系统机械能守恒的条件

我说课的题目是 《验证机械能守恒定律》

安丘市第二中学 王兆仁

说课流程教材分教学目标析与学与重点、教法与情分析难点学法教学评价与反思教学设计 一、教材分析与学情分析教材分析1.机械能守恒定律是高中物理的重点内容，起到了承上启下的作用。是守恒思想在高中物理中第一次出现，这种守恒思想和有关的概念、规律抽象性强，学生要真正的掌握和灵活运用难度很大。2. 本节内容是现行高中课程标准中唯一一个验证性实验，安排在学习机械能守恒定律之后，学生在理论上对机械能守恒定律已初步掌握，再通过实验对机械能守恒定律及条件有更深刻的认识。 一、教材分析与学情分析学情分析1.知识层面：学生已经掌握了动能、重力势能等概念以及动能定理、机械能守恒定律等定理、定律；初步掌握功是能量转换的量度以及机械能守恒的条件。初步学会了应用机械能守恒定律解决简单问题。2.能力层面：学生已具备一定的实验操作技能，会用打点计时器、气垫导轨、光电门及直尺等实验仪器。具备一定的数据处理能力。 二、教学目标与重点、难点依据《课程标准》要求及教学实际，确定本节课的教学目标为：㈠.知识与技能：1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；2.掌握验证机械能守恒定律的实验原理。3.能够正确的进行实验误

机械能守恒练习题答案 姓名王 豪 得分 1（10分）、从离水平地面高为H的A点以速度v0斜向上抛出一个质量为m的石块，已知v0与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，求：

(1)石块所能达到的最大高度 (2)石块落地时的速度

命题解读：本题研究抛体运动中的机械能守恒定律。斜抛运动的水平分运动是匀速直线运动，因此石块在最高点的速度是抛出初速度的水平分量。石块只受重力的作用，机械能守恒。

分析与解：石块抛出后在空中运动过程中，只受重力作用，机械图1 能守恒，作出石块的运动示意图

（1）设石块在运动的最高点B处与抛出点A的竖直高度差为h，水平速度为vB， 则vB=vOx=v0cosθ

石块从A到B，根据机械能守恒定律ΔEk减=ΔEp增

得：mgh=

11mv02-mvB2 2222v?(vcos?)vsin? 00联立得：h??02g2g则石块所能达到的（距地面）最大高度为：H+h=H+

v0sin? 2g（2）取地面为参考平面，对石块从抛出点A至落地点C的整个运动过程应用机械能守恒定律得

11mvC2=mv02+mgH 222解得石块落地时的速度大小为：v

§7.8 机械能守恒定律 教案

课 题 §7.8 机械能守恒定律 课 型 新授课 拟2课时， 第1课时 知识与技能 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． 教 2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件． 3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 过程与方法 1． 学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题． 情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题． 学 目 标 教学重点、难点教学重点 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． 教学难点 1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件． 2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有 法教 学方教探究、讲授、讨论、练习 段 教具准备 投影仪、细线、小球，麦克斯韦摆． 学 手

机械能守恒定律(系统的机械能守恒)

系统的机械能守恒 由两个或两个以上的物体所构成的系统，其机械能是否守恒，就看除了重力、弹力之外，系统内的各个物体所受到的各个力做功之和是否为零，为零，则系统的机械能守恒；做正功，系统的机械能就增加，做做多少正功，系统的机械能就增加多少；做负功，系统的机械能就减少，做多少负功，系统的机械能就减少多少。 系统间的相互作用力分为三类： 1） 刚体产生的弹力：比如轻绳的弹力，斜面的弹力，轻杆产生的弹力等 2） 弹簧产生的弹力：系统中包括有弹簧，弹簧的弹力在整个过程中做功，弹性势能参与机械能的转换。 3） 其它力做功：比如炸药爆炸产生的冲击力，摩擦力对系统对功等。 在前两种情况中，轻绳的拉力，斜面的弹力，轻杆产生的弹力做功，使机械能在相互作用的两物体间进行等量的转移，系统的机械能还是守恒的。虽然弹簧的弹力也做功，但包括弹性势能在内的机械能也守恒。但在第三种情况下，由于其它形式的能参与了机械能的转换，系统的机械能就不再守恒了。 归纳起来，系统的机械能守恒问题有以下四个题型：（1）轻绳连体类（2）轻杆连体类 （3）在水平面上可以自由移动的光滑圆弧类。（4）悬点在水平面上可以自由移动的摆动类。 （1）轻绳连体类 这一类题

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年 月 日

课 题 §7.8 机械能守恒定律 课 型 新授课（2课时） 教学目标知识与技能 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．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件． 3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 过程与方法 1． 学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题． 情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题． 的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能． 3．应用机械能守恒定律解决具体问题． 教学重点 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． 教学难点 1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件． 2．能正确

