高中物理機(jī)械能課件

第5節(jié)機(jī)械能守恒定律第5節(jié)機(jī)械能守恒定律1

核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第5節(jié)課前自主學(xué)案課標(biāo)定位 核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第5節(jié)課前自主學(xué)案課2課標(biāo)定位應(yīng)用：1.根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒．2．運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題．理解：機(jī)械能守恒定律的含義及適用條件．認(rèn)識(shí)：1.機(jī)械能、動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化．2．機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)過(guò)程．課標(biāo)定位應(yīng)用：1.根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒．3課前自主學(xué)案一、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化規(guī)律1．動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化實(shí)例(1)自行車下坡時(shí)，重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加．(2)蕩秋千過(guò)程中，向上擺動(dòng)時(shí)，動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，向下擺動(dòng)時(shí)，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少．(3)撐竿跳高過(guò)程中，脫離桿之前，動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化，脫離桿后，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化．課前自主學(xué)案一、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化規(guī)律42．動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí)的特點(diǎn)：重力或彈力做正功時(shí)，______向_____轉(zhuǎn)化，做負(fù)功時(shí)，______向______轉(zhuǎn)化．3．動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化規(guī)律(1)實(shí)驗(yàn)探究①實(shí)驗(yàn)裝置：將螺母用細(xì)線掛在鐵架臺(tái)上制成單擺．②實(shí)驗(yàn)步驟：把螺母拉起一個(gè)較小的角度，放手后，它能擺至另一側(cè)的_____位置；在鐵架臺(tái)的桿上固定一個(gè)夾子，當(dāng)螺母擺到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線被夾子擋住，但螺母仍能擺到另一側(cè)的_____位置．③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：忽略空氣阻力，只有重力做功時(shí)，動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，_______不變．勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能等高等高總量2．動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí)的特點(diǎn)：重力或彈力做正功時(shí)，____5(2)理論探究圖4－5－1①探究情景：物體做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，如圖4－5－1所示．(2)理論探究6＝＝7二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用1．定律內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能會(huì)發(fā)生__________，但機(jī)械能的總量___________．2．定律表達(dá)式：Epl＋Ekl＝____________.3．守恒條件：只有重力(或彈力)做功．相互轉(zhuǎn)化保持不變Ep2＋Ek2二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用相互轉(zhuǎn)化保持不變Ep2＋Ek284．機(jī)械能守恒的應(yīng)用分析如圖4－5－2所示，小球從光滑斜軌道上由靜止釋放．(1)假設(shè)h<2R，小球到達(dá)圓軌道上的等高位置處，速度為零，因此小球不能到達(dá)最高點(diǎn)．(2)假設(shè)h＝2R，小球到達(dá)圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，要到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)時(shí)一定有速度，這違反了機(jī)械能守恒定律，因此，h＝2R時(shí)，小球不能到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)．圖4－5－24．機(jī)械能守恒的應(yīng)用分析圖4－5－29高中物理機(jī)械能課件10三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1．實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶夾子)，___________，重物(帶紙帶夾子)，紙帶，復(fù)寫

