课件15张PPT。泰州市第三高级中学 李书凤4.5 机械能守恒定律学习目标:
1. 能够分析动能和势能之间的相互转化问题.
2.能够推导机械能守恒定律.
3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒.
重力势能:弹性势能动能:势能Ep机械能E=EK+EP知识回顾与复习Ek=mv2/2Ep=mgh动能的定理的内容及表达式导入一、动能和势能可以相互转化(1)小球在摆动过程中动能和势能如何变化?(2)如果人的鼻子在A点附近,小球会碰到鼻子吗?猜想:小球从A运动B的过程中动能的增加量与势能的减少量会相等吗?初步探究机械能守恒定律传感器实验小组合作1设计实验验证物体的机械能守恒?需要测量哪些物理量进一步探究机械能守恒定律(1)以地面为零势能面,写出下列各个物体A、B位置的机械能(2)求出物体从A运动到B,重力所做的功(4)寻找小球在A、B位置机械能的大小关系EK1+EP1=EK2+EP2EK1+EP1=EK2+EP2小组合作3推导出机械能守恒定律的表达式(3)合外力做的功是多少?2.表达式:EK1+EP1=EK2+EP2结论二、机械能守恒定律3.守恒条件:(1)系统内只有重力或弹力做功1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。物体可以受到其它力的作用吗?在什么情况下物体的机械能守恒?对守恒条件的理解分析下列情景中物体的受力情况、各个力的做功情况、判断物体的机械能是否守恒受重力,只有重力做功,机械能守恒在光滑的水平面运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回的过程中。受重力、支持力,弹力,重力、支持力不做功,弹力做功,机械能守恒(1)(2)对守恒条件的理解分析下列情景中物体的受力情况、各个力的做功情况、判断物体的机械能是否守恒用绳拴住一个小物体
在竖直面内做圆周运动受重力、拉力,拉力不做功,重力做功,机械能守恒受重力、支持力,支持力不做功,只有重力做功,机械能守恒(3)(4)判断拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升受重力、拉力、空气阻力,拉力、阻力做负功,重力做正功,机械能不守恒受重力、支持力、拉力,拉力做正功,重力做负功、支持力不做功,机械能不守恒对守恒条件的理解(5)(6)机械能守恒的条件及应用3.守恒条件:(1)系统内只有重力或弹力做功(2)除受重力、弹力外,还可受其他力,但其他力不做功例.下列运动中能满足机械能守恒的是( )
A. 子弹射穿木块
B .细绳一端固定,另一端拴着一个小球,使小球在光滑
水平面上做匀速圆周运动
C .吊车将货物匀速吊起
D .降落伞在空中匀速下降下列几种情况中,机械能一定守恒的是( )
A.做匀速直线(F合=0)运动的物体
B.水平抛出的物体(不计空气阻力)
C.从固定光滑曲面上滑下的物体
D.物体以0.8g的加速度竖直向上做匀加速运动当堂训练多项BC
判断机械能是否守恒的方法(1)守恒条件(2)机械能的总量是否改变小结: 1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。EK1+EP1=EK2+EP2总结提升3.机械能守恒的条件:(1)系统内只有重力或弹力做功(2)除受重力、弹力外,还可受其他力,但其他力不做功机械能守恒定律2.表达式:4.判断守恒的方法:(1)根据守恒条件(2)判断机械能的总量是否改变当堂检测课本练习与评价第1、2题1.下列叙述中正确的是( )A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做匀速直线运动的物体机械能可能不守恒
C.外力对物体做功为零,物体的机械能一定守恒
D.系统内只有重力或弹力做功时,系统的机械能一定守恒BD2. 一个人站在阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率:( )
A.上抛最大 B.下抛最大
C.平抛最大 D.三球一样大D 守恒定律是自然界最重要也是最基本的定律,它是自然界普遍遵守的一系列定律拓展同学们课后查阅资料,找一下物理学中还有哪些守恒定律?1. 把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,如图,摆长为l,最大摆角为θ,小球运动到最低位置时的速度是多大?机械能守恒定律
第1课时
学案
一、学生自主学习(复习)
1.动能的概念:
动能的表达式:
2. 势能分为 和
3.动能定理的内容及表达式
4. 预习机械能守恒定律这一节内容
二、结合学习的内容思考如下问题:
1.阅读课本P72实验探究,有条件的同学可以尝试课外探究一下,螺母摆到另一边时能否达到同样的高度,如果能达到,说明了什么?
