2019-2020年高一物理 23能量守恒定律教案.doc

2019-2020年高一物理 23能量守恒定律教案【使用说明】上课前必须通过阅读课文P33P37内容和相关资料，完成自主学习部分，用红笔划出疑点、难点部分。【学习目标】(1)掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容；(2)在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。【学习重点】理解机械能守恒定律的内容、能量转化和守恒定律【知识要点】一、机械能及其相互转化1、机械能的定义： 统称为机械能。动能和势能都是标量、状态量，某状态的机械能E也是标量、状态量。同一状态的动能和势能之和为该状态的机械能，即E 注意不同时刻或状态的动能与势能之和不表示机械能。2、举例说明动能和重力势能之间可相互转化3、举例说明动能和弹性势能之间可相互转化h1h2hV1V2AB二、机械能守恒定律的推导 1、推导过程：如图所示，一个质量为的物体自由下落，经过高度为h1的A点时速度为v1，下落到高度为h2的B点时速度为v2，试写出物体在A点时的机械能和在B点时的机械能，并找到这二个机械能之间的数量关系。A点的机械能等于 B点的机械能等于 又在自由落体运动中，物体只受重力的作用，据动能定理得：WG= (1)上式表示，重力所做的功等于动能的增加。又据重力做功与重力势能的关系得到WG= (2)(2)式表示，重力所做的功等于重力势能的 。由(1)和(2)式可得 (3)移项后可得 或者 (4)在表达式(3)中，等号左边是物体动能的 ，等号右边是物体重力势能的 ，该表达式说明：物体在下落过程中，重力做了多少正功，物体的重力势能就 ，同时物体的动能就 。 在表达式(4)，等号左边是物体在末位置时的 ，等号右边是物体在初位置时的 ，该式表示动能和势能之和即总的 保持不变。也就是初位置的机械能等于末位置的机械能，即机械能是守恒的。说明：在只有重力做功的情况下，不论物体做直线运动还是曲线运动(如平抛和竖直上抛运动)，上述结论都是正确的。2、机械能守恒的实验探究：（阅读课本P33页的“实验与探究”）（1）试验中需测量哪些物理量?（2）试验中必须使纸带上打第一个点时速度为零吗？（3）实验数据处理时各点的速度可以用自由落体运动公式进行计算吗？误差从哪来？如何减小误差？3、机械能守恒定律：内容： 表达式： 讨论：你对定律的理解如何？什么时候可用该定律处理问题？三、能量守恒定律：（阅读课本P36P37）内容： 【达标训练】1以下运动中机械能守恒的是：（ ）A、物体沿斜面匀速下滑B、物体从高处以g/3的加速度竖直下落C、不计阻力，细绳一端拴一小球，使小球在竖直平面内做圆周运动D、物体沿光滑的曲面滑下2跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是：（ ）A、空气阻力做正功 B、重力势能增加C、动能增加 D、空气阻力做负功3、下列关于机械能是否守恒的斜述正确的是：（ ）A、做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C、合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D、只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒4物体从高处自由下落，若选地面为参考平面，则下落时间为落地时间的一半时，物体所具有的动能和重力势能之比为（ ）A1:4 B1:3 C1:2 D1:15如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ）A重力势能和动能之和总保持不变B重力势能和弹性势能之和总保持不变C动能和弹性势能之和保持不变D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变6、一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图2所示，表示物体的动能Ek随高度h变化的图象A、物体的重力势能Ep随速度v变化的图象B、物体的机械能E随高度h变化的图象C、物体的动能Ek随速度v的变化图象D，可能正确的是（ ）【反思】