练应用机械能守恒定律解决力学问题。学习重点:1.应用机械能守恒定律的解题步骤。2.应用机械能守恒定律解决实际问题。学习难点:应用机械能守恒定律解决实际问题。主要内容:一、对机械能守恒定律的进一步的理解1．关于守恒表达式及其选择问题机械能守恒定律的常用的表达式有三种形式：1．E1=E2(E1、E2分别表示系统初、末状态时的总机械能)（从守恒的角度看）；2．△Ek=-△Ep(表示

2、系统势能的减少量等于动能的增加量)（从转化的角度看）；3．△EA=-△EB(表示系统只有A、B两物体时，A增加的机械能等于B减少的机械能)（从转移的角度看）。解题时究竟选取哪一种表达形式，应根据题意灵活选取。需注意的是：选用1式时，必须规定零势能参考面，而选用2式和3式时，可以不规定零势能参考面，但必须分清能量的减少量和增加量。2．机械能守恒定律解力学问题的优点及应用范围应用机械能守恒定律解题，是从分析状态的变化入手，只涉及始末状态的能量，而不涉及运动过程的细节，从而简化步骤。相互作用力可以是恒力也可以是变力。这样就避免了直接应用牛顿第二定律时所面临的困难，使问题的

3、解决变得简便。不仅如此，用机械能守恒定律解题也开创了使用“守恒量”处理问题的先河。但应看到，机械能守恒定律的适用条件比较严格，前面提到的判断守恒的方法，实际应用起来，往往难于把握，所以应用机械能守恒定律解题的范闱比较窄小(远不如动能定理应用范隔广)，一般常用于：①抛体运动；②质点在竖直平面内的圆周运动；③质点沿光滑不动的斜面或曲面的运动。二、应用机械能守恒定律解题的步骤1．根据题意选取研究对象；对象可以是单个物体（不考虑地球自身机械能变化）也可以是系统，并明确系统组成。2．对研究对象进行受力分析和做功情况分析，判断是否满足机械能守恒条件。3．选取零势能参考平面，明确

4、初末状态的机械能；（初末状态的零势能面一定要统一。）4．根据机械能守恒定律列方程、求解、讨论。5．注意与其他力学规律的综合应用。【例一】如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砝码，则当砝码着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为多大?在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为多少?【例二】如图所示，光滑圆柱被固定在水平平台上，质量为m1的小球用轻绳跨过圆柱与质量为m2的小球相连，最初小球ml，放在平台上，两边绳竖直，两球从静止开始。m1上升m2下降。当ml上升到最高点时绳子突然断了，发现m1恰能做平抛运动，求

5、m2应为多大?【例三】如图所示，在一根长l的细线上系一个质量为m的小球，当把小球拉到使细线与水平面成α=30°角时，轻轻释放小球。不计空气阻力，试求小球落到悬点正下方的B点时对细线的拉力。课堂训练：1．如图，通过定滑轮悬挂两个质量为m1、m2的物体(m1>m2)，不计绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦等，在m1向下运动一段距离的过程中，下列说法中正确的是（）A．m1势能的减少量等于m1动能的增加量。B．m1势能的减少量等于m2势能的增加量。C．m1势能的减少量等于m2动能的增加量。D．m1势能的减少量等于m1m2两者动能的增加量和m2的势能增加量之和。2．如下图所示，小球

6、从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是()A．重力势能和动能之和总保持不变。B．重力势能和弹性势能之和总保持不变。C．动能和弹性势能之和总保持不变。D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。3．下面各例中的物体在运动中都不计空气阻力，判断哪些情况下机械能守恒（）A．绳的上端固定，下端系一个小球，使小球在水平面上做匀速圆周运动。B．在轻质木棒的一端固定一个小球，以木棒中心为轴转动木棒，使小球在竖直平面上做匀速圆周运动。C．把一个弹簧压缩后用线缚住，把弹簧上端固定，下端系一个小球。当把束缚弹簧的线烧断后，小球在竖直

7、方向上往返运动。D．把一个物体放在匀速转动的转盘上，由于摩擦力的作用而使物体随转盘一起做匀速圆周运动。课后作业：1．长度可看作不变的两根轻绳长短不一，它们的上端系在同一水平面上的不同点，下端各拴一个相同的小球。今将两球分别提起到其悬绳绷直并水平的位置后无初速地释放。两球在到达各自的最低点时，彼此相等的物理量有：A．机械能；B．悬绳对它们的拉力；C．线速度：D．动量。2．物体以60焦的初动能，从A点出发作竖直上抛运动，在它上升到某一高度时，动能损失了30焦，而机械能损失了10焦，则该物体在落回到A点的动能为：(空气阻力大小恒定)A．50焦；B．40焦；C．30焦；