公开课机械能守恒中学教育中学学案中学教育中学学案.pdf

学习好资料 欢迎下载 机械能守恒定律【学习目标】1、知道什么是机械能，理解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和适用条件。【完成目标】情景导入：通过前面所学，我们知道重力做功会引起重力势能的变化，弹簧弹力做功会引起弹性势能的变化，合外力做功会引起物体动能的变化。即功是能量变化的量度。那么，各种能量之间有无关系？能否相互转化？目标一：请简述下列物理情景中能量之间的相互转化 情景 1、把小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度，然后放开，再用一铁杆在某一点挡住细线，再观察。问题 1、在两次过程中小球分别受到哪些力？问题 2、哪些力对小球做功？问题 3、小球具有那些形式的能量？各种形式的能量是否变化，能量之间如何转化？问题 4、类比情景 1 的分析过程，分析一下情景中能量的相互转化 以初速度 v0 冲上倾角为 光滑斜面 自由下落的小球 问题5、总结以上各种情景你能得出什么结论？问题 6、结合以上物理情景，阅读教材、查阅资料，什么是机械能？机械能的大小如何确定？如何理解机械能具有相对性？目标二：机械能守恒定律的内容和适用条件 （参照课本 P76中的动能与势能相互转化的定量关系的证明过程，请同学们完成下列情景中的问题。)问题 7、质量为 m的物体自由下落（光滑斜面下滑）过程中，经过高度 h1的 A点时速度为 v1，下落至高度 h2的 B点处速度为 v2，不计阻力，取地面为参考平面，物体由 A到 B下落过程中重力做功与重力势能变化的关系及物体由 A到B下落过程中合外力做功与动能变化的关系：问题 8、紧靠在 A点的被压缩 x 的弹簧上的质量为 m的物体，在弹簧恢复到原长 B点时，弹簧弹性势能变化和弹力做功的关系及合外力做功和动能变化的关系？（接触面光滑）A B x 学习好资料 欢迎下载 问题 9、综合上述两情景你能得到什么样的关系式？机械能存在什么样的关系？问题 10、如果物体自由下落过程中存在恒定大小的空气阻力f 时，那么在问题7中从 A到B 的过程中机械能存在什么样的关系？能得到和问题 7 一样的结论吗？为什么？问题 11、根据上述情景感悟什么是机械能守恒？机械能守恒定律的内容及其表达式？（结合上述问题并查阅课本和资料）问题 12、从上述情景中感悟机械能守恒定律的条件是什么？【典例分析】例 1、在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：（）A、起重机吊起物体匀速上升；B、物体做平抛运动；C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。例 2、在距离地面 20 m高处，以 15 m/s 的初速度水 平抛出一小球，不计空气阻力，g 取 10 2/sm，求小球落地速度大小。【反思总结】应用机械能守恒定律解题的一般步骤是怎样的？【课堂小结】今天你学到什么知识？什么方法？【目标检测】（见课件）【解读下节目标】1、继续对机械能守恒定律进行理解。2、运用机械能守恒定律进行运算。基础题（每题 5分）在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：（）A、起重机吊起物体匀速上升；B、物体做平抛运动；C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。从离地高为 Hm 的阳台上以速度 v 竖直向上抛出质量为 M 的物体，它上升 hm 后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（）A、物体在最高点时机械能为 Mg(H+h);B、物体落地时的机械能为 Mg(H+h)+1/2MV2;势能可以相互转化理解机械能守恒定律的内容和适用条件完成目标情景导入通过前面所学我们知道重力做功会引起重力势能的变化弹簧弹力做功会引起弹性势能的变化合外力做功会引起物体动能的变化即功是能量变化的量度那么各把小球拉到一定高度然后放开再用一铁杆在某一点挡住细线再观察问题在两次过程中小球分别受到哪些力问题哪些力对小球做功问题小球具有那些形式的能量各种形式的能量是否变化能量之间如何转化问题类比情景的分析过程分析材查阅资料什么是机械能机械能的大小如何确定如何理解机械能具有相对性目标二机械能守恒定律的内容和适用条件参照课本中的动能与势能相互转化的定量关系的证明过程请同学们完成下列情景中的问题问题质量为的物体自下落学习好资料 欢迎下载 C、物体落地时的机械能为 MgH+1/2MV2;D、物体在落回过程中，过阳台时的机械能为MgH+1/2MV2 如图所示，桌面高度为 h，质量为 m 的小球从离桌面高 H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为：（）A、mgh；B、mgH；C、mg(H+h)；D、mg(H-h)。