2022年《機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用》教案

1、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo) 】1 通過復(fù)習(xí)鞏固并把握機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容；2 通過實(shí)例探究,進(jìn)一步懂得機(jī)械能守恒定律的條件,把握判定機(jī)械能守恒的方法；3 通過思維糾錯(cuò),提高運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問題的才能；4 通過實(shí)例探究, 對(duì)機(jī)械能機(jī)械能守恒定律進(jìn)行推廣,的才能；【學(xué)問回憶 】提高運(yùn)用功能關(guān)系分析解決問題一、機(jī)械能 ：E=+（EP 包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）二、機(jī)械能守恒定律：（1）內(nèi)容：在只有或做功的物體系統(tǒng)內(nèi),物體的能和能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的+能保持不變；（2）表達(dá)式： E 1=E2 即=+或（3）條件：只有系統(tǒng)內(nèi)力、力做功,其他系統(tǒng)內(nèi)外的力都不做功；【教學(xué)內(nèi)容】一、守恒條件的懂得

2、【情形一】 如下列圖,以下四個(gè)選項(xiàng)的圖中,木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng),其中圖 A、B、C 中的斜面是光滑的,圖 D 中的斜面是粗糙的,圖 A、B 中的 F 為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,圖 A、B、D 中的木塊向下運(yùn)動(dòng) .圖 C 中的木塊向上運(yùn)動(dòng) .在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒的是： 解析：練習(xí) 1：以下關(guān)于物體機(jī)械能守恒的說法中,正確選項(xiàng)： A.運(yùn)動(dòng)的物體,如受合外力為零,就其機(jī)械能肯定守恒B.合外力對(duì)物體不做功,物體的機(jī)械能肯定守恒C.物體只發(fā)生動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí),物體的機(jī)械能守恒D.做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能不行能守恒練習(xí) 2：如下列圖,木塊 B 放在光滑的水平桌面上,

3、子彈 A 沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi), 將彈簧壓縮到最短；就從子彈開頭射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中 A.子彈 A 與木塊 B 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.子彈 A 與木塊 B 組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C.子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒機(jī)械能守恒條件的懂得：（1）；（2）；二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【情形二】一個(gè)人站在陽(yáng)臺(tái)上,以相同的速率 v0 分別把三個(gè)球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出,不計(jì)空氣阻力；就三球落地時(shí)的速率（速度大小） A上拋球最大 B下拋球最大C平拋球最大 D三球一樣大練習(xí) 1：以下幾種情形中小球的初速度 定,空氣阻力均不

4、計(jì)；V 0 大小均相等 ,拋出點(diǎn)都在同一水平面上,斜面固小球以初速度V 0從傾角為30 足夠長(zhǎng)的光滑斜面底端上滑；; 小球以初速度V 0從傾角為60 足夠長(zhǎng)的光滑斜面底端上滑小球以初速度,滑至頂端后飛離斜面；V 0豎直上拋 ; 小球以初速度V 0 、傾角為 60 斜向上拋出；小球初速度V 0 從傾角為 30 長(zhǎng)為 1m 的光滑斜面底端上滑小球初速度V 0 從傾角為 30 長(zhǎng)為 2m 的光滑斜面底端上滑,滑至頂端后飛離斜面；比較：（1）情形中小球達(dá)到的最大高度？（ 2）情形和中小球達(dá)到的最大高度？（ 3）情形和中小球達(dá)到的最大高度？練習(xí) 2：如下列圖,小球自a 點(diǎn)由靜止自由下落,到b 點(diǎn)時(shí)與彈簧

5、接觸,到 c 點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,如不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由abc 的運(yùn)動(dòng)過程中： （）A.小球和彈簧總機(jī)械能守恒 B.小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間勻稱削減 C.小球在 b 點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大 D.到 c 點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的削減量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟：1選取討論對(duì)象（物體或系統(tǒng)）；2明確討論過程,分析討論對(duì)象的受力和做功情形,判定機(jī)械能是否守恒；3選取零勢(shì)能參考平面,并確定討論對(duì)象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能；4依據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程,進(jìn)行求解；三、機(jī)械能守恒定律的推廣【情形三】一質(zhì)量為 50kg 的同學(xué)在電梯中正以 6m/s 的速度勻速上升,從某時(shí)刻開頭隨電梯以 2

