人教版高中物理必修2 第7章機(jī)械能守恒定律 7-8機(jī)械能守恒定律

知識(shí)回顧1什么是動(dòng)能？表達(dá)式是什么？2學(xué)過的勢(shì)能包括哪幾種？表達(dá)式分別是什么？物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能7.8機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能夠分析動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化問題．2.能夠推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律．3.會(huì)根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒．4.能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問題，并領(lǐng)會(huì)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問題的優(yōu)越性．一、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化在一定條件下，物體的動(dòng)能與勢(shì)能(包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)可以相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的例子在生活中非常多，請(qǐng)同學(xué)們舉出生活中的例子來說明動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化.1.從樹上掉下的蘋果；2.自行車猛蹬幾下自由沖上斜坡3.拉弓射箭4.運(yùn)動(dòng)會(huì)上撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員在跳起的過程中.（勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化）（動(dòng)能向勢(shì)能轉(zhuǎn)化）；（勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化）（人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢(shì)能,后桿的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為人的重力勢(shì)能）

機(jī)械能機(jī)械能是動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱，用符號(hào)E表示 3.機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性1.概念：2.表達(dá)式：動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關(guān)系呢？物體的機(jī)械能是否變化呢？動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化：質(zhì)量為m的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)過程中，經(jīng)過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計(jì)空氣阻力，分析由h1下落到h2過程中機(jī)械能的變化若下落過程存在空氣阻力，重力勢(shì)能還能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能嗎，物體的機(jī)械能還能保持不變嗎？只有重力做功，物體動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能保持不變動(dòng)能和彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化：質(zhì)量為m的物體，在光滑的水平面向左運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧的過程中，小球在1位置的速度為v1，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep1，小球在2位置的速度為v1，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep2，分析從1位置到2位置小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能的變化12只有彈力做功，物體動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，小球和彈簧成系統(tǒng)機(jī)械能保持不變?nèi)魤嚎s過程與水平面有摩擦力，動(dòng)能還能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能嗎，物體的機(jī)械能還能保持不變嗎？二、機(jī)械能守恒定律在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變．1．內(nèi)容：注意：機(jī)械能守恒是指在一個(gè)過程中的每一個(gè)時(shí)刻機(jī)械能都相等，如果僅指出初末位置的機(jī)械能相等，不能準(zhǔn)確判斷出整個(gè)過程中機(jī)械能是否守恒．Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E1＝E22．表達(dá)式：從守恒角度從能量轉(zhuǎn)化角度角度3．機(jī)械能守恒的條件（1）只有重力做功（物體自身重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，單個(gè)物體機(jī)械能守恒）（2）只有彈力做功（物體的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，物體和彈簧組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒）（3）只有重力和彈力做功（物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，物體和彈簧組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒）課堂互動(dòng)講練

下列運(yùn)動(dòng)中能滿足機(jī)械能守恒的是(

)類型一機(jī)械能是否守恒的判斷例1A．手榴彈從手中拋出后的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)B．子彈射穿木塊C．細(xì)繩一端固定，另一端拴著一個(gè)小球，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．吊車將貨物勻速吊起E．物體沿光滑圓弧面從下向上滑動(dòng)F．降落傘在空中勻速下降A(chǔ)CE2.一個(gè)輕彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面肯彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無初速度釋放，讓它自由下擺，不計(jì)空氣阻力，在重物由A擺到最低點(diǎn)的過程中（）A、重物的重力勢(shì)能減少。B、重物的重力勢(shì)能增加。C、重物的機(jī)械能不變。D、重物的機(jī)械能減少。oA除重力或彈力以外的力對(duì)物體做正功物體機(jī)械能增加，對(duì)物體做負(fù)功，機(jī)械能減少AD在距離地面20m高處,以15m/s的初速度水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求小球落地速度大小.思考分析，問題：(1).前面學(xué)習(xí)過應(yīng)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法處理平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這類問題？(2)

.小球拋出后至落地之前的運(yùn)動(dòng)過程中，是否滿足機(jī)械能守恒的條件？如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題？

類型二機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用(單個(gè)物體)例2分析：小球下落過程中，只有重力對(duì)小球做功，滿足機(jī)械能守恒條件，可以用機(jī)械能守恒定律求解；應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，應(yīng)明確所選取的運(yùn)動(dòng)過程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機(jī)械能.取地面為參考平面，拋出時(shí)小球具有的重力勢(shì)能Ep1=mgh，動(dòng)能為Ek1=落地時(shí),小球的重力勢(shì)能Ep2=0,動(dòng)能為Ek2=

mv2.根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有E1=E2,即mgh+

=落地時(shí)小球的速度大小為v==25m/s.

mv24.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對(duì)象;(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析;(3)判斷各個(gè)力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件;(4)視解題方便選取零勢(shì)能參考平面，并確定研究對(duì)象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能;(5)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解.五、課堂小結(jié)1.在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的機(jī)械能總量不變.2.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對(duì)象;(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析;(3)判斷各個(gè)力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件;(4)視解題方便選取零勢(shì)能參考平面，并確定研究對(duì)象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能;(5)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解.六、作業(yè)1.教材“問題與練習(xí)”第1、3、4題.2.觀察記錄生活中其他的物理情景，判斷其是否符合機(jī)械能守恒定律.變式訓(xùn)練1關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述，正確的是(

)A．做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒B．做變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒

D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒BD變式訓(xùn)練2如圖所示，在豎直平