机械能守恒定律经典习题

精练一（动能定理）

1、A、B两物体的动能相等，质量比为3：1，它们和水平地面间的滑动摩擦系数相同，则它们在地面上开始滑动到停止的过程中，下面说法中正确的有 （ ） A、经历的时间之比为1：3。 B、经历的时间之比为3：1。 C、通过的位移之比为1：3。 D、通过的位移之比为3：1。 （动能定理、牛顿第二定律、答案A、C） 2、如图4-1所示，水面上有两条船，A船与人的总质量为MA=200Kg，B船质量为MB=200Kg，，两船均静止，水的阻力不计，人用F=100N的水平恒力拉B船，在t=6s内人所做的功为————————————————这段时间内人做功的最大功率为————————————————。 图4-1 （功、功率、答案1800 J、600W）

3、质量m=5000Kg的汽车在水平面上以加速度a=2m/s2启动，所受的阻力大小是f=1000N，汽车启动后第1s末的瞬时功率为 ( )

A 、2Kw B 、11Kw C 、20Kw

高中物理

机械能守恒定律 功能关系

（一）功、功率及动能定理的应用 【典型例题】

例1．如图2-2-3所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体

沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力（ ）

A、垂直于接触面，做功为零； B、垂直于接触面，做功不为零； C、不垂直于接触面，做功为零； D、不垂直于接触面，做功不为零。

解：由于斜面是光滑的，斜面对物体的作用力只有支持力N，方向一定垂直于斜面。若斜面固定不动，

物体沿斜面运动时，支持力N与物体位移方向垂直，不做功，但当斜面不固定时，物体沿斜面下滑的同时，在N的反作用力作用下，斜面要向后退，如图2-2-3所示，物体参与了两个分运动：沿斜面的下滑；随斜面的后移，物体的合位移l与支持力N的夹角α大于90°，故支持力N对物体做负功，做功不为零。选项D正确。 例2．质量为M的长木板放在光滑的水平面上(如图 2-2-4所示)，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了Lm，而木板前进Sm．若滑块与木板间动摩擦因数为μ，问：

(1)摩擦力对滑块所做功多大？

(2)摩擦力对木板所做功多大？

解：(1)滑块受力情况如图2-2-5(甲)所示，摩擦力对滑

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课 题 §7.8 机械能守恒定律 课 型 新授课（2课时） 教学目标知识与技能 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．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件． 3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 过程与方法 1． 学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题． 情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题． 的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能． 3．应用机械能守恒定律解决具体问题． 教学重点 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． 教学难点 1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件． 2．能正确

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机械能守恒定律 功能关系

（一）功、功率及动能定理的应用 【典型例题】

例1．如图2-2-3所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体

沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力（ ）

A、垂直于接触面，做功为零； B、垂直于接触面，做功不为零； C、不垂直于接触面，做功为零； D、不垂直于接触面，做功不为零。

解：由于斜面是光滑的，斜面对物体的作用力只有支持力N，方向一定垂直于斜面。若斜面固定不动，

物体沿斜面运动时，支持力N与物体位移方向垂直，不做功，但当斜面不固定时，物体沿斜面下滑的同时，在N的反作用力作用下，斜面要向后退，如图2-2-3所示，物体参与了两个分运动：沿斜面的下滑；随斜面的后移，物体的合位移l与支持力N的夹角α大于90°，故支持力N对物体做负功，做功不为零。选项D正确。 例2．质量为M的长木板放在光滑的水平面上(如图 2-2-4所示)，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了Lm，而木板前进Sm．若滑块与木板间动摩擦因数为μ，问：

(1)摩擦力对滑块所做功多大？

(2)摩擦力对木板所做功多大？

解：(1)滑块受力情况如图2-2-5(甲)所示，摩擦力对滑

机械能守恒定律的应用

机械能守恒定律的应用

机械能守恒定律的应用

1. 在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下，物体的动能 在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下， 和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 2.系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能。 系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能。 系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能 即 E1 = E2

(1)机械能守恒定律的内容。 (1)机械能守恒定律的内容。 机械能守恒定律的内容 (2)机械能守恒定律的表达式。 (2)机械能守恒定律的表达式 机械能守恒定律的表达式。 (3)机械能守恒的条件。 (3)机械能守恒的条件 机械能守恒的条件。 (4)应用机械能守恒定律解题的一般步骤。 (4)应用机械能守恒定律解题的一般步骤 应用机械能守恒定律解题的一般步骤。

3.只有重力和弹簧的弹力做功的情况下 只有重力和弹簧的弹力做功的情况下 明确研究对象( )、确定研究过程 4.明确研究对象(系统)、确定研究过程、受力分析 明确研究对象 系统)、确定研究过程、 检验条件、确定零势能面、列出方程、求解未知量。 检验条件、确定零势能面、列出方程、求解未知量。

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