78机械能守恒定律2

《78机械能守恒定律2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、机械能守恒定律【教学目标】I知识目标1.知道应川机械能守恒定律解题的步骤以及川该定律解题的优点，会川机械能守恒定律解决简单的问题；2.能判断具体问题屮物体系统的机械能是否守恒，明确应用机械能守恒定律分析问题的注意点；3.掌握川机械能守恒定律和动能定理、动量守恒定律综合解题的方法。【能力口标1.针对具休的物理现象和问题，正确应用机械能守恒定律；2.掌握解决力学问题的思维程序，学会解决力学综合问题的方法。【教学目标】徳育目标1.通过解决实际问题，培养认真仔细有序的分析习惯；2.具体问题具休分析，提高思维的客观性和准确性。【教学重点】机械能守恒定律的应用【教

2、学难点】止确判断对彖在研究过程中机械能是否守恒，在应川时能找准始、末状态的机械能。【教学方法】自学讨论与讲练结合。【教学过程】导入新课上节课我们学习了机械能守恒定律，知道在只有重力做功的情形卜物体的动能和重力势能发牛相互转化，但机械能的总量保持不变；在只有弹簧弹力做功的情形F,物体的动能和弹性势能发牛相互转化，但机械能的总量保持不变。本节课我们來学习机械能守恒定律的应用。新课教学一.应川机械能守恒定律解题步骤【例题1]-•个物体从光滑斜面项端rh静止开始滑下，如图。斜面高lm,长2m。不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多人？解法一：用动力学运动学方法求

3、解。物体受重力mg和斜面对物体的支持力FN,将重力mg沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，沿斜面方向根据牛顿第二定律有mgsin（）=ma得a=gsin（）h1L=?BoLio乂sin（）故a=4.9m/s2乂W-W=2aL所以vt=“2aL=J2x4.9x2^=4.4m/so解法二：川机械能守恒定律求解。物体沿光滑斜面卜-滑，只有重力做功，物体的机械能守恒。以斜面底端所在平面为零势能参考平面。物体在初状态的机械电雨FEpl+Ekl=mgh,末状态世书快能E2=Ep2+Ek2=2。根据机械能守恒定律有mgh=2所以八J2gh=4.4nVs。把两种解法相比

4、较，可以看出，应卅机械能守恒定律解题，可以只考虑运动的初状态和末状态，不必考虑两个状态之间的过程的细节，不涉及加速度的求解。所以用机械能守恒定律解题，在思路和步骤上比较简单。如果把斜面换成光滑的曲面（如右图），同样町以应用机械能守恒定律求解,而中学阶段则无法直接川牛顿第二定律求解。【例题2】把一个小球用细线悬挂起來，就成为一个摆，如图。摆长为L,最人偏角为0。小球运动到最低位置时的速度是多人？A解析：这个问题在屮学阶段无法直接用牛顿笫二定律和运动学公式來处理，现川机械能守恒定律來求解。小球受重力和悬线拉力，拉力始终垂直于小球的运动方向，不做功。小球在摆动过

5、程屮,只有重力做功，所以机械能守恒。选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面，小球在最高点时的术丿』懈为El=Epl+Ekl=mgL（l—cos（））,小球在最低位迸时的机械能为E2=Ep2+Ek2=2。根帝#b械能守恒定律有2=mgL（]—cos（））所以v=-cosG）另解：选择B点所在的水平面作为参考平面时，小球在最高点时的机械能为Ei=Epi+Ek]古ft*IV小球摆球到达最低点时的，疇■初势能Ep2=—mgh=—mgL（l—cos0）,动能Ek2=2,机械能E2=Ep2+Ek2=2—mgL（l—cos0）o根刪席能守恒定律有0=2—mgL（l—

6、cos（））所以v=（匚co：。）点评：由本题的求解过程可以看出，在应川机械能守恒定律解题时，参考平面的选择是任意的，与解题结果无关。在具体解题时应视解题方便来选择参考平面。市以上两例的求解町以归纳出应川机械能守恒定律解题的一般步骤如F：(1)确定研究对象例题1中以下滑的物体作为研究对象：例题2屮以小球作为研究对象。(2)对研究对彖进行正确的受力分析例题1中的物体受到重力和斜面的支持力；例题2中的小球受到重力和悬线的拉力。(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件例题1屮的物体所受的支持力与物体的运动方向垂直，不做功，物体在F滑过程小只有重力

7、做功，所以机械能守恒；例题2屮的小球所受的悬线的拉力始终垂直于小球的运动方向，不做功，小球在摆动过程屮，只有重力做功，所以小球的机械能守恒。(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。二.应用机械能守恒定律求解实际问题【例题3】在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g=10m/s2,求小球落地速度大小。引导学生思考分析，提出问题：(1)前面学习过应川运动合成与分解的方法处理平抛运动，现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题？(2)小

8、球抛岀后至落地之前的运动过程屮，是否满足机械能守恒的条件？如何应用