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1、机械能守恒定律机械能守恒定律肇庆市实验中学肇庆市实验中学 梁卓豪梁卓豪一一教学目标教学目标 知识目标： 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、理解机械能守恒定律的内容。 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。 能力目标: 1、学会在具体的问题中判这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。 德育目标: 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。二二. 教学重点教学重点 1、理解机械能守恒定律的内容。 2、在具体问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表
2、达式。三三. . 教学难点教学难点 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。四四. . 教学用具教学用具 自制投影片、CAI 课件。五教学过程五教学过程 （一）（一） 动能与势能之间的相互转化动能与势能之间的相互转化 机械能：动能与势能（包括重力势能和弹性势能） 动能与势能之间的相互转化 先让学生观摩课本 图片后思考（用多煤体找出图片） 如图的能量转化：动能弹性势能重力势能（二）（二） 机械能守恒定律的理论推导：机械能守恒定律的理论推导： 推导过程：（课本）如下： 设一个质量为 m 的物体自由下落，经过高度为 h1的 A 点时速
3、度为 v1，下落到高度 h2 为的 B 点时速度为 v2，在自由落体运动中，小球只受到重力作用，重力做正功设重力所做的功为，则由动能定理可得GW2 12 221 21mvmvWG上式表示，重力所做的功等于小球动能的增加 由重力所做的功等于小球重力势能变化的关系可知： 图12mghmghWG上式表示，重力所做的功等于小球重力势能的减少h1h2ABv1v2由和式可得：122 12 221 21mghmghmvmv可见，在自由落体运动中，重力做了多少功，就有多少重力势能转化为等量的动能 把移项得：12 122 221 21mghmvmghmv或 2211PKPKEEEE上式表示，小球在自由落体运动过
4、程中，动能与重力势能之和不变，亦即它的机械能保持 不变从而得出结论：机械能守恒定律：机械能守恒定律：在只有重力做功的条件下，物体的动能和重力势能相互转化，但在只有重力做功的条件下，物体的动能和重力势能相互转化，但 机械能的总量保持不变。机械能的总量保持不变。 在只有弹力做功的条件下，物体的动能和弹性势能相互转化，但在只有弹力做功的条件下，物体的动能和弹性势能相互转化，但 机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变（三）（三） 机械能守恒定律的条件：机械能守恒定律的条件： 只有重力或弹力做功,而没有受到其他外力作用. （1） 从做功的角度看，只有重力（或弹力）做功，机械能守恒 a只有重力做功，单个
5、物体的动能和重力势能相互转化，物体的机械能守恒 b只有弹簧的弹力做功，物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化，物体与弹簧组成的系统 机械能守恒 c只有重力和弹簧的弹力做功，物体的动能和重力势能与弹簧的弹性势能相互转化，物体 和弹簧组成的系统机械能守恒 （） 从能量转化角度看，只有系统内动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化， 系统机械能守恒 （） 合外力为零，机械能不一定守恒 （） 合外力做功为零，机械能不一定为零（四）（四） 机械能守恒定律的应用机械能守恒定律的应用 基本解题思路： 选取研究对象 根据研究对象所经历的物理过程，进行受力，做功分析，判断机械能是否守恒 恰当地选取参考平面，确定研
6、究对象在过程的初末时刻的机械能 根据机械能守恒定律列方程，进行求解例题： 一跳水运动员站在 hm 的高台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台时速度m/s，求运动员落至水面时速度 v 的大小，忽略运动员身高的影响和空气阻力 （0v）210/gm s解：以运动员为研究对象，从跳离跳台到落至水面，因为只有重力做功，机械能守恒， 所以有：22 011 22mghmmvv所以运动员落至水面时速度 v 的大小为：22 022 10 105/15/vghm sm sv（五）小（五）小 结结 1、我们说机械能守恒的关键是：只有重力或弹力做功； 2、在具体判断机械能是否守恒时，一般从以下两方面考虑： 对于某个物体，
7、若只有重力做功，而其他力不做功，则该物体的机械能守恒。 对于由两个或两个以上物体（包括弹簧在内组成的系统，如果系统只有重力做功或弹力 做功，物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的 转移，系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能守恒。 3、如果物体或系统除重力或弹力之外还有其他力做功，那么机械能就要改变（六）（六）板书设计板书设计机械能守恒内容只有重力做功，单个物 体的动能和重力势能相 互转化，物体的机械能 守恒只有弹簧的弹力做 功，物体的动能和 弹簧的弹性势能相 互转化，物体与弹 簧组成的系统机械 能守恒只有重力和弹簧的 弹力做功，物体的 动能和重力势能与 弹簧的弹性势能相 互转化，物体和弹 簧组成的系统机械 能守恒条件只有有重力做功只有弹力做功只有重力和弹力做 功表达式2211PKPKEEEEkpEE 0E
