约2880字。
7.8《机械能守恒定律》学案
【学习目标】
1.理解动能与势能的相互转化.
2.掌握机械能守恒定律的表达式.
【重点难点】
教学重点
1.机械能守恒的条件.
2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出数学表达式.
教学难点
1.判断机械能是否守恒.
2.灵活运用机械能守恒定律解决问题.
【课前预习】
一、动能与势能的相互转化
重力做功:能←→能
弹力做功:能←→能
二、机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以相互转化,而总的机械能
。
三、机械能守恒定律的条件
1.只受力(力),不受其他力.如自由落体的物体.
2.除力(力)以外还有其他力,但其他力都不做功.如做单摆运动的物体.
【堂中互动】
[问题探究1] 如何判断物体的机械能是否守恒
[教师点拨] 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的转化。如果没有,系统的机械能守恒。
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
⑴伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落。
⑵抛出的手榴弹做抛物线运动。
⑶物体沿着光滑的曲面滑下(如图1所示)。
⑷拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升(如图2所示)。
⑸在光滑水平面上运动的小球,碰到弹簧上,把弹簧压缩后又被弹簧弹回来。
解析:⑴机械能不守恒,因为除重力做功外,降落伞还要克服空气阻力做功。
⑵机械能守恒,因为除受重力外,没有其它力对手榴弹做功。
⑶机械能守恒,因为除重力做功外,曲面弹力始终与位移垂直,不做功。
⑷机械能不守恒,因为除重力外,还有拉力对物体做功。
⑸机械能守恒,因为除弹簧弹力外,没有其实力对小球做功
[问题探究2] 应用机械能守恒定律解题
[教师点拨] 知道用机械能守恒定律解题的一般步骤
例题2. 在距离地面20 m高处,以15 m/s的初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,取g=10 m/s2,求小球落地速度大小.
解析:前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动,现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题?小球下落过程中,只有重力对小球做功,满足机械能守恒条件,可以用机械能守恒定律求解;应用机械能守恒定律时,应明确所选取的运动过程,明确初、末状态小球所具有的机械能.
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