2019-2020年高一物理机械能守恒定律的应用七 人教版.doc

2019-2020年高一物理机械能守恒定律的应用七 人教版一教学目的：1掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件，并能判断守恒的条件。2会用机械能守恒定律解决力学问题，知道应用的解题步骤，知道用这个定律处理问题的优点二重点难点：1、会用机械能守恒解决力学问题。2、研究对象的选取及守恒条件的分析。三教学方法：讲授、讨论、练习、多媒体辅助教学四教学过程：（一）、复习引入新课：上节课讲了机械能守恒定律，并学习了应用机械能守恒定律解答简单力学问题。本节课我们用上节课学习的机械能守恒定律来解答较复杂的力学问题。（二）、进行新课：例题1：在下面各个实例中，除A外都不空气阻力，判断哪些机械能是守恒的，并说明理由。图1A 伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落。B 抛出的手榴弹做抛物线运动。C 物体沿着光滑的曲面滑下（如图1所示）。图2D 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升（如图2所示）。E 在光滑水平面上运动的小球，碰到弹簧上，又被弹簧弹回来。解析：(A)不守恒。（B）守恒。（C）守恒。（D）不守恒。（E）守恒。归纳：判定机械能是否守恒时，常从两方面考虑：对于单个的物体来说，要看除重力外，还有无其它外力做功。对于两个或几个物体（包括弹簧在内）组成的系统来说，要看系统外有没有非重力做功，系统内有无机械能与其它形式的的转化。例题2一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量为M和m的长方形物块，且Mm,开始时用手握住M，使系统处于如图3状态。求（1）当M由静止释放下落h高时的速度（h远小于半绳长，绳与滑轮的质量不计）。（2）如果M下降h 刚好触地，那么m上升的总高度是多少？Mm图3解析：（1）对于M、 m构成的系统，只有重力做功，由机械能守恒有：图4解得。（2）M触地，m做竖直上抛运动，机械能守恒： m上升的总高度：。本题可让学生再用牛顿第二定律和运动学公式来解。后对比两种解法？例题3:把小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，如图4所示，摆长为L，最大偏角为。小球运动到最低位置时的速度是多大？此时悬线拉力多大？解析：这个问题直接用牛顿第二定律和运动学公式来处理，需要用高等数学。但用机械能恒定律可以求解。选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。小球在最高点时为初始状态，初状态的动能EK1=0，重力势能EP1=mg(L-Lcos).机械能E= EK1+ EP1= mg(L-Lcos).小球在最低点为末状态。末状态的动能EK2=,重力势能EP2=0。根据机械能守恒定律有：EP1+EK1=EK2+EP2， 所以，图5悬线拉力由以上几道例题可以看出，应用机械能守恒定律解题，可以只考虑运动的初状态和末状态，不必考虑状态之间的细节，这正是利用守恒定律解题的优点。课堂练习：（1）如图5所示，小球在竖直力F作用下，将竖直轻弹簧压缩。若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度变为零时为止。在小球上升的过程中:A.小球的动能先增大后减小B.小球在离开弹簧时动能最大AB图6C.小球动能最大时弹性势能为零D.小球动能减小为零时，重力势能最大。（2）质量为m的物体，从静止开始以a=g/2的加速度竖直向下运动h米，下列说法中的是：物体的动能增加了mgh/2 物体的机械能减少了mgh/2物体的势能减少了mgh/2 物体的势能减少了mgh。(3) 如图6，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为=300，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连结，A的质量为4m，B的质量为m。开始时将B按在地上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦。设当A沿斜面下滑S距离后，细线突然断了。求物块B上升的最大高度。（参考答案：AD；C;1.2S）3.课堂小结：在判定物体机械能是否守恒时，常从两方面来考虑：对于单个的物体来说，要看除重力外，还有没有其它外力做功。如果没有，机械能守恒；对于两个或几个物体（包括弹簧在内）组成的系统来说，要看系统外有没有非重力做功，系统内有没有机械能与其它形式的转化。如果没有，系统的机械能守恒。4.课外作业：思考课本练习六第1）、（2）题。将练习六第3）、（4）、（5）题做在作业本上。