機(jī)械能守恒的應(yīng)用人教高中一年級實(shí)用教案

1、復(fù)習(xí)(fx)舊知識機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是什么？ 在只有重力、彈力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢能(shnng)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變第1頁/共18頁第一頁，共19頁。 在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢能可以與勢能可以(ky)(ky)相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能不相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能不變。變。知識回顧機(jī)械能守恒定律2211kPkPEEEEABEE 增減第2頁/共18頁第二頁，共19頁。質(zhì)量為m的物體沿光滑斜面向下加速運(yùn)動(dòng)(ji s yn dn),在運(yùn)動(dòng)中物體的( )A、重力勢能逐漸增加,動(dòng)能逐漸增加,機(jī)械能逐漸增加B、重力勢能逐漸增加,動(dòng)能

2、逐漸減小,機(jī)械能逐漸增加C、重力勢能逐漸減小,動(dòng)能逐漸增加,機(jī)械能逐漸減小D、重力勢能逐漸減小,動(dòng)能逐漸增加,機(jī)械能保持不變DGN斜面斜面(ximin)(ximin)問題問題第3頁/共18頁第三頁，共19頁。質(zhì)量為m的物體(wt)沿高度為h，傾角分別為、的 光滑斜面的頂端A由靜止加速下滑，到達(dá)底端C、D點(diǎn)，下列說法正確的是（ ） A、物體(wt)下滑到底端時(shí)的動(dòng)能相同 B、物體(wt)下滑到底端時(shí)的速度相同 C、物體(wt)下滑到底端時(shí)重力所做的功相同 D、物體(wt)下滑到底端時(shí)減少的重力勢能相同 A C D BACD斜面斜面(ximin)(ximin)問題問題第4頁/共18頁第四頁，共19

3、頁。通過空間一任意點(diǎn)A可以(ky)作無限多個(gè)斜面，如圖，如果物體至A點(diǎn)分別沿傾角不同的光滑斜面由靜止開始下滑，那么把物體在這三個(gè)斜面上速度大小相同的點(diǎn)連接起來是一個(gè)（ ）A、圓面B、拋物面 AC、水平面D、不規(guī)則曲面C斜面斜面(ximin)(ximin)問題問題第5頁/共18頁第五頁，共19頁。如果我們?nèi)绻覀?w men)(w men)將光滑斜面換成光滑的曲面，能否應(yīng)將光滑斜面換成光滑的曲面，能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解呢？用機(jī)械能守恒定律求解呢？（思考下面問題）（思考下面問題） （1 1）物體受到幾個(gè)力？并將這幾個(gè)力畫出）物體受到幾個(gè)力？并將這幾個(gè)力畫出 （2 2）這幾個(gè)力中有哪些力做功？）

4、這幾個(gè)力中有哪些力做功？ （3 3）是否符合機(jī)械能守恒條件）是否符合機(jī)械能守恒條件 支持力總是與位移方向垂直，支持力總是與位移方向垂直，支持力不做功，支持力不做功， 只有重力做功機(jī)械能守恒只有重力做功機(jī)械能守恒NG第6頁/共18頁第六頁，共19頁。一小球從光滑一小球從光滑(gung hu)(gung hu)的的 圓弧軌道的圓弧軌道的A A點(diǎn)由靜止下滑，滑到點(diǎn)由靜止下滑，滑到B B點(diǎn)，已知小球的質(zhì)點(diǎn)，已知小球的質(zhì)量為量為m m，圓弧軌道半徑為，圓弧軌道半徑為R R，求小球到達(dá)，求小球到達(dá)B B的速度是多大？的速度是多大？ EEEEP1K1P2K2EEP1K1mgR221BmVEEP2K2221B

