機(jī)械能守恒定律優(yōu)質(zhì)課

1、2014-6-11 溫故知新溫故知新一、機(jī)械能一、機(jī)械能機(jī)械能（機(jī)械能（E）動(dòng)能（動(dòng)能（Ek）勢(shì)能（勢(shì)能（Ep）重力勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能動(dòng)能定理的內(nèi)容和表達(dá)式是什么？動(dòng)能定理的內(nèi)容和表達(dá)式是什么？重力所做的功與物體重力勢(shì)能的減少重力所做的功與物體重力勢(shì)能的減少, 兩者之間有什么關(guān)系？?jī)烧咧g有什么關(guān)系？WG=mgh1-mgh2注意：動(dòng)能定理中動(dòng)能的變化量是注意：動(dòng)能定理中動(dòng)能的變化量是末末動(dòng)能減去動(dòng)能減去初初動(dòng)能，而重力做功與重力動(dòng)能，而重力做功與重力勢(shì)能的減少關(guān)系式中是勢(shì)能的減少關(guān)系式中是初初位置的重力位置的重力勢(shì)能減去勢(shì)能減去末末位置重力勢(shì)能位置重力勢(shì)能 溫故知新溫故知新W合合 =

2、 (1/2)mV22（1/2）mV12分析：上述物理情景中能量是如何分析：上述物理情景中能量是如何 轉(zhuǎn)化的？轉(zhuǎn)化的？ 小結(jié)：小結(jié)： 物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，隨動(dòng)能物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，隨動(dòng)能 增大，物體的勢(shì)能減??；反之，增大，物體的勢(shì)能減?。环粗?， 隨動(dòng)能減小，物體的勢(shì)能增大。隨動(dòng)能減小，物體的勢(shì)能增大。討論：實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示：討論：實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示： a a把球拉到把球拉到A A點(diǎn)，然后放開(kāi)，分點(diǎn)，然后放開(kāi)，分析小球在擺動(dòng)到右側(cè)時(shí)所到達(dá)的析小球在擺動(dòng)到右側(cè)時(shí)所到達(dá)的位置和位置位置和位置A A間的關(guān)系間的關(guān)系（阻力不計(jì)）（阻力不計(jì)）b b把球同樣拉到把球同樣拉到A A點(diǎn)，在點(diǎn)，在O O點(diǎn)用釘子擋一下，點(diǎn)

3、用釘子擋一下，小球擺動(dòng)到右側(cè)時(shí)的位置又如何？小球擺動(dòng)到右側(cè)時(shí)的位置又如何？AOL B導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課 1 1、思考題：、思考題：如圖（如圖（1 1）所示，一個(gè)質(zhì)量為）所示，一個(gè)質(zhì)量為m m的物的物體自由下落，經(jīng)過(guò)高度為體自由下落，經(jīng)過(guò)高度為h h1 1的的A A點(diǎn)點(diǎn)時(shí)速度為時(shí)速度為V V1 1，下落到高度為，下落到高度為h h2 2的的B B點(diǎn)點(diǎn)時(shí)速度為時(shí)速度為V V2 2，寫(xiě)出物體在，寫(xiě)出物體在A A點(diǎn)點(diǎn)和和B B點(diǎn)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能的表達(dá)式，并運(yùn)用動(dòng)能時(shí)的機(jī)械能的表達(dá)式，并運(yùn)用動(dòng)能定理及重力做功與重力勢(shì)能的變化定理及重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系找出這兩個(gè)機(jī)械能之間的關(guān)關(guān)系找出這兩個(gè)機(jī)械能之間的關(guān)

4、系系( (取地面為參考平面）取地面為參考平面）mm定律推導(dǎo)定律推導(dǎo)證明：證明：只有重力做功，只有重力做功， WG = W合合，由動(dòng)能定理得：由動(dòng)能定理得： WG= W合合=（1/2）mV22（1/2）mV12由重力做功與重力勢(shì)能的變化：由重力做功與重力勢(shì)能的變化： WG=mgh1mgh2聯(lián)立兩式得：聯(lián)立兩式得： （1/2）mV22-（1/2）mV12=mgh1-mgh2 -即即（1/2）mV12+mgh1=（1/2）mV22+mgh2-G定律推導(dǎo)定律推導(dǎo)Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2E1 = E2結(jié)論結(jié)論：只有重力做功機(jī)械能守恒：只有重力做功機(jī)械能守恒A O BGF1FW彈彈=W合

5、合2121kx2221kx-=2221mv2121mv-Ep1 - Ep2= Ek2 - Ek1Ep1 + Ek1= Ek2+ Ep2E1 = E2結(jié)論結(jié)論：只有彈力：只有彈力做功做功 機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒 1、內(nèi)容：、內(nèi)容：在只有重力（或彈力）做在只有重力（或彈力）做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能（彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總的能（彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能總保持不變。機(jī)械能總保持不變。2 2、數(shù)學(xué)表達(dá)式：、數(shù)學(xué)表達(dá)式： EK1+EP1= EK2+EP2討論討論: :從能量轉(zhuǎn)化的角度如從能量轉(zhuǎn)化的角度如何理解機(jī)械能守恒何理解機(jī)械能守恒? ?補(bǔ)

