高一物理教案：第13讲 机械能守恒定律.doc

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1、辅导教案学员姓名：学科教师：年级：高一辅导科目：物理授课日期××年××月××日时间A/B/C/D/E/F段主题机械能守恒定律教学内容1.理解机械能守恒定律的内容和表达式；2.理解机械能守恒定律的使用条件；3.学会应用机械能守恒定律解决先关问题4.通过教学，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探究自然现象和日常生活中的物理道理。（教法指导：本环节采用提问抢答的进行，如果学生的抢答不积极，可以适当采用轮换回答的方式进行。建议时间10分钟。）问题导入：大家参加过蹦极运动，谁能说一下，在蹦极运动中的人的能量和弹簧绳的能量是怎样转化的？【新课讲解】：一、机械能守恒定律：1．

2、机械能守恒定律的两种表述（1）只有在重力（或弹簧弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。（2）如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力（弹性）势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。2.机械能守恒定律的表达形式（1）；（从守恒的角度表明物体运动过程中，初状态和末状态机械能相等）。（2）；（从转化的角度表明动能的增加量等于势能的减少量）。（3）；（从转移的角度表明物体1的机械能增加量等于物体2的机械能的减少量）。3．机械能守恒定律使用条件及其对条件的理解：如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保

3、持不变，这就是机械能守恒定律．没有摩擦和介质阻力，这是守恒条件．注意：（1）机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内，因为重力势能就是小球和地球所共有的。另外小球的动能中所用的v，也是相对于地面的速度。（2）当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。（3）“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功，或所做功的代数和为

4、零，就可以认为是“只有重力做功”。4、解题步骤（1）确定研究对象(物体或系统)和初、末状态。（2）分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况，判断机械能是否守恒。（3）若符合机械能守恒定律成立的条件，先要选取合适的零势能面，确定研究对象在初、末状态的机械能。（4）根据机械能守恒定律列方程，代入数值求解，并对结果做出必要的说明或讨论。【典型例题】题型一：机械能守恒的条件：（当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒）例1：如图物块和斜面

5、都是光滑的，物块从静止沿斜面下滑过程中，物块机械能是否守恒？系统机械能是否守恒？解析：以物块和斜面系统为研究对象，很明显物块下滑过程中系统不受摩擦和介质阻力，故系统机械能守恒。又由水平方向运动情况可以得知：斜面将向左运动，即斜面的机械能将增大，故物块的机械能一定将减少。答案：物块机械能不守恒，系统机械能守恒变式训练1：关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法正确的是()A.做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒C.外力对物体所做的功等于零时，机械能一定守恒D.物体若只有重力做功，机械能一定守恒答案：D变式训练2．物体做下列几种运动，其中

6、遵守机械能守恒的是()（A）自由落体运动　　（B）在竖直方向做匀速直线运动（C）在水平面内做匀变速直线运动　（D）在竖直平面内做匀速圆周运动答案：A变式训练3．如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（）A．mghB．mgHC．mg（H+h）D．mg（H-h）答案：B题型二：系统的机械能守恒的条件：（当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒，这种情况下，单个物体的机械能一般不会守恒）例1.如图所示，一半径为R、质量为M的1/4

7、光滑圆弧槽D，放在光滑的水平面上，有一质量为m的小球由A点静止释放，在球沿圆弧下滑到B点的过程中，下述说法正确的是----------------（）A．小球的机械能守恒B．小球和槽组成的系统机械能守恒C．小球、槽和地球组成的系统机械能守恒D．小球、槽和地球组成的系统机械能不守恒解析：一定要注意机械能守恒的系统包含地球，除此以外，本题中还有小球和槽，内力不考虑，系统外力只有重力做功，因此系统机械能守恒。答案：C变式训练1：如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处