機械能守恒定律的應(yīng)用

1、機械能守恒定律的應(yīng)用一、素質(zhì)教育目標(biāo)（一）知識教學(xué)點1.熟悉應(yīng)用機械能守恒定律解題的 步驟.2.明了應(yīng)用機械能守恒定律分析問題的注意點.3.理解機械能 守恒定律和動量守恒定律的應(yīng)用差異.（二）能力訓(xùn)練點1針對具體的 物理現(xiàn)象和問題，正確應(yīng)用機械能守恒定律.2.掌握解決力學(xué)問題的思 維程序，總體把握解決力學(xué)問題的各種方法.（三）徳育滲透點1.在解 決物理問題的過程中，培養(yǎng)認真仔細有序的分析習(xí)慣。2.具體情況具體 分析，提高思維的客觀性，準(zhǔn)確性。（四）美育滲透點通過具體問題的分 析，使學(xué)生把知識向能力轉(zhuǎn)化，增強自信，產(chǎn)生追求科學(xué)、追求真理的美 好理想。二、學(xué)法引導(dǎo)采用學(xué)生自學(xué)教材、結(jié)合教師的點評，

2、經(jīng)過分析和 討論來形成一般的解題思想。三、重點難點疑點及解決辦法1.重點 機械能守恒定律的具體應(yīng)用。2.難點同時應(yīng)用動量守恒定律和機械能守 恒定律分析解決較復(fù)雜的力學(xué)問題。3.疑點動量守恒定律和機械能守恒 定律的應(yīng)用差異。4.解決辦法（1）分析典型例題，解剖麻雀，從而掌 握機械能守恒定律應(yīng)用的程序和方法。（2）比較研究，能準(zhǔn)確選擇解決力 學(xué)問題的方法、靈活運用各種定律分析問題。四、課時安排1課時五、教 具學(xué)具準(zhǔn)備例題課件六、師生互動活動設(shè)計1.教師指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，引導(dǎo) 歸納。2.學(xué)生自學(xué)，經(jīng)過實例分析，定量計算來總結(jié)定律的使用條件和 使用的方法。七、教學(xué)步驟（一）明確目標(biāo)（略）（二）整體感知解決

3、力 學(xué)問題一般有三種方法，一是運用力對物體的瞬時作用效果一一牛頓運動 定律；二是運用力對物體的時間積累的作用效果一一動量定律和動量守恒定律；三是運用力對物體的空間積累作用效果一一動能定理和機械能守恒 定律，根據(jù)題設(shè)條件提供的具體情況，選擇不同的方法，是本節(jié)教學(xué)的內(nèi) 容之一.（三）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程【引入新課】復(fù)習(xí)上節(jié)課的機械能守恒定律內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達式.【新課教學(xué)】現(xiàn)舉例說明機械能守恒定律的應(yīng)用.在離地面高h的地方，以的速度斜向上拋出一石塊，的方向與水平成角，若空氣阻力不計，求石塊落 至地面的速度大小.（看例題課件）設(shè)石塊的質(zhì)量為m,因空氣阻力不計，石塊在整個運動過程只受重力，只有重

4、力做功，石塊機械能保持守 恒.現(xiàn)取地面為零重力勢能面.石塊在拋出點的機械能：石塊在落地點的機械能：據(jù)列出等式可得：從以上解答可看出，應(yīng)用機械能守恒定律解題簡潔便利，顯示出很大的優(yōu)越性，不僅適合于直線運動，也 適合于做曲線運動的物體，分析以上解題過程，還可歸納出1.應(yīng)用機械能守恒定律解題的基本步驟（1）根據(jù)題意，選取研究對象（物體或相互作用的物體系）（2）分析研究對象在運動過程中所受各力的做功情況，判斷是否符合機械能守恒的條件.（3）若符合定律成立的條件，先要選取合適的零勢能的參考平面，確定研究對象在運動過程 的初、末狀態(tài)的機械能值.（4）根據(jù)機械能守恒定律列方程，并代人數(shù)值求解. 2.在應(yīng)用機

5、械能守恒定律時，要注意其他力學(xué)定理、 定律的運用，對物體的整個過程進行綜合分析.再舉一例.如圖所示，光滑的傾斜軌道與半徑為r的圓形軌道相連接，質(zhì)量為。的小球在傾 斜軌道上由靜止釋放，要使小球恰能通過圓形軌道的最高點，小球釋放點 離圓形軌道最低點多高？通過軌道點最低點時球?qū)壍缐毫Χ啻螅浚蠢}課本）小球在運動過程中，受到重力和軌道支持力，軌道支持力對小球不做功，只有重力做功，小球機械能守恒.取軌道最低點為零重力勢能面.因小球恰能通過圓軌道的最高點C,說明此時，軌道對小球作用力為零，只有重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可列得 在圓軌道最高點小球機械能在釋放點，小球機械能為根據(jù)機械能守恒 定律 列

6、等式： 解設(shè)同理，小球在最低點機械能小球在b點受到 軌道支持力f和重力根據(jù)牛頓第二定律，以向上為正，可列據(jù)牛頓第三 定律，小球?qū)壍缐毫?mg.方向豎直向下.在較復(fù)雜的物理現(xiàn)象中，往往要同時應(yīng)用動量守恒定律和機械能守恒定律，明確這兩個定律應(yīng) 用上的差異，可正確運用它們，客觀反映系統(tǒng)中物體間的相互作用，準(zhǔn)確 求出有關(guān)物理量.【例】 在光滑的水平面上，置放著滑塊a和b,它們的 質(zhì)量分別為和，b滑塊與一輕彈贊相連，彈簧的另一端固定在豎直的墻 上，滑塊a以速度 與靜止的滑塊b發(fā)生正碰后粘合一起運動并壓縮彈贊, 如圖所示，求此過程中彈贊的最大彈性勢能（看例課課件）滑塊a與b碰撞瞬間，對于滑塊a、b組成

7、的物體系，所受合外力為零，動量守恒， 得 在滑塊a、b粘合一起運動壓縮彈贊時，只有彈贊的彈力做功，a、 b滑塊和彈贊組成的系統(tǒng)機械能守恒，彈贊彈性勢能最大時，滑塊a、b動 能為零.動能全部變?yōu)閺椯澋膹椥詣菽?，則兩式聯(lián)立解，可得（四）總 結(jié)、擴展 1.在只有重力和彈力做功的情況下，可應(yīng)用機械能守恒定 律解題.也可以用動能定理解題，這兩者并不矛盾.前者往往不深究過程 的細節(jié)而使解答過程顯得簡捷，但后者的應(yīng)用更具普遍性.2.動量守恒定律和機械能守恒定律的比較（1）兩個定律的研究對象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng)兩個定律的數(shù)學(xué)表達公式中的物理量都是相對 于同一參照系的.（2）兩定律研究的都是某一物理過程，注重的是運動過程初、末狀態(tài)的物理量，而不深究運動過程中各物體間的作用細 節(jié).（3）兩定律的成立條件不同，動量是否守恒，決定系統(tǒng)所受合外力是否為零，而不管內(nèi)外力是否做功.而機械能是否守恒，決定于是否 有重力和彈力以外的力做功，而不管這些力是內(nèi)力還是外力.（4）動量守 恒定律的數(shù)學(xué)表達公式是矢量式，要使運算簡便，可先定正方向，把矢量 運算變?yōu)榇鷶?shù)運算，機械能守恒定律的數(shù)學(xué)表達公式是標(biāo)量式，但要先選 定零重力勢能面，才能列出具體的機械能守恒公式.丿I、布置作業(yè)P151 練習(xí)六