6、m/s2 的加速度勻減速上升直到停止運(yùn)動(dòng)；就該同學(xué)在勻減速上升的過程中,機(jī)械能是否守恒？如守恒,請(qǐng)說明理由；如不守恒,機(jī)械能變化了多少？摸索：電梯對(duì)人的支持力做了多少功？你從中得到什么啟示？1機(jī)械能守恒定律的推廣：除系統(tǒng)內(nèi)重力、彈力以外的其他力（包括系統(tǒng)內(nèi)外的力）所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量；2表達(dá)式： W其他= E 機(jī)械3. 說明（1）除系統(tǒng)內(nèi)重力、 彈力以外的其他力所做的總功為正功,就系統(tǒng)的機(jī)械能增加；（2）除系統(tǒng)內(nèi)重力、彈力以外的其他力所做的總功為負(fù)功,就系統(tǒng)的機(jī)械能削減；練習(xí)：一個(gè)質(zhì)量為 m 的物體以 a=2g 的加速度豎直向下加速運(yùn)動(dòng),就在此物體下降 h 高度的過程中,物體的（）

7、A重力勢(shì)能削減了 2mgh B動(dòng)能增加了 2mgh C機(jī)械能保持不變 D機(jī)械能增加了 mgh【課后練習(xí)】一、挑選題（每題 6 分,共 36 分）1、以下說法正確選項(xiàng)： （）A 、物體機(jī)械能守恒時(shí),肯定只受重力和彈力的作用；B、物體處于平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)機(jī)械能肯定守恒；C、在重力勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化過程中,如物體除受重力外,仍受到其他力作用時(shí),物體的機(jī)械能也可能守恒；D、物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和增大,必定有重力以外的其他力對(duì)物體做功；2、從地面豎直上拋兩個(gè)質(zhì)量不同而動(dòng)能相同的物體 時(shí),它們 不計(jì)空氣阻力 ,當(dāng)上升到同一高度A. 所具有的重力勢(shì)能相等 B. 所具有的動(dòng)能相等C.所具有的機(jī)械能相等 D. 所

8、具有的機(jī)械能不等3、一個(gè)原長(zhǎng)為 L 的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛著；今將一質(zhì)量為 m 的物體掛在彈簧的下端,用手托住物體將它緩慢放下,并使物體最終靜止在平穩(wěn)位置；在此過程中,系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少,而彈性勢(shì)能增加,以下說法正確選項(xiàng)（）A、削減的重力勢(shì)能大于增加的彈性勢(shì)能 C、削減的重力勢(shì)能小于增加的彈性勢(shì)能B、削減的重力勢(shì)能等于增加的彈性勢(shì)能 D、系統(tǒng)的機(jī)械能增加4、如下列圖,桌面高度為h,質(zhì)量為m 的小球,從離桌面高H 處自由落下,不計(jì)空氣阻力,假設(shè)桌面處的重力勢(shì)能為零,小球落到地面前的瞬時(shí)的動(dòng)能應(yīng)為（）A 、mgh B、mgH C、mg（H+h）D、mg（H-h）5、某人用手將 1kg物體由靜止向上提起

9、 1m, 這時(shí)物體的速度為 2m/s, 以下說法正確選項(xiàng)（）A. 手對(duì)物體做功 12J B. 合外力做功 2J C. 合外力做功 12J D. 物體克服重力做功 10J 6. 一物體靜止在升降機(jī)的地板上,在升降機(jī)勻加速上升的過程中,地板對(duì)物體的支持力所做的功等于（）A. 物體克服重力所做的功 B. 物體動(dòng)能的增加量C.物體機(jī)械能的增加量 D. 物體動(dòng)能增加量與重力勢(shì)能增加量之差7、質(zhì)量為 m的子彈,以水平速度 v 射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為 M的木塊,并留在其中,以下說法正確選項(xiàng)（）A. 子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動(dòng)能相等B. 阻力對(duì)子彈做的功與子彈動(dòng)能的削減相等C.子彈克服阻力做的功與

10、子彈對(duì)木塊做的功相等D.子彈克服阻力做的功大于子彈對(duì)木塊做的功28 把質(zhì)量為 3.0kg 的石塊,從高 30m 的某處,以 50. m s的速度向斜上方拋出,g 取10 m s,不計(jì)空氣阻力,石塊落地時(shí)的速率是；如石塊在運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力做了 73.5J 的功,石塊落地時(shí)的速率又為；9.如下列圖質(zhì)量為 m 小球自弧形斜面頂端 A 由靜止滑下, 在斜面底端 B 進(jìn)入半徑為 R 的圓形軌道, BC 為圓形軌道直徑,小球 剛好能通過 圓形軌道的最 A 高點(diǎn) C,已知 A、B 兩點(diǎn)的高度差為 3R,AB 段粗糙, BC 段光滑,C 求小球在 B 點(diǎn)的速度與 A 到 B 過程摩擦力對(duì)小球做的功；3R R B 10如下列圖, 傾斜軌道的下端與豎直圓軌道相接,使小球從P 傾斜軌道上端由靜止開頭釋放；已知圓軌道半徑R=0.9m,不計(jì)小球與軌道之間的摩擦力和空氣阻力, g=1