紙，導(dǎo)線，_____________，學(xué)生電源．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器毫米刻度尺三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律打點(diǎn)計(jì)時(shí)器毫米刻度尺11重力gh重力gh12高中物理機(jī)械能課件13圖4－5－3高中物理機(jī)械能課件14思考感悟在以下兩種條件下機(jī)械能是否守恒？(1)只受重力．(2)只有重力做功．并說(shuō)明兩種條件含義是否相同？提示：兩種條件下機(jī)械能均守恒，但兩種條件的含義不同．只有重力做功時(shí)可能物體只受重力，也可能還受其他力，但其他力都不做功．思考感悟15核心要點(diǎn)突破一、對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解1．研究對(duì)象(1)當(dāng)只有重力做功時(shí)，可取一個(gè)物體(其實(shí)是物體與地球構(gòu)成的系統(tǒng))作為研究對(duì)象．(2)當(dāng)物體之間的彈力做功時(shí)，必須將這幾個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象(使這些彈力成為系統(tǒng)內(nèi)力)．2．表達(dá)式意義(1)E1＝E2或ΔE＝E2－E1＝0，這是從能量守恒的角度來(lái)表達(dá)，前者表示前、后兩狀態(tài)的機(jī)械能相等，后者表示系統(tǒng)的機(jī)械能沒(méi)變化．核心要點(diǎn)突破一、對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解16(2)ΔEk＝－ΔEp或ΔEp＝－ΔEk，這是從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)表達(dá)，前者表示系統(tǒng)增加的動(dòng)能等于減少的勢(shì)能，后者表示系統(tǒng)增加的勢(shì)能等于減少的動(dòng)能．(3)ΔEA＝－ΔEB或ΔEB＝－ΔEA，這是從機(jī)械能轉(zhuǎn)移的角度來(lái)表達(dá)，前者表示系統(tǒng)內(nèi)物體A的機(jī)械能增加等于物體B的機(jī)械能減少，后者表示B物體的機(jī)械能增加量等于A物體機(jī)械能的減少量．(2)ΔEk＝－ΔEp或ΔEp＝－ΔEk，這是從能量轉(zhuǎn)化的角173．守恒條件(1)從能量特點(diǎn)看：只有系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，無(wú)其他形式能量之間(如內(nèi)能)轉(zhuǎn)化，那么系統(tǒng)機(jī)械能守恒．如物體間發(fā)生相互碰撞、物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，又有相互間的摩擦作用時(shí)有內(nèi)能的產(chǎn)生，機(jī)械能一般不守恒．(2)從機(jī)械能的定義看：動(dòng)能與勢(shì)能之和是否變化．如一個(gè)物體沿斜面勻速(或減速)滑下，動(dòng)能不變(或減小)，勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，一物體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，沿豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能不守恒．3．守恒條件18(3)從做功特點(diǎn)看：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，具體表現(xiàn)在：①只受重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)．如：所有做拋體運(yùn)動(dòng)的物體(不計(jì)阻力)．②還受其他力，但只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)做功其他力不做功，如圖4－5－4甲、乙所示．圖4－5－4(3)從做功特點(diǎn)看：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，具體表現(xiàn)在：19③有系統(tǒng)的內(nèi)力做功，但是做功代數(shù)和為零，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．如圖4－5－5丙中拉力對(duì)A、對(duì)B做功不為零，但代數(shù)和為零，AB系統(tǒng)機(jī)械能守恒．如圖丁所示，A、B間及B與接觸面之間均光滑，A自B的上端自由下滑時(shí)，B沿地面滑動(dòng)，A、B之間的彈力做功，對(duì)A或B機(jī)械能均不守恒，但對(duì)A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．③有系統(tǒng)的內(nèi)力做功，但是做功代數(shù)和為零，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．如圖20第5節(jié)機(jī)械能守恒定律第5節(jié)機(jī)械能守恒定律21

核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第5節(jié)課前自主學(xué)案課標(biāo)定位 核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第5節(jié)課前自主學(xué)案課22課標(biāo)定位應(yīng)用：1.根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒．2．運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題．理解：機(jī)械能守恒定律的含義及適用條件．認(rèn)識(shí)：1.機(jī)械能、動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化．2．機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)過(guò)程．課標(biāo)定位應(yīng)用：1.根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒．23課前自主學(xué)案一、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化規(guī)律1．動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化實(shí)例(1)自行車下坡時(shí)，重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加．(2)蕩秋千過(guò)程中，向上擺動(dòng)時(shí)，動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加，向下擺動(dòng)時(shí)，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少．(3)撐竿跳高過(guò)程中，脫離桿之前，動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化，脫離桿后，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化．課前自主學(xué)案一、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化規(guī)律242．動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí)的特點(diǎn)：重力或彈力做正功時(shí)，______向_____轉(zhuǎn)化，做負(fù)功時(shí)，______向______轉(zhuǎn)化．3．動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化規(guī)律(1)實(shí)驗(yàn)探究①實(shí)驗(yàn)裝置：將螺母用細(xì)線掛在鐵架臺(tái)上制成單擺．②實(shí)驗(yàn)步驟：把螺母拉起一個(gè)較小的角度，放手后，它能擺至另一側(cè)的_____位置；在鐵架臺(tái)的桿上固定一個(gè)夾子，當(dāng)螺母擺到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線被夾子擋住，但螺母仍能擺到另一側(cè)的_____位置．③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：忽略空氣阻力，只有重力做功時(shí)，動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，_______不變．勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能等高等高總量2．動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí)的特點(diǎn)：重力或彈力做正功時(shí)，____25(2)理論探究圖4－5－1①探究情景：物體做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，如圖4－5－1所示．(2)理論探究26＝＝27二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用1．定律內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能會(huì)發(fā)生__________，但機(jī)械能的總量___________．2．定律表達(dá)式：Epl＋Ekl＝____________.3．守恒條件：只有重力(或彈力)做功．相互轉(zhuǎn)化保持不變Ep2＋Ek2二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用相互轉(zhuǎn)化保持不變Ep2＋Ek2284．機(jī)械能守恒的應(yīng)用分析如圖4－5－2所示，小球從光滑斜軌道上由靜止釋放．(1)假設(shè)h<2R，小球到達(dá)圓軌道上的等高位置處，速度為零，因此小球不能到達(dá)最高點(diǎn)．(2)假設(shè)h＝2R，小球到達(dá)圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，要到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)時(shí)一定有速度，這違反了機(jī)械能守恒定律，因此，h＝2R時(shí)，小球不能到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)．圖4－5－24．機(jī)械能守恒的應(yīng)用分析圖4－5－229高中物理機(jī)械能課件30三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1．實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶夾子)，___________，重物(帶紙帶夾子)，紙帶，復(fù)寫

