机械能、热运动.doc

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1、3中职物理动态分层教学有效化研究课题组实验班专用备课笔记第二单元 机械能 热现象及应用实验班级 12综合高中（机电、电子）执教者姓名_许 金 友_江苏省如东职业高级中学20122013学年度第 一 学期学生单元学习过程记载表姓名上单元考核层次本章初选层次新授后任务单完成情况考前二次选层第1轮考试成绩第2轮考试考核最高成绩考核层次确定考核降次者任务完成情况层次成绩学生单元学习过程记载表姓名上单元考核层次本章初选层次新授后任务单完成情况考前二次选层第1轮考试成绩第2轮考试考核最高成绩考核层次确定考核降次者任务完成情况层次成绩本单元对照组班级学生成绩记载表姓名第一轮B卷考试成绩第二轮考试姓名第一轮B

2、卷考试成绩第二轮考试层次成绩层次成绩本单元实验成绩分析班级均分C层次学生所占比例B层次学生所占比例A层次学生所占比例A卷未能通过合格的学生所占比例实验班对照班分析与结论注：班级均分中每个学生的成绩取两次考试的最高分统计。课外辅导与心理沟通活动记载活动目的活动日期参加学生活动过程结果评价活动目的活动日期参加学生活动过程结果评价活动目的活动日期参加学生活动过程结果评价教案序数：NO.33-37 授课时间： 月 日 节教学内容：学生利用晚自修和课上的时间，借助于导学案自主学习第二单元内容，并完成导学案中的相关问题和习题。教学目的：1、通过自主学习，自主建构概念。2、通过自主学习及作业的完成情况，自我

3、评价选择学习层次，为下一步的学习做好准备。教学方法：自主学习、互助学习、教师答疑。教学过程：1、第1、2节课及课前或课后晚自修自主完成1、2、3三节的自学任务。2、第3节课前20分钟对自主学习中的存在问题开展小组互助学习，对小组讨论不能解决的问题，做好记录。在后25分钟，组间互相解决问题，或由老师回答。3、第4课及晚自修完成后2节的自学任务。4、第5节课前20分钟对自主学习中的存在问题开展小组互助学习，对小组讨论不能解决的问题，做好记录。在后25分钟，组间互相解决问题，或由老师回答。课上生成记载：教后感：教案序数：NO.3839 授课时间： 月 日 节教学内容：功、功率教学目的：1、理解功的概

4、念，知道做功的两个必要因素（A）。2、掌握力与位移有夹角时的做功公式（A）；了解该公式的推导、知道正功、零功、负功（B）。3、掌握物体沿斜面运动重力做功计算的几种方法、掌握合力做功计算的两种方法（C）。4、了解比值定义法（B）。5、理解功率的定义，知道功率与速度的关系（A），了解平均功率与瞬时功率（B）。6、了解汽车运行中的实际工作情况（C）。教学重点：本堂课可分为两部分讲，一是讲功，二是讲功率。重点放在功上教学难点：力与位移有一定夹角的功的求法教学方法： 举例、画图、对比、提问教学时数： 2课时教学过程：导 入：同学们，能源与我们的生活、学习、工作息息相关1、没有能就没有生命生命是以能量代谢

5、和物质代谢为基础的；2、没有能就没有这个世界万物生长靠太阳3、没有能就没有现代文明不难想象，假如地球上没有能源，我们的世界将是一个什么样子。世界上的战争很多因能源而起，比如阿富汗战争、伊朗战争、利比亚战争。能有多种形式。（请同学列举能的形式）光能、热能、电能、化学能、机械能、核能等等。从今天开始，我们将来共同学习一种最简单的能的形式机械能。进入新授：第二章 机械能2.1功和功率一、功（请同学们回忆一下，初中所学过的功的概念）在物理学中，把力和受力物体在力的方向上的位移的乘积, 叫做力对物体所做的功。很显然，我们初中讲的功，只是一种特殊的情况，即1、力与物体的位移在同一方向的情况公式：W=Fs单

6、位：焦耳（J）1J1NM表示1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移所做的功这里需要提醒同学们注意：做功有两个必不可少的因素（1）作用在物体上的力，（2）在力的方向上发生的位移二者缺一不可举例：（1）一个小球在光滑的水平面上，由于惯性发生了位移，做不做功？（2）举重运动员，举着杠铃不动时，做不做功？（3）人提着水桶在水平地面上匀速前进，做不做功？为什么？过渡句以上讲的是初中学过的关于功的概念。在日常生活中，很多时候，力与运动方向既不互相垂直，也不在同一条直线上。比如，我们放假的时候，斜向上拉着箱子回家，力是斜向上方的，位移是向正前方的，那么它的做功情况又是怎样的呢？现在我们就来讨论这个问题。2

