机械能守恒定律的应用复习案例

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1、机械能守恒定律的应用复习案例教材中的例题都是很典型的，是经过精选，具有一定代表性的。中学物理教学中，对基本定律、定理教学，例题教学占有相当重要的地位。搞好例题教学，特别是搞好课本例题的剖析教学，不仅能使学生加深概念、定律、定理等基础知识的理解和掌握，更重要的是在开发学生智力，培养和提高学生的学习能力、思维能力和解决问题的能力等方面，能发挥其独特的功效。剖析课本例题，还可以减轻学生课业负担，使学生饱受题海之苦。本文针对新教材“机械能守恒定律的应用”例题剖析谈谈本人的一点体会。1纵向剖析，积极思维，培养学生的学习能力教师应分析这个例题从已知到结论涉及哪些知识点；例题中哪些

2、是重点、难点和疑点；例题所用的物理方法和物理思想是什么；分析哪一步是解题关键，哪一步学生容易犯错误等等，事先都要有周密的考虑和安排。新教材“机械能守恒定律的运用”这两个例题难度虽不大，但对于刚步入高中的高一学生来说还是有一定的“高度”。本例题涉及的知识点主要有动能、势能、功、圆周运动等。重点是在受力分析的基础上，判断各个作用力做功有无、正负、大小。难点是判断系统在运动过程中机械能是否守恒。本例题所涉及的物理思想是转化与守恒思想。例题1.一个物体从光滑斜面顶端由静止开始下滑，如图一，斜面高1m，长2m。不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？［纵向剖析］①受力分析：

3、斜面光滑，物体与斜面间的摩擦力不计，又不计空气阻力，物体只受重力和斜面支持力的作用。②做功分析：斜面对物体支持力方向始终与物体的运动方向垂直，不做功。重力方向为竖直向下，与物体的运动方向不垂直且小于90o，做正功。③守恒分析：物体从斜面顶端A滑到底端B的过程中只有重力做功，物体（和地球组成的系统）机械能守恒。④动能Ek、势能Ep分析：选物体到达斜面底端B时所在的水平面为参考平面。物体在开始下滑时设为初状态，EkA=0，EpA=mgh。物体到达斜面底端时为末状态，EkB=mv2/2，EpB=0。⑤列式求解：EkA+EpA=EkB+EpB例题2.把一个小球用细线悬挂起来，

4、就成为一个摆（如图二），摆长为L，，最大摆角为θ。小球运动到最低位置时的速度是多大？［纵向剖析］①受力分析：小球在运动过程中空气阻力不计，小球只受到重力和悬线拉力作用。②做功分析：悬线拉力始终与小球的运动方向垂直，不做功。小球从最大摆角运动到最低点O的过程中，重力作正功。③守恒分析：小球在摆动过程中，只有重力做功，所以小球（和地球所组成的系统）机械能守恒。3④动能Ek、势能Ep分析：选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。小球在最大摆角时为初状态，初状态的动能Ek1=0，重力势能Ep1=mgL(1－cosθ)。小球在最低点时为末状态，末状态的动能Ek2=mv2/2

5、，重力势能为Ep2=0。⑤列式求解：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2本两例题的成败关键是分析系统在运动过程中能量的形式，判断系统在运动过程中机械能是否守恒，也就是要防止学生不进行守恒条件的判断而直接列式解题。因为转化与守恒思想是高中物理思想一个质的飞跃，对于高一学生是很陌生和不习惯的。如果我们把该例题看得很简单，讲解时轻描淡写，学生只能知其然，而不知其所以然。实足证明，如果物理教师能把课本中的例题剖析得透一些，讲解得精一些，引导学生积极思维，使学生真正领悟，则必将提高学生的解题能力，使学生摆脱题海的困境。2横向剖析，一题多思，培养学生的发散思维能力即剖析例题的多解性。课

6、本上的例题一般只给出一种解法，而实际上许多例题经过认真的横向剖析，能给出多种解法。课堂上剖析例题的多解性，对集中学生的学习注意力，养成良好学习习惯，培养学生思维的发散性都有很好的作用。下面以“例题1”为例一题多思，横向剖析。［解法2］利用牛顿第二定律和运动学公式求解。分析：物体从A沿斜面运动到B，做初速度为零的匀加速度直线运动。物体只受重力和斜面支持力作用。设斜面的倾角为θ，则物体沿斜面的加速度为a=gsinθ，AB斜面长L=h/sinθ.由公式：VB2－VA2=2aL可得VB===4.4m/s［解法3］利用动能定理求解。分析：物体从A沿斜面运动到B的过程中，受到重力

7、和斜面支持力的作用。由于斜面支持力始终与物体的速度垂直，不做功；重力做功W=mgh；动能变化量ΔEk=mVB2/2由动能定理可知：W=ΔEk即：VB==4.4m/s如果我们对课本例题的解法来一个拓宽，探索其多解性，就可以重现更多的知识点，使知识点形成网络。这样，一方面起到复习和强化知识点的作用，另一方面培养了学生的求异思维和发散思维的能力。3“变题”剖析，一题多变，培养学生的创新能力即改变原来例题中的某些条件或结论，使之成为一个新例题。这种新例题是由原来例题改编而来的，称之为“变题”。“变题”已经成为中学物理教学中的热点，每年的“高考”试题中都有一些