高中物理 机械能守恒定律的应用教案2 新人教版必修.doc

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1、机械能守恒定律的应用二、重点、难点分析1．重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律，掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上，深入理解和认识功和能的关系。2．本节教学实质是渗透功能原理的观点，在教学中不必出现功能原理的名称。3．对功、能概念及其关系的认识和理解，不仅是本节、本章教学的重点和难点，也是中学物理教学的重点和难点之一。三、教具投影仪、投影片等。四、主要教学过程（一）引入新课结合复习机械能守恒定律以及应用引入新课。提出问题：1．机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么？在学生正确回答后，教师进一步利用题目练习提问并引导学生思考。2．如果有

2、重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功，物体的机械能如何变化？物体机械能的变化和哪些力做功有关呢？物体机械能变化的规律是什么呢？教师提出问题之后引起学生的注意，并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出：机械能守恒是有条件的。大量现象表明，许多物体的机械能是不守恒的。例如由静止启动的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。分析上述物体机械能不守恒的原因；由静止启动的车辆机械能增加，这是由于牵引力（重力、弹力以外的力）对车辆做正功；射入木块后子弹的机械能减少，是由于阻力对子弹做负功。重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系，是本节要研究的中心问题

3、。（二）教学过程设计提出问题：下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识，分析物体机械能变化的规律。1．物体机械能的变化问题：质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面从高度上升到高度处，其速度由增大到，如图所示，分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析，明确：选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理，有由几何关系，有故即引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出：（1）有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功，是使物体机械能发生变化的原因；（2）重力

4、和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和，等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。2．对物体机械能变化规律的进一步认识（1）物体机械能变化规律可以用公式表示为或其中表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和，分别表示物体初、末状态的机械能，表示物体机械能变化量。（2）对进一步分析可知：（ⅰ）当时，，物体机械能增加；当时，，物体机械能减少。（ⅱ）若，则，即物体机械能守恒。由此可以看出，是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。（3）重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程，其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。例1．质量kg

5、的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m，其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m／s，沿山坡行驶500m后速度变为10m／s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0．01倍，试求：（1）此过程中汽车所受牵引力做功多少？（2）汽车所受平均牵引力多大？取。本题要求用物体机械能变化规律求解。引导学生思考与分析：（1）如何依据求解本题？应用该规律求解问题时应注意哪些问题？（2）用求解本题，与应用动能定理有什么区别？归纳学生分析的结果，教师明确给出例题求解的主要过程：取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的

6、功，以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求，也是与应用功能定理解题的重要区别。例2．将一个物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位P时，它的动能减少了80J，此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变，求小物体返回地面时动能多大？引导学生分析思考；（1）运动过程中（包括上升和下落），什么力对小物体做功？做正功还是做负功？能否知道这些力对物体所做功的比例关系？（2）小物体功能、重力势能以及机械能变化的关系如何？每一种形式能量的变化，应该用什么力所做的功量度？归纳学生分析的结果，教师明确指出：（1

7、）运动过程中重力和阻力对小物体做功。（2）小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度；重力势能的变化用重力做功量度；机械能的变化用阻力做功量度。（3）由于重力和阻力大小不变，在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。（4）根据物体的机械能，可以知道经过P点时，物体动能变化量大小J，机械能变化量大小J。例题求解主要过程：上升经过P点时，上升到达最高点时，J，在同一运动过程中，相应能量变化的比例相同，即上升到最高点时，物体机械能损失量为J由于物体所受阻力大小不变，下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同，因此下落返回地面时，物体的动能大小为J本例题

8、小结：通过本例题分析，应该对功和能量变