5、mVmgR=只有重力只有重力(zhngl)做功，機(jī)做功，機(jī)械能守恒械能守恒機(jī)械能守恒(shu hn)，得gRVB2以以B B點(diǎn)所在平面為參考面點(diǎn)所在平面為參考面ABR041曲線問題曲線問題第7頁/共18頁第七頁，共19頁。練習(xí)：質(zhì)量相同的兩個(gè)小球，分別用長為練習(xí)：質(zhì)量相同的兩個(gè)小球，分別用長為l和和2 l的的細(xì)繩懸掛在天花板上，如圖所示，分別拉起小球使細(xì)繩懸掛在天花板上，如圖所示，分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài)，然后輕輕釋放，當(dāng)小球到達(dá)線伸直呈水平狀態(tài)，然后輕輕釋放，當(dāng)小球到達(dá)(dod)最低位置時(shí)（最低位置時(shí)（ ）A兩球運(yùn)動(dòng)的線速度相等兩球運(yùn)動(dòng)的線速度相等 B兩球運(yùn)動(dòng)的角速度相等兩球運(yùn)動(dòng)的角速

6、度相等C兩球運(yùn)動(dòng)的加速度相等兩球運(yùn)動(dòng)的加速度相等 D細(xì)繩對兩球的拉力相等細(xì)繩對兩球的拉力相等曲線曲線(qxin)(qxin)問題問題第8頁/共18頁第八頁，共19頁。多過程問題多過程問題(wnt) (wnt) 曲曲線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)半徑為半徑為R的半圓槽木塊固定的半圓槽木塊固定(gdng)在水平地面上在水平地面上,質(zhì)量質(zhì)量為為m的小球以某速度從的小球以某速度從A點(diǎn)無摩擦地滾上半圓槽點(diǎn)無摩擦地滾上半圓槽,小球通小球通過最高點(diǎn)過最高點(diǎn)B后落到水平地面上的后落到水平地面上的C點(diǎn)點(diǎn),已知已知AC=AB=2R,求：求：小球在小球在B點(diǎn)時(shí)的速度多大？點(diǎn)時(shí)的速度多大？小球在小球在A點(diǎn)時(shí)的速度多大？點(diǎn)時(shí)的速度多大？

7、小球在小球在B點(diǎn)時(shí)對半圓槽的壓力多大？點(diǎn)時(shí)對半圓槽的壓力多大？小球落地瞬間（小球落地瞬間（C點(diǎn)）的速度多大？點(diǎn)）的速度多大？CABOR第9頁/共18頁第九頁，共19頁。長為長為l的輕繩的輕繩,一端系質(zhì)量為一端系質(zhì)量為m的小球的小球,一端固定于一端固定于O點(diǎn)點(diǎn),在在O點(diǎn)正下方距點(diǎn)正下方距O點(diǎn)點(diǎn)h處有一枚釘子處有一枚釘子C,現(xiàn)將繩拉到水平現(xiàn)將繩拉到水平位置位置, 由靜止釋放由靜止釋放(shfng)小球小球,欲使得小球到達(dá)最低欲使得小球到達(dá)最低點(diǎn)后能以點(diǎn)后能以C為圓心做完整的圓周運(yùn)動(dòng)為圓心做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則則h的值應(yīng)為多的值應(yīng)為多大？大？圓周運(yùn)動(dòng)問題圓周運(yùn)動(dòng)問題(wnt)OCABDlmh第10頁/

8、共18頁第十頁，共19頁。 彈簧彈簧(tnhung)與物體組成的系統(tǒng)與物體組成的系統(tǒng)在高為在高為h=1.2m的光滑平臺(tái)上有一個(gè)的光滑平臺(tái)上有一個(gè)(y )質(zhì)量質(zhì)量m為為0.5kg的小球被一細(xì)繩拴在墻上，球與墻之間有一被壓縮的輕的小球被一細(xì)繩拴在墻上，球與墻之間有一被壓縮的輕彈簧，彈簧的彈性勢能彈簧，彈簧的彈性勢能Ep1=2J，當(dāng)細(xì)線被燒斷后，小球，當(dāng)細(xì)線被燒斷后，小球被彈出，求：被彈出，求：(1)小球被彈出后的速度小球被彈出后的速度v1多大？多大？(2)小球的落地速度小球的落地速度v2多大？（多大？（g=10m/s2） h第11頁/共18頁第十一頁，共19頁。球球m m用輕彈簧連接用輕彈簧連接,