2.机械能守恒定律
(1)内容:
(2)条件:
三、【小组合作讨论】
(1)实验探究:
a.碰鼻实验
(1)小球在摆动过程动能和势能如何改变?
(2)小球能回到原来的高度吗?
(3)小球会碰到鼻子吗?
(4) 猜想:小球从A运动B的过程中动能的增加量与势能的减少量会相等吗?
请同学设计实验,探究动能的变化与重力势能变化的关系?需要测量哪些物理量
(2)理论探究,推导出机械能守恒定律的表达式
例.下列运动中能满足机械能守恒的是( )
A. 子弹射穿木块
B .细绳一端固定,另一端拴着一个小球,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动
C .吊车将货物匀速吊起
D .降落伞在空中匀速下降
当堂训练
下列几种情况中,机械能一定守恒的是( )
A.做匀速直线(F合=0)运动的物体
B.水平抛出的物体(不计空气阻力)
C.从固定光滑曲面上滑下的物体
D.物体以0.8g的加速度竖直向上做匀加速运动
【当堂检测】
1.下列叙述中正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做匀速直线运动的物体机械能可能不守恒
C.外力对物体做功为零,物体的机械能一定守恒
D.系统内只有重力和弹力做功时,系统的机械能一定守恒
2. 一个人站在阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率:( )
A.上抛最大 B.下抛最大
C.平抛最大 D.三球一样大
4.5机械能守恒定律
一、教学目标:
1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化;
2.会用动能定理推导机械能守恒定律的表达式
3.理解机械能守恒定律的含义和适用条件,并会判定系统的机械能是否守恒。
二、教学重难点:
重点:1.探究机械能守恒定律
2. 归纳出机械能守恒定律的条件。
3.理解、运用守恒条件在具体问题中能判定机械能是否守恒。
难点:机械能守恒定律的得出
三、教学过程:
(一)课前自主学习检查
(二)导入
播放过山车视频,在学生看视频的同时,提醒学生分析物体在运动过程中动能和势能的变化情况,得到动能和势能可以相互转化,通过对动能和势能相互转化过程的猜想引入课题
(三)分析
(1)实验探究:
1.设置情境,物体的机械能守恒(开启智慧之门)
a.碰鼻实验
【小组合作讨论1】
(1)小球在摆动过程动能和势能如何改变?
(2)小球能回到原来的高度吗?
(3)小球会碰到鼻子吗?
(4) 猜想:小球从A运动B的过程中动能的增加量与势能的减少量会相等吗?
请同学设计实验,探究动能的变化与重力势能变化的关系?需要测量哪些物理量
2.分析:在什么情况下物体的机械能守恒?(探究智慧之源)
(2)理论探究
【小组合作讨论2】
板书 2.机械能守恒定律的内容和条件
(1)内容:
(2)表达式:
【师生合作】
归纳机械能守恒的条件
通过展示几张图片让学生说一说什么情况下机械能是守恒的,从而进一步加深对机械能守恒定律条件的理解。
板书:
(3)守恒条件:
例.下列运动中能满足机械能守恒的是( )
A. 子弹射穿木块
B .细绳一端固定,另一端拴着一个小球,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动
C .吊车将货物匀速吊起
D .降落伞在空中匀速下降
下列几种情况中,机械能一定守恒的是( )
A.做匀速直线(F合=0)运动的物体
B.水平抛出的物体(不计空气阻力)
C.从固定光滑曲面上滑下的物体
D.物体以0.8g的加速度竖直向上做匀加速运动
板书:
(4)判断守恒的方法
四【总结提升】(生成智慧之果)
学生通过本节课的学习,自己总结所学的知识,并能对本节课的理解能上升到一定的高度。
五【当堂检测】
课本练习与评价第1、2两题
1.下列叙述中正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做匀速直线运动的物体机械能可能不守恒
C.外力对物体做功为零,物体的机械能一定守恒
D.系统内只有重力和弹力做功时,系统的机械能一定守恒
2. 一个人站在阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率:( )
A.上抛最大 B.下抛最大
C.平抛最大 D.三球一样大
六【拓展延伸】 (点燃智慧之炬)
1. 把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,如图,摆长为,最大摆角为,小球运动到最低位置时的速度是多大?
2. 守恒定律是自然界最重要也是最基本的定律,它是自然界普遍遵守的一系列定律
同学们课后查阅资料,找一下物理学中还有哪些守恒定律?
七【教后反思:】