机械能守恒定律的应用 教学设计.docx
刘明洱教案第七手机械能第七节机械能守恒定律的应用一、教学目标1 .在己经学习有关机械能守恒定律的基础匕 进一步掌握机械能守恒的条件，掌握应用机械能守恒定 律分析、解决问题的基本方法。2 .通过例题和课堂练习，培养学生运用所学知识综合分析、解决问题的能力，二、重点、难点分析1.重点是机械能守恒条件的理解，能里应用机械能守恒定律解决有关问烟：使学生掌握；能鲂正确分 析物体系统所具有的机械能：2.难点是分析物体系统物体系统机械能守恒的条件。三、教学过程（一）引入新课：问就引入：1.机械能守恒的条件是什么？ 2机械能守恒定律的内容是什么？小结：学习机械能守恒定律，要能应用它分析、解决问胸.下面我们通过具体问题的分析来学习机械 能守恒定律的应用.在具体问题分析过程中.一方面要学习应用机械能守怛定律解决问题的方法,另一方 面通过问题分析加深对机械能守恒定律的理解与认识.（二）新课教学：1.机械能守恒定律的应用例1.在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平拊出一小球,不计空气阻力.取g=10m/s2,求小球 落地速度大小。引导学生思考分析，提出问题：（D前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动，现在能否应 用机械能守恒定律解决这类问题？（2）小球抛出后至落地之前的过程中，是否满足机械能守恒的条件？如何 应用机械能守恒定律解决问S3 ?归纳学生分析的结果，明确：（1）小球下落过程中，只有重力对小球做功，满足机械能守恒条件，可以 用机械能守恒定律求解：（2）应用机械能守恒定律时，应明确所选取的运动过程，明确初、末状态小球所具 有的机械能。解:取地面为参考平面，撤出时小球具有的垂力势能Epl=mgh,动能雄.=35>堇丽.的值F电能5，一工就缺冽落地时小球的速度大小为v-迎2河山1”20«九2/t问题：请考虑用机械能守恒定律解决问题与用运动合成解决何即的差异是什么？例2.小球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下，并进入在整直平面内的离心轨道运动，如图所示，为保 持小球能够通过离心轨道地高点而不落下来，求小球至少应从多高处开始滑下？已知离心眼轨道半径为R, 不计各处摩擦。工提出问烟，引导学生思考分析：（1）小球能帔在离心轨道内完成完整的圆T， 二 册运动,对小球通过圆轨道地高点的速度有何澳求？（2）从小球沿斜轨道滑h下，到小球在得心轨道内运动的过程中，小球的机械能是否守恒？JL（3）如何应用机械能守恒定律解决这一问题？如何选取物体运动的初、末状态？归纳学生分析的结果，明确：（1）小球能修通过圆轨道最高点，要求小 球在最高点具有一定速度，即此时小球运动所需要的向心力.恰好等于小球所受电力： （2）运动中小球 的机械能守怛：（3）选小球开始卜滑为初状态.通过离心轨道最诙点为末状态.研究小球这一运动过程.解：取离心轨道最低点所在平面为参考平面,开始时小球具有的机械能El=«gh,通过离心轨道最高 点时,小球速度为v.此时小球的机械能刘明海教案刘明海教案第七章机械能为E,10/ M2*卜?也/"守定津庆凡« 2； tutt . tn2H)令StRSilEm五侵苍d应满兄A由以上网式得 。:R成完整的版周运动。成完整的版周运动。小0人)?位高同由上开始氨F,可以在青心映通内，进一步说明：在中学阶段，由于数学工具的限制，我们无法应用牛顿运动定律解决小球在圆轨道内的 运动,但应用机械能守恒定律，可以很简单地解决这类问逆，若选择圆轨道的最高点为参考面结果如何？1例3.长l=80c的细绳上端固定，下端系一个质册m=100g的小球.将小球窝、拉起至细绳与整直方向成60。角的位置.然后无初速择放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大？取g=10m/s2.:二一一，提出问题，引导学生分析思考：(1)择放后小球做何运动？通过最低点时,绳时小球的拉力是否等于小球的生力？(2)能否应用机械能守恒定律求出小球通过最低点时的速度？归纳学生分析结果，明确：(D小球做圆周运动，通过最低点时，绳的拉力大于小球的重力，此二力 的合力等于小球在域低点时所需向心力；(2)绝对小球的拉力不对小球做功，运动中只有重力对球做功. 小球机械能守恒。解：小球运动过程中，重力势能的变化最AED=-mgh=-mgl(l-cos60° ).此过程中玷审?变化量AE», Im'机傩守恒之律还可以表达力E, AEfc-0 即 2ML吨(l.cofW )«0If&a m彳=2ta<(1 - c«»W* ) &#点时.W T -在最低点时绳对小球的拉力大小为T°mg + m T°mg + m !K*2a*(bcoi6Oa )-2mt-2X01xt0N-2N提出同S3：通过以上各例题，总结应用机械能守恒定律解决问即的基本方法。归纳学生的分析，作课堂小结。(三)课堂小结1 .在只有里力做功的过程中，物体的机械能总fit不变。通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解,2 .应用机械能守恒定件解决问胞时，应首先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件，其次要正 确选择所研究的物理过程，正确写出初、末状态物体的机械能表达式.3 .从功和能的角度分析、解决问时.是物理学研究的重要方法和途径.通过本节内容的学习,逐步培 养用功和能的观点分析解决物理问题的能力.4 .应用功和能的观点分析处理的何膻往往具有一定的综合性,例如与圆周运动或动量知识相结合,要 注意将所学知识融汇贯通,粽合应用,提高综合运用知识解决问题的能力.四、说明：势能是相互作用的物体系统所共有的，同样,机械能也应是物体系统所共有的。在中学物理教学中，刘明海教案第七章机械小不必过份强蠲这点，平时我们所说物体的机械能，可以理解为是对物体系统所具有的机械能的一种简便而 通俗的说法.五、作业：P133 (3) (4) (5)