9、 ,由水平位置由水平位置(wi zhi)(wi zhi)靜止釋放靜止釋放, ,在球擺至最低點(diǎn)的過程中在球擺至最低點(diǎn)的過程中(1)小球的重力勢能是否變化小球的重力勢能是否變化? (2)小球的動(dòng)能是否增加？小球的動(dòng)能是否增加？ (3)彈簧彈力對小球是否做功？彈簧彈力對小球是否做功？ (4)小球的機(jī)械能是否變化小球的機(jī)械能是否變化? (5)小球、彈簧所組成的系統(tǒng)小球、彈簧所組成的系統(tǒng)(xtng)機(jī)機(jī)械械 能有沒有改變？能有沒有改變？給予已知數(shù)據(jù)：質(zhì)量為給予已知數(shù)據(jù)：質(zhì)量為m=2kg的小球的小球(xio qi),小小球球(xio qi)到達(dá)距到達(dá)距O點(diǎn)下方點(diǎn)下方h=1m處的處的B點(diǎn)速度為點(diǎn)速度為2m/

10、s,求小球求小球(xio qi)從從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中彈點(diǎn)的過程中彈簧彈力做的功？簧彈力做的功？ （g=10m/s2）ohmAB 彈簧與物體組成的系統(tǒng)彈簧與物體組成的系統(tǒng)第12頁/共18頁第十二頁，共19頁。CA mB M M系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒第13頁/共18頁第十三頁，共19頁。第14頁/共18頁第十四頁，共19頁。 如圖所示，粗細(xì)均勻的如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有總長為形管內(nèi)裝有總長為4L的水。的水。開始時(shí)閥門開始時(shí)閥門K閉合，左右支管內(nèi)水面閉合，左右支管內(nèi)水面(shu min)高高度差為度差為L。打開閥門。打開閥門K后，左右水面后，左右水面(shu

11、min)剛好剛好相平時(shí)左管液面的速度是多大？（管的內(nèi)部橫截面相平時(shí)左管液面的速度是多大？（管的內(nèi)部橫截面很小，摩擦阻力忽略不計(jì)）很小，摩擦阻力忽略不計(jì)） K8gLv 長物體長物體(wt) 割補(bǔ)法割補(bǔ)法第15頁/共18頁第十五頁，共19頁。如圖所示，均勻鐵鏈長為如圖所示，均勻鐵鏈長為L L，平放在距離地面高，平放在距離地面高為為2L2L的光滑水平面上的光滑水平面上(min shn(min shn) )，其長度，其長度的的1/51/5懸垂于桌面下，從靜止開始釋放鐵鏈，求懸垂于桌面下，從靜止開始釋放鐵鏈，求鐵鏈下端剛離開桌面時(shí)的速度？鐵鏈下端剛離開桌面時(shí)的速度？ 思考題思考題第16頁/共18頁第十六頁，共19頁。知識知識(zh shi)小結(jié)小結(jié) E1總總=E2總總 (系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)初、末狀態(tài)的機(jī)械能守恒初、末狀態(tài)的機(jī)械能守恒)機(jī)械能守恒定律的常見機(jī)械能守恒定律的常見(chn jin)(chn jin)表達(dá)式表達(dá)式: :Ep減減=Ek增增 (系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能)EA減減=EB增增 (A物體減少的重力勢能等于物體減少的重力勢能等于B物體增加的動(dòng)能物體增加的動(dòng)能)第17頁/共18頁第十七頁，共19頁。感謝您的觀看(gunkn)！第18頁/共18頁第十八頁，