4.5 機械能守恒定律教學(xué)公開課一等獎省優(yōu)質(zhì)課大賽獲獎?wù)n件

機械能守恒定律復(fù)習(xí)：1、本章我們學(xué)習(xí)了哪幾個形式能？動能、重力勢能和彈性勢能2、動能和勢能怎樣表示？一、機械能（E）1、概念：動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱?？倷C械能為動能和勢能之和。2、表示式：3、機械能是標(biāo)量，含有相對性：先選取參考平面和參考系才能確定機械能。（普通選地面為參考系）例一：物體質(zhì)量m=2kg在距地面10m高處，以10m/s水平速度飛行，求它總機械能為多少？動能和勢能相互轉(zhuǎn)化重力勢能轉(zhuǎn)化為動能vv動能轉(zhuǎn)化為重力勢能自由落體豎直上拋重力勢能減小動能增加動能減小重力勢能增加極限運動蹦極奧運蹦床冠軍何雯娜

二、機械能之間能夠相互轉(zhuǎn)化1、重力勢能和動能之間能夠相互轉(zhuǎn)化，有重力做功。2、彈性勢能和動能之間能夠相互轉(zhuǎn)化，有彈力做功。3、重力勢能和彈性勢能之間能夠相互轉(zhuǎn)化，有重力和彈力做功。在只有重力做功物體系統(tǒng)中(以自由落體運動為例）V0=0V1V2h1依據(jù)動能定理我們能夠得①又因為重力做功使得小球重力勢能減了h2②①=②得移項EP1+EK1=EP2+EK2ΔＥＫ增（減）＝ΔＥＰ減（增）ΔＥA增（減）＝ΔＥB減（增）結(jié)論：在只有重力做功物體系統(tǒng)中，動能和重力勢能能夠相互轉(zhuǎn)化，而總機械能保持不變。在只有重力做功情況下，機械能是守恒；一樣作為機械能組成部分彈性勢能，是否在只有彈力做功情況下，機械能也能守恒呢？

這個問題希望由學(xué)生之間談?wù)摬⒃O(shè)計適當(dāng)物理情景得出結(jié)論：

在只有彈力做功物體系統(tǒng)中動能和彈性勢能能夠相互轉(zhuǎn)化，總機械能保持不變。

三、機械能守恒定律

在只有重力做功或彈力做功物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能能夠相互轉(zhuǎn)化，而總機械能保持不變。1、內(nèi)容：表示式普通表示式有三種EP1+EK1=EP2+EK2ΔＥＫ增（減）＝ΔＥＰ減（增）ΔＥA增（減）＝ΔＥB減（增）2、機械能守恒條件：vv0GGv0G（1）物體只受重力，不受其它力。自由落體運動豎直上拋運動平拋運動2、機械能守恒條件：（2）物體受重力或彈簧彈力，還受其它力，但其它力不做功。乙甲ABCA光滑斜面上運動物體V0粗糙斜面上運動物體V02、機械能守恒條件：（3）物體系統(tǒng)除重力和彈簧彈力做功，其它力也做功，但這些力總共為零。小球和彈簧組成系統(tǒng)在豎直方向上做往返運動。例：從離地面高20米處以10m/s初速度水平拋出一個質(zhì)量為1Kg鐵球，鐵球下落過程中在離地5m高處時速度是多大？（不考慮空氣阻力）解：以地面為參考平面。v0h1h2（1）確定研究對象，畫出過程示意圖；3、應(yīng)用機械能守恒定律解題普通步驟：（2）分析物體受力，明確各力做功情況，判斷是否符合機械能守恒條件；（3）分析物體運動，恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定物體初、末狀態(tài)機械能（勢能和動能）；（4）依據(jù)機械能守恒定律列方程求解。選取適當(dāng)表示式書寫方程。例1：以10m/s速度將質(zhì)量為m物體豎直向上拋出。若忽略空氣阻力，求（1）物體上升最大高度（2）上升過程中何處重力勢能和動能相等？

（1）5m(2)2.5m例2：如圖所表示，半徑為R半圓槽木塊固定在水平地面上，質(zhì)量為m小球以某速度從A點無摩擦地滾上半圓槽，小球經(jīng)過最高點B后落到水平地面上C點，已知AC=AB=2R。求：①小球在B點時速度？②小球?qū)點壓力③小球在A點時速度大小為多少？課堂小結(jié)1、機械能2、機械能守恒定律概念:表示式：機械能是標(biāo)量，含有相對性。機械能之間能夠相互轉(zhuǎn)化。內(nèi)容：在只有重力或彈力做功物體系統(tǒng)中，動能和勢能能夠相互轉(zhuǎn)化，而總機械能保持不變。表示式機械能守恒定律成立條件:只有重力或彈簧彈力做功。本課小結(jié)機械能守恒定律1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功物體或系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能能夠相互轉(zhuǎn)化，而總機械能保持不變2.守恒條件：①只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功②只有動能和勢能之間轉(zhuǎn)化3.表示式：4.解題步驟：①確定研究對象，及其運動過程②分析：判斷機械能是否守恒③確定參考平面，明確初、末機械能④由機械能守恒定律列方程，求解隨堂練習(xí)1、在以下物理過程中，機械能守恒有A．把一個物體豎直向上勻速提升過程B．人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行過程C．汽車關(guān)閉油門后沿水平公路向前滑行過程D．從高處豎直下落物體落在豎立輕彈簧上，壓縮彈簧過程，對彈簧、物體和地球這一系統(tǒng)（BD）2、如圖所表示，桌面離地高為h，質(zhì)量為m小球從離桌面高H處自由下落，不計空氣阻力，假設(shè)桌面為零勢能參考平面，則小球落地前瞬間機械能為A．mgh

B．mgHC．mg(h+H)

D．mg(H-h)（B）3.

如圖所表示,一根輕桿長為2l,它左端O點為固定轉(zhuǎn)動軸,輕桿能夠繞

O

軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動,它中點及右端各固定一個小球A和B,兩球質(zhì)量分別是m

和2m,重力加速度為g．現(xiàn)用外力使桿處于水平位置,從靜止釋放．求(1)小球A和小球B運動到最低處時速度大小；(2)從開始運動抵達(dá)桿處于豎直位置過程