《機械能守恒定律》學(xué)案4(粵教版必修2)

《機械能守恒定律》教學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)：一、知識與技能知道機械能的概念；掌握機械能守恒定律的內(nèi)容；二、過程與方法通過討論與交流，使學(xué)生了解物體動能與勢能之間轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的；通過理論推導(dǎo)，掌握機械能守恒定律的推導(dǎo)方法與過程；通過討論，學(xué)生自己得出機械能守恒的條件是只有重力做功；三、情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生勤思考、敢提問、準(zhǔn)確表達物理問題的能力；學(xué)習(xí)重點：機械能守恒條件的理解及機械能守恒定律的應(yīng)用學(xué)習(xí)難點：判斷機械能是否守恒。學(xué)習(xí)方法：演繹推導(dǎo)法、分析歸納法、交流討論法。教學(xué)器材：打點計時器、紙帶、重物、刻度尺、單擺學(xué)習(xí)過程：知識回顧1、重力做功的特點：重力做功與 無關(guān)，與始點和終點的高度差有關(guān)。表達式：w 。G2、動能定理表達式：w總

= 。一、機械能問：能量有多種形式，我們剛剛學(xué)習(xí)了哪幾種形式？答：動能、重力勢能和彈性勢能。概念：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。物體的機械能等于它的動能和勢能之和。表達式：EE EK P小實驗：引出動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。猜想：E E （=、＞或＜）增 減二、尋找動能與重力勢能之間轉(zhuǎn)化的規(guī)律1、實驗探究 利用重錘下落的運動。探究下落過程中，動能的增加與重力勢能減少之間的關(guān)系。測算測算點12需要的位移（s）打該點時重錘速度vs/0.04打該點時重錘的動能重錘動能的增加結(jié)論EEK1=ΔE =增K2=高度：H12=重錘勢能的減少ΔE =減2、理論探究情景1：(1)如圖1，質(zhì)量為m的小球從某高處自由下落，經(jīng)過任意兩點設(shè)在A點速度為V，高度為h，在B點速度為V，高度為h。(1)1 1 2 2分別寫出AB兩點處的機械能E= E=A B如何求重力做的功：①根據(jù)重力做功特點：W=G=G聯(lián)立①②得到等式：移項后發(fā)現(xiàn)：結(jié)論：物體在自由下落過程中點和B點的機械能總量 。情景2：如圖2，一個質(zhì)量為m的木塊沿傾角為的光滑斜面滑下，經(jīng)過某高度為h的A點時速１度為v，下落到某高度為h的B點時速度為v，試寫出Ah1Ah1Bh2木塊在A點時的機械能EA

和在B點時的機械能E

，并找BABE、E之間的數(shù)量關(guān)A B系。結(jié)論：E E （填=或≠）B A想一想：①上面兩個情景中，有什么共同點？②如果下滑過程中斜面是粗糙的，機械能守恒嗎？由動能定理：w wG f

E ，即K1mghw 1mv2 mv211 2 f 2 2 2 11 1mv2mgh mv2mghw2 2 2 2 1 1 f結(jié)論：E EB A由此可以看出，機械能要守恒是有條件的： 。3、規(guī)律總結(jié)：機械能守恒定律內(nèi)容：在 的情形下，物體的 發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而的機械能 。這個結(jié)論叫機械能守恒定律。表達式： E Ek1 p1

E Ek2 p2（E增

E減守恒條件：只有重力做功。①只受重力作用，是除重力外不受其它力作用；②只有重力做功，除重力外還受其他力作用但其他力不做功；（課后討論：此時機械能守恒嗎？）三、例題講解例1：判斷下列各題中物體的機械能是否守恒（除第三幅圖外，其他不計阻力）？ 例2：將質(zhì)量為M=2kg的物體從距地面H=20m的地方，以 速度水平拋出（不0計空氣阻力解：方法一：根據(jù)平拋運動規(guī)律求解。1H gt2；2

gt；22220 y方法二：根據(jù)動能定理求解。

20 1mgH1 212 2 02gH20 20 22gH20械能守恒，以地面為參考面（零勢面。有1 1mgHm22 02gH2gH20

m2220 2m/s變化題：如果物體以20m/s的速度斜向上拋出，求落地速度的大??？有何不同呢？方法指導(dǎo)：應(yīng)用機械能守恒解題的一般步驟確定研究對象，明確運動過程；判斷機械能是否守恒（是否只有重力做功；選定參考平面明確初末狀態(tài)物體的機械能；根據(jù)機械能守恒定律列方程求解。v四、拓展：v)因只有彈簧彈力做功，只發(fā)生動能與彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能也是守恒的。五、課堂小結(jié)機械能的概念機械能守恒定律內(nèi)容及表達式 E E E E E EK1 P1 K2 P2 增 減機械能守恒的條件：只有重力做功，只發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化?！菊n后練習(xí)】在下面列舉的各個實例中，除①外都不計空氣阻力，哪些機械能是守恒的？說明理由。①跳傘員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落。②拋出的手榴彈或標(biāo)槍做斜拋運動。③用細繩拴著一個小球，繩的一端固定，使小球在光滑的水平面上做勻速圓周運動。④用細繩拴著一個小球，繩的一端固定，使小球在豎直平面上做圓周運動。2．如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個過程中下列敘述中正確的是（ ）重力勢能和動能之和保持不變；C.動能和彈性勢能之和保持不變；D.重力勢能、彈性勢能和動能之和保持不變。一跳臺高10m,5m/s,,如圖所示，過ft32