紙，導(dǎo)線，_____________，學(xué)生電源．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器毫米刻度尺三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律打點(diǎn)計(jì)時(shí)器毫米刻度尺31重力gh重力gh32高中物理機(jī)械能課件33圖4－5－3高中物理機(jī)械能課件34思考感悟在以下兩種條件下機(jī)械能是否守恒？(1)只受重力．(2)只有重力做功．并說(shuō)明兩種條件含義是否相同？提示：兩種條件下機(jī)械能均守恒，但兩種條件的含義不同．只有重力做功時(shí)可能物體只受重力，也可能還受其他力，但其他力都不做功．思考感悟35核心要點(diǎn)突破一、對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解1．研究對(duì)象(1)當(dāng)只有重力做功時(shí)，可取一個(gè)物體(其實(shí)是物體與地球構(gòu)成的系統(tǒng))作為研究對(duì)象．(2)當(dāng)物體之間的彈力做功時(shí)，必須將這幾個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象(使這些彈力成為系統(tǒng)內(nèi)力)．2．表達(dá)式意義(1)E1＝E2或ΔE＝E2－E1＝0，這是從能量守恒的角度來(lái)表達(dá)，前者表示前、后兩狀態(tài)的機(jī)械能相等，后者表示系統(tǒng)的機(jī)械能沒(méi)變化．核心要點(diǎn)突破一、對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解36(2)ΔEk＝－ΔEp或ΔEp＝－ΔEk，這是從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)表達(dá)，前者表示系統(tǒng)增加的動(dòng)能等于減少的勢(shì)能，后者表示系統(tǒng)增加的勢(shì)能等于減少的動(dòng)能．(3)ΔEA＝－ΔEB或ΔEB＝－ΔEA，這是從機(jī)械能轉(zhuǎn)移的角度來(lái)表達(dá)，前者表示系統(tǒng)內(nèi)物體A的機(jī)械能增加等于物體B的機(jī)械能減少，后者表示B物體的機(jī)械能增加量等于A物體機(jī)械能的減少量．(2)ΔEk＝－ΔEp或ΔEp＝－ΔEk，這是從能量轉(zhuǎn)化的角373．守恒條件(1)從能量特點(diǎn)看：只有系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，無(wú)其他形式能量之間(如內(nèi)能)轉(zhuǎn)化，那么系統(tǒng)機(jī)械能守恒．如物體間發(fā)生相互碰撞、物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，又有相互間的摩擦作用時(shí)有內(nèi)能的產(chǎn)生，機(jī)械能一般不守恒．(2)從機(jī)械能的定義看：動(dòng)能與勢(shì)能之和是否變化．如一個(gè)物體沿斜面勻速(或減速)滑下，動(dòng)能不變(或減小)，勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，一物體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，沿豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能不守恒．3．守恒條件38(3)從做功特點(diǎn)看：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，具體表現(xiàn)在：①只受重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)．如：所有做拋體運(yùn)動(dòng)的物體(不計(jì)阻力)．②還受其他力，但只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)做功其他力不做功，如圖4－5－4甲、乙所示．