6、充說(shuō)明：從能的轉(zhuǎn)化角度看，物體間只有動(dòng)能、補(bǔ)充說(shuō)明：從能的轉(zhuǎn)化角度看，物體間只有動(dòng)能、勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)與外界沒(méi)有機(jī)械能的系統(tǒng)與外界沒(méi)有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)部沒(méi)有機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)內(nèi)部沒(méi)有機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能守恒。則機(jī)械能守恒。機(jī)械能守恒定律：機(jī)械能守恒定律：守恒條件守恒條件包含三種情形包含三種情形: :（1 1）只受）只受重力重力（或（或彈力彈力）作用。）作用。（2 2）除重力（或彈力）還有其它力作）除重力（或彈力）還有其它力作 用，但用，但其它力不做功其它力不做功。 （3 3）除重力（或彈力）還有其它力作除重力（或彈力）還有其它力作

7、用，用，其它力做功，但做功的代數(shù)和為其它力做功，但做功的代數(shù)和為0。 3 3、機(jī)械能守恒的條件：、機(jī)械能守恒的條件：只有只有重力重力( (或彈力或彈力）做功）做功討論：如何理解守恒條件討論：如何理解守恒條件“只只有重力（或彈力）做功有重力（或彈力）做功”？包包含幾種情形，試舉例說(shuō)明。含幾種情形，試舉例說(shuō)明。 對(duì)于某個(gè)物體，若只有重力或彈力對(duì)于某個(gè)物體，若只有重力或彈力做功，而其他力不做功，或其它力做過(guò)的做功，而其他力不做功，或其它力做過(guò)的代數(shù)和為代數(shù)和為0 0，則該物體的機(jī)械能守恒。，則該物體的機(jī)械能守恒。 對(duì)于由兩個(gè)或兩個(gè)以上物體（包括對(duì)于由兩個(gè)或兩個(gè)以上物體（包括彈簧在內(nèi)）組成的系統(tǒng)，如果

8、物體間只有彈簧在內(nèi)）組成的系統(tǒng)，如果物體間只有動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)與化，系統(tǒng)與外界外界沒(méi)有機(jī)械能的沒(méi)有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移、系統(tǒng)、系統(tǒng)內(nèi)部?jī)?nèi)部沒(méi)有機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化沒(méi)有機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，系，系統(tǒng)的機(jī)械能就守恒。統(tǒng)的機(jī)械能就守恒。平拋運(yùn)動(dòng)中只受重力作平拋運(yùn)動(dòng)中只受重力作功，而沒(méi)有其它力做功，功，而沒(méi)有其它力做功，機(jī)械能守恒。機(jī)械能守恒。 由動(dòng)能定理得：由動(dòng)能定理得： WG = W合合（1/2）mV22 （1/2）mV12=mgh1 mgh2平拋運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能是否守恒平拋運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能是否守恒? ?鞏固新課鞏固新課光滑光

9、滑NG物體沿固定的光滑斜面下滑，物體沿固定的光滑斜面下滑，其機(jī)械能守恒嗎？其機(jī)械能守恒嗎？由動(dòng)能定理可得：由動(dòng)能定理可得： W WG G = = W W合合（1/2）mV22 （1/2）mV12=mgh1 mgh2E1 = E2（機(jī)械能守恒）（機(jī)械能守恒）分析：分析： N N不做功不做功, ,只有只有G G做功。做功。 機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒鞏固新課鞏固新課1 1、判斷下列各個(gè)實(shí)例中、判斷下列各個(gè)實(shí)例中機(jī)械能是否守恒。機(jī)械能是否守恒。 題目見(jiàn)課本題目見(jiàn)課本P130P130之（之（1 1）補(bǔ)充：補(bǔ)充：g.g.小球落到豎直放置的彈小球落到豎直放置的彈簧上之后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的小簧上之后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的小球。（

10、如右圖所示）球。（如右圖所示）鞏固新課鞏固新課分析：若受空氣阻力則除重力做功外，分析：若受空氣阻力則除重力做功外，還有空氣阻力做功還有空氣阻力做功機(jī)械能不守恒機(jī)械能不守恒由動(dòng)能定理得由動(dòng)能定理得: :W W合合=W=WG G + + W Wf f= = （1/21/2）mvmv2 22 2 （1/21/2）mVmV1 12 2 W W合合 W WG GE E1 1 E E2 21 1、若物體下落過(guò)程中受空氣阻力作用，該物體、若物體下落過(guò)程中受空氣阻力作用，該物體的機(jī)械能的機(jī)械能還保持不變，守恒還保持不變，守恒嗎？嗎？ G f本節(jié)重點(diǎn)：本節(jié)重點(diǎn)： 1 1理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容 2 2在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表是否守恒，并能列出定律