机械能守恒定律的应用 (2).ppt

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1、机械能守恒定律汝阳县实验高中高占坡机械能守恒定律学习目标：1.知道什么是机械能，理解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和适用条件。3.会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题。重点1.机械能守恒的条件。2.在具体问题中能判定机械能是否守恒,并能列出数学表达式。难点1.判断机械能是否守恒。2.灵活运用机械能守恒定律解决问题。3.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。重点难点导入新课（

2、如图所示），感受动能与势能相互转化的过程，分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况。1.物体的动能与势能（包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，试举例说明。请思考动能与势能相互转化时必须借助的因素是什么？一、动能与势能的相互转化提出问题参考案例：（1）自由下落的物体，物体的重力势能转化为动能，转化过程中重力做功；（2）物体沿光滑斜面滑下，物体的重力势能转化为动能，转化过程中重力做功；（3）竖直上抛的物体上升过程，物体的动能转化为重力势能，转化过程中重力做功；（4）压缩的弹簧把物体弹出，弹簧的弹性势能转化

3、为物体的动能，转化过程中弹簧弹力做功；（5）运动会上撑竿跳高运动员在跳起的过程中，人的动能转化为杆的弹性势能和人的重力势能，以及撑竿的弹性势能转化为人的重力势能，转化过程中弹力、重力做功；（6）荡秋千的过程，人的重力势能与动能相互转化，转化过程中重力做功。2.实验演示：演示单摆和弹簧振子的运动情况（如图）。观察物体运动过程中动能与势能的变化特点是怎样的？提出问题一、动能与势能的相互转化结论：物体运动过程中，重力或弹力做正功时，动能增大，势能减小，势能转化为动能；反之，重力或弹力做负功时，动能减小，势能增大

4、，动能转化为势能。3.什么是机械能？提出问题结论：重力势能、弹性势能与动能密切联系，它们统称为机械能。通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。一、动能与势能的相互转化二、机械能守恒定律提出问题如图所示，物体沿光滑曲面下滑，开始时物体处于位置A，经过一段时间后物体运动到B位置。证明：物体由A到B的过程中机械能保持不变。请思考：小球从A到B的过程中的受力情况和做功情况？合力做功与小球动能变化的表达式如何？重力做功与重力势能变化的表达式如何？提出问题1.请推导机械能守恒定律的表达式。二、机械能

5、守恒定律二、机械能守恒定律典型例题典型例题典型例题例2把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个单摆（如图），摆长为l,最大偏角为θ。小球运动到最低位置时的速度是多大？思考讨论：（1）小球在摆动过程中受哪些力作用？哪些力做功？哪些力不做功？（2）小球在摆动过程中机械能是否守恒？（3）选小球在最低点为零势能参考平面，则小球在最高点的重力势能为多少？典型例题思考讨论：（1）物体下滑过程中受哪些力作用？哪些力做功？哪些力不做功？（2）物体做什么性质的运动？能否用牛顿第二定律求解？若能，请用牛顿第二定律求解。（3）物体

6、下滑过程中满足机械能守恒吗？若满足，请用机械能守恒定律求解。提出问题2.利用机械能守恒定律解题的步骤：二、机械能守恒定律结论：①选取研究对象——物体系或物体。②根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒。③恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末状态的机械能。④根据机械能守恒定律列方程，进行求解。巩固练习AC巩固练习2.如图所示，四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所

7、示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（）ABCDC巩固练习3.（2011·新课标全国高考)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关ABC巩固练习A巩固

8、练习谢谢