4.如图所示，物体 A、B 用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上，现同时对 A、B 两物体施加等大反向的水平恒力 F1、F2，使 A、B 同时由静止开始运动，在运动过程中，对 A、B 两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）（）A.机械能守恒 B.机械能不守恒 C.当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大 D.当弹簧弹力的大小与 F1、F2 的大小相等时，A、B 两物体速度最大，系统机械能最大 5.从高处自由下落的物体，它的重力势能 Ep 和机械能 E 随高度 h 的变化图线如图所示，正确的是 （）6.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是 （）A.重力势能和动能之和总保持不变。B.重力势能和弹性势能之和总保持不变。C.动能和弹性势能之和保持不变。D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。7.一个质量为 m 的物体以 a=2g 的加速度竖直向上运动，则在此物体上升 h 的过程中，（）A 重力势能增加了 2mgh B 动能增加了 2mgh C 机械能保持不变 D 机械能增加了 mgh 8.当物体克服重力做功时，物体的 （）A 重力势能一定减少，机械能可能不变。B 重力势能一定增大，机械能一定增大。C 重力势能一定减少，动能可能减小。D 重力势能一定增大，动能可能不变。9.质量为 1 的物体在地面上高 20m 的地方在一拉力的作用下以 7m/s2的加速度竖直下落 5m的过程中，物体的机械能改变量是 （）A 5J B 10J C 15J D 20J 10.如图所示，A、B 两球的质量相等，A 球挂在不能伸长的绳上，B 球挂在轻质弹簧上，把两球都拉到水平位置，然后释放，若小球通过悬点 O 正下方的 C 点时，弹簧和绳子等长（）A.在 C 点 A、B 两球的动能相等 B.A、B 两球重力势能的减少量相等 C.A 球的机械能守恒 D.B 球的机械能减少 11.气球以 10m/S 的速度匀速上升，当它上升到离地 15m 的高空时，从气球上掉下一个物体，若不计空气阻力，求物体落地的速度是多少？（10 分）12.如图所示，轻质弹簧一端与墙相连，质量为 4 的木块沿光滑的水平面以 V0=5m/S 的速度运动并压缩弹簧 K，求弹簧在被压缩的过程中的最大弹性能以及木H h 势能可以相互转化理解机械能守恒定律的内容和适用条件完成目标情景导入通过前面所学我们知道重力做功会引起重力势能的变化弹簧弹力做功会引起弹性势能的变化合外力做功会引起物体动能的变化即功是能量变化的量度那么各把小球拉到一定高度然后放开再用一铁杆在某一点挡住细线再观察问题在两次过程中小球分别受到哪些力问题哪些力对小球做功问题小球具有那些形式的能量各种形式的能量是否变化能量之间如何转化问题类比情景的分析过程分析材查阅资料什么是机械能机械能的大小如何确定如何理解机械能具有相对性目标二机械能守恒定律的内容和适用条件参照课本中的动能与势能相互转化的定量关系的证明过程请同学们完成下列情景中的问题问题质量为的物体自下落学习好资料 欢迎下载 块的速度 V1=3m/S 时的弹簧的弹性势能？（10分）13.一条长为 L 的均匀链条，放在光滑水平桌面上，链条的一半垂于桌边，如图 7-8-13所示.现由静止开始使链条自由滑落，它全部脱离桌面时的速度为多大？（10分）14如图所示，放置在水平面上的质量为 0.2 kg的 物块 m 压缩着弹簧，当弹簧的弹性势能为 10 J 时由静止释放物块。倾角为 30的斜面与水平面间有一小段圆弧相连，各接触面均光滑，g 取10 ms2，问：（10 分）(1)物块被弹簧弹开时在水平面上运动的速度为多大?(2)物块在斜面上能滑行多远?满分共 80 分，学生得分 【日期】月 日 【批语】势能可以相互转化理解机械能守恒定律的内容和适用条件完成目标情景导入通过前面所学我们知道重力做功会引起重力势能的变化弹簧弹力做功会引起弹性势能的变化合外力做功会引起物体动能的变化即功是能量变化的量度那么各把小球拉到一定高度然后放开再用一铁杆在某一点挡住细线再观察问题在两次过程中小球分别受到哪些力问题哪些力对小球做功问题小球具有那些形式的能量各种形式的能量是否变化能量之间如何转化问题类比情景的分析过程分析材查阅资料什么是机械能机械能的大小如何确定如何理解机械能具有相对性目标二机械能守恒定律的内容和适用条件参照课本中的动能与势能相互转化的定量关系的证明过程请同学们完成下列情景中的问题问题质量为的物体自下落