人教版必修二7.8《万有引力理论的成就》WORD教案8.docx

第七章第八节机械能守恒定律
班级姓名使用时间
高一物理编制人：李凤灵审稿人：张宇江审稿时间：2010-6-5
【学习目标】
1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；
2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件；
3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
【教学重点】
1．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容；
2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。
【教学难点】
1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；
2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。
【知识链结】
1、动能定理的表达式:
2、机械能包括和，物体自由下落能转化
成能。
【学法指导】演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。
【学习过程】
一、动能与势能的相互转化
演示实验：如图所示，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。
钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同学反应。
乙
甲
A
B
C
A
问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？

实验结论：

二、机械能守恒定律
提出研究方法：在探究物理规律时，应该是由简单到复杂，逐步深入，先对简单的物理现象进行探究，然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中，自由落体（只受重力）应该是比较简单的。
1、只受重力作用分析
设下落过程中经过高度h1的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。
A点到B点，从动能定理知道：
h1
h2
A
B
v1
v2
WG=
由重力做功和重力势能变化的关系有
WG=
得到①
移项后，得②
即
引导学生讨论式①的含义是什么？式②的含义又是什么？

2、只有重力做功分析
上述结论是在运动过程只受重力作用的时候得到的，如果物体是沿光滑斜面下滑，上述
结论成立吗？（由同学推导，分析）

如果物体沿光滑曲面滑下，怎么分析？

同样可以证明：在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。

结论：

进一步分析：摆球摆动过程受重力与细线拉力，拉力方向始终与运动方向垂直，不做功，则上式推导过程及结论都相同。
3、机械能守恒条件，归纳结论
条件：
公式：
4、分析书本中的思考与讨论：
一小球在真空中下落，有一质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都
因高度为h1的地方下落到h2的地方，在两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化为什么形式的能？机械能守恒吗？

例题分析：
例1：分析下列情况下机械能是否守恒？
A．跳伞运动员从空中匀速下落过程
B．物体以8m/s2在空中下落过程
C．物体作平抛运动过程
D．物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程
例2：把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l,最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？

【学习小结】：

【巩固检测】：
1、（A级）关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的（）
A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B做变速运动的物体机械能可能守恒
C外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒
D若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒
2、（A级）从离地高为H的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体，它上升h后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（）A、物体在最高点时机械能为mg(H+h)
B、物体落地时的机械能为mg(H+h)+C、物体落地时的机械能为mgH+
D、物体在落回过程中，过阳台时的机械能为mgH+
H
h

3、（A级）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、mgh；B、mgH；
C、mg(H+h)；D、mg(H-h)。
4、（B级）一个人站在阳台上，以相同的速度V0分别把三个小球竖直上抛，竖直下抛，水平抛出，不计空气阻力，关于三球落地的速率下列说法中正确的是
A上抛球最大B下抛球最大
C平抛球最大D三个球一样大
5、（B）、如图圆弧轨道AB是竖直平面内的1/4圆周，圆弧半径为R，在B点轨道的切线是水平的。一质点自A点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则质点到达B点时的速度大小为＿＿＿＿，B点到水平面的竖直高度为h，则质点运动的水平距离是。

第5题图第6题图
6、（C