(
课件网) 4 机械能守恒定律 1.通过了解人们追寻守恒量历程,掌握能量、机械能的概念,理解物体的动能和势能之间可以相互转化,形成物理观念。2.通过利用动能定理、重力做功与重力势能变化间的关系推导机械能守恒定律的表达式,培养科学探究精神。3.通过实例分析,理解机械能守恒定律的内容和守恒条件,掌握应用机械能守恒定律分析解决问题的方法,体会用守恒思想解决问题的优越性。 [定位·学习目标] 探究·必备知识 知识点一 追寻守恒量、动能与势能的相互转化 「探究新知」 1.追寻守恒量 伽利略的斜面实验探究如图所示。 (1)过程:将小球由斜面A上某位置由静止释放,小球运动到斜面B上。 (2)实验现象:如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,小球必将准确地终止于它开始运动时的 ,不会更高一点,也不会更低一点。 高度 (3)实验结论:这说明某种“东西”在小球运动的过程中是 。在物理学上我们把这个不变量叫作能量或者能。 2.动能与势能的相互转化 (1)重力势能与动能的转化。 只有重力做功时,若重力对物体做正功,则物体的重力势能 ,动能 ,物体的 转化为 ;若重力对物体做负功,则物体的重力势能 ,动能 ,物体的 转化为 。 不变的 减少 增加 重力势能 动能 增加 减少 动能 重力势能 (2)弹性势能与动能的转化。 只有弹簧弹力做功时,若弹力对物体做正功,则弹簧的弹性势能 ,物体的动能 ,弹簧的 转化为物体的 ;若弹力对物体做负功,则弹簧的弹性势能 ,物体的动能 ,物体的 转化为弹簧的 。 3.机械能: 、 与 统称为机械能。 减少 增加 弹性势能 动能 增加 减少 动能 弹性势能 重力势能 弹性势能 动能 正误辨析 (1)伽利略通过斜面实验得出了机械能守恒的结论。( ) (2)通过重力做功,动能和重力势能可以相互转化。( ) (3)弹性势能可以通过弹力做功转化为物体的动能。( ) (4)物体自由下落时,重力做正功,物体的动能和重力势能都增加。( ) (5)物体的机械能一定是正值。( ) √ × × √ × 知识点二 机械能守恒定律 「探究新知」 1.内容:在只有 的物体系统内,动能与势能可以 ,而总的机械能 。 2.表达式 (1)Ek1+Ep1= 。 重力或弹力做功 3.守恒条件:物体系统中只有 或 做功。 互相转化 保持不变 Ek2+Ep2 重力 弹力 正误辨析 (1)物体所受合力为零,物体的机械能一定守恒。( ) (2)机械能守恒时,物体一定只受重力和弹力作用。( ) (3)合力做功为零,物体的机械能一定保持不变。( ) (4)物体的机械能守恒时,则物体一定做匀速直线运动。( ) (5)物体除受重力外,还受其他力,但其他力不做功,则物体机械能守恒。 ( ) √ × × × × 突破·关键能力 要点一 对机械能守恒定律的理解 「情境探究」 如图所示,过山车由高处在关闭发动机的情况下飞奔而下。 探究:(1)过山车受哪些力作用 各做什么功 【答案】 (1)过山车受重力、轨道支持力、摩擦力和空气阻力;重力做正功,轨道支持力不做功,摩擦力和空气阻力做负功。 (2)过山车下滑时,动能和势能怎么变化 机械能守恒吗 【答案】 (2)过山车下滑时,重力势能减少,动能增加,机械能不守恒。 (3)若忽略过山车的摩擦力和空气阻力,过山车下滑时机械能守恒吗 【答案】 (3)若忽略过山车的摩擦力和空气阻力,过山车下滑时只有重力做功,机械能守恒。 「要点归纳」 1.对机械能的理解 (1)机械能是一个状态量,机械运动的物体在某一位置时,具有确定的速度,也就有确定的动能和势能,即具有确定的机械能。 (2)机械能是一个相对量,其大小与参考系、零势能面有关。 (3)机械能是标量,是系统所具有的。 2.对守恒条件的理解 (1)物体只受重力,如自由落体运动、抛体运动等。 (2)只有弹力做功,如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧,和弹簧相互作用的过程 ... ...
