人教版必修二7.8《万有引力理论的成就》word教案10

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1、§7.8机械能守恒定律【自主学习】1、机械能包括能和能，重力做功能和能可以转化，弹力做功能和能可以转化。2、机械能守恒定律：3、一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化成什么形式的能量？4、只有重力做功和只受重力是一回事吗？5、怎样判断物体的机械能是否守恒？6、利用机械能守恒定律解题的基本步骤是什么？乙甲ABCA7、探究守恒量实验1：将小钢球用细线悬挂一端固定在的小黑板上部，让小球摆动，通过实验发现，小球可

2、以摆到跟释放点等高处，再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线，再观察，发现仍等高。讨论探究摆动中能量转换，分析实验现象所展示的能量转化特点，实验中小球在摆动过程中通过重力做功，势能与动能互相转换：小球摆动过程中总能回到原来高度，好像“记得”自己原来的高度，说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的，是什么呢？实验2：⑴将小黑板倾斜，让小钢球靠着黑板运动，观察现象。⑵小黑板不倾斜，将小钢球换成泡沫球再做，观察现象。小球有时能摆到原来的高度，有时不能摆到原来的高度。8、探究规律，并找出机械能不变的条件。提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单

3、到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。⑴只受重力作用分析学生自主探究，不失一般性，设下落过程中经过高度h1的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。A点到B点，WG=mv22-mv12=EK2-EK1由重力做功和重力势能变化的关系有WG=mgh1-mgh2=EP1-EP2得到EK2-EK1=EP1-EP2①移项后，得EP1+EK1=EP2+EK2②即E1=

4、E2学生讨论式①的含义是什么？式②的含义又是什么？在表达式①中左边是物体动能的增加量，右边是物体重力势能减少量，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就减小多少，同时物体的动能就增加多少。在表达式②中，左边是物体在末位置时的机械能，右边是物体在初位置时的机械能，该式表示：动能和势能之和即总的机械能保持不变。⑵只有重力做功分析上述结论是在运动过程只受重力作用的时候得到的，如果物体是沿光滑斜面下滑，上述结论成立吗？（由同学推导，分析）沿光滑斜面下滑过程中，斜面的弹力不做功，由动能定理分析，通过重力做功，使重力势能转化

5、为动能，总的机械能保持不变。如果物体沿光滑曲面滑下，怎么分析？由学生通过重力势能的分析中将曲面看成无数个小斜面的处理方法，得出结论。小结：在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，总的机械能保持不变。进一步分析实验2，摆球摆动过程受重力与细线拉力，两拉力方向始终与运动方向垂直，不做功，则上式推导过程及结论都相同。⑶分析守恒条件分析讨论：泡沫球实验和黑板倾斜后球不能摆到等高处的原因。泡沫球受到的阻力不能忽略，前面的推导过程中W=WG+Wf，EP1+EK1≠EP2+EK2，从能量转化角度看，有机械能转化为热能，所以机械能将不断减

6、少。通过实验和理论推导的证明：只有重力做功时，物体系统内的机械能守恒。（此处应说明：重力势能是物体和地球组成的系统具有的）⑷只有弹力做功分析提出问题：势能包括重力势能和弹性势能，只有弹力做功时，机械能与守恒吗？⑸系统内只有重力和弹力做功分析⑹分析守恒条件，归纳结论⑺学生分析结论，加深理解：“在只有重力和弹力做功的物体系统内”是机械能守恒的条件“而总的机械能保持不变”是结论“动能和势能可以互相转化”是系统内重力或弹力做功的结果。从能量转化角度看，机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。条件：公式：⑻共同分析书本中的思考与讨论：一小

7、球在真空中下落，有一质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都因高度为h1的地方下落到h2的地方，在两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化为什么形式的能？机械能守恒吗？【精典例题】例1：分析下列情况下机械能是否守恒？A．跳伞运动员从空中匀速下落过程B．物体以8m/s2在空中下落过程C．物体作平抛运动过程D．物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程例2：下列情况中，物体的机械能有可能不变的是A．物体所受合外力为零，重力对物体做正功B．物体所受合外力为零，重力对物体做负功C．物体以5m/s2的加速度做直线运动D．物体以不变的

8、速率在竖直平面内做曲线运动通过以上两例具体问题，巩固对机械能守恒条件的理解和掌握。例1中D选项用意是让学生清楚应该是系统内弹力做功机械能才守恒。例2各选项的目的是让学生能联系各种实际的运动情景