7、、力与位移有夹角的做功如图所示：我们可以先将F进行分解，分解成水平方向的F1和竖直方向的F2在水平方向上，F1发生了位移，位移的大小S，所以F1做功为类比：相当于运动会上，一个班级可以分为男子组和女子组，男子组没得分，女子组得了分。所以整个班级的总分实际上就等于女子组的得分。W1=F1S在竖直方向上：F2没有发生位移，所以没做功。所以力F所做的功，实际上就等于F1所做的功即WW1=F1S 而F1Fcos所以W=FScos由此可见：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移间夹角的余弦这三者的乘积。二、功的正负1、复习三角函数的有关知识。图中r恒大于零，x，y的正负由所在象限决定。在a

8、图中，角在第一象限，00900，x、y都大于零。所以在00900时，即正弦、余弦皆为正值。在b图中，角在第二象限，9001800，y都大于零，x小于零。所以在9001800时， ，即正弦为正值、余弦为负值。在c图中，角0，y等于零，x等于r。所以在0时，在d图中，角1800，y等于零，x等于-r。所以在1800时，角900，y等于r，x等于零。所以在900时，2、在公式W=FScos中，的取值范围为01800（1）正功当 0 90时，cos 0 , W 0 , 力对物体做正功。其效果是使物体的速度越来越快，动能越来越大其中，当0时cos1，公式W=FScos可简化为W=FS，这就是我们初中所讲

9、的力跟位移方向相同的情况。因此初中学习的内容，只是我们今天学习的内容的一个部分，是做功的一种特殊情况。（2）零功当90时，cos 0，因此W0，力对物体不做功GsFN这就是我们初中讲的，当力跟位移垂直时的情形。举例：提水桶在水平方向移动不做功图中支持力和重力不做功。（3）负功当90 180时，cos0 ，W 0 ,力对物体做负功。其中，当180时，cos-1，公式可简化为W=-Fs注意：力对物体做负功，我们也可说成物体克服力做了功，但在数值上变为正的。举例：重10N的物体，竖直向上运动了2米，则重力做了W=-Gh=-10*2J=-20J，也可以说成物体克服重力做了20J的功（其数值变为正）例

10、题：【例1】一重为10N的物体，沿倾角为37度的斜面下滑了5m，求在这个过程中，重力对物体所做的功。解法一：公式法斜面的倾角为370，显然重力与位移的夹角为530所以W=GScos530=1050.6J30J解法二：拿重力乘以物体在竖直方向的位移h h=Ssin370W=Gh=G Ssin370= GScos530=1050.6J30J解法三：如图所示，将重力分解成沿斜面向下的F1和垂直于斜面向下的F2，其中F2跟位移S垂直不做功，所以F1所做的功就是重力所做的功因为F1=G sin370所以W=W1=（G sin370）SG Ssin370= GScos530=1050.6J30J以后求重力

11、做功的问题，这三种方法都可以用，希望大家记住并理解。重力对物体所做的功，只与高度差有关，与物体的路径无关。例：这三种情况，物体虽然所走的路径不一样，但下落的高度差相等，所以重力做功相同。都是【例2】如图所示，汽车在爬坡过程中，哪些力做正功，哪些力做负功，哪些力不做功。强调：（1）功只有大小、正负，没有方向，是标量。（2）如果物体受几个力的作用时，此公式既适用于每个力做功的情况，也适用于合力做功的情况，且合力所做的功等于各个力所做功的代数和。【例3】如图所示，物体在拉力和阻力的共同作用下，向前运行了10m ，分别求拉力、阻力和合力所做的功，并分析他们之间的关系。解：WF=Fs=1010J100J

12、WFf=-FfS-410J-40JF合F-Ff=（10-4）N6NWF合F合S610J60J有W合WFWFf【例4】如图所示，分析物体的受力情况，求各个力及合力所做的功，并分析它们之间的关系。解：如图所示物体共受重力、支持力、拉力、摩控力共四个力的作用。WG=GScos1200- GScos600-10050.5J-250JWFf=FfScos1800=-FfS=-205J-100JWFn=FnScos9000WF=FS=905J450JW合F合S（F-Ff-F1）S（90-1000.5-20）5J100J所以W合WG+WFf+WF请同学们思考：求合力所做总功的两种方法。（1）先求合力，再求合

13、力所做的功；（2）先求出各个力所做的功，然后求这些功的代数和。三、功率前面我们讲过，物体运动有快有慢，为了描述物体运动的快慢，我们用物体运动的位移S，跟完成这段位移所用时间t的比值，来描述物体运动的快慢，这个比值称为速度，即V=S/t同样，做功也有快有慢，为了描述物体的做功快慢，我们也可以用力对物体所做的功W，与完成这些功所用时间t的比值来描述，这个比值我们给它一个名称叫功率。1、定义：一个力所做的功W 跟完成这些功所用时间t 的比值，叫做功率 。用P表示2、定义式：P此定义法属比值定义法，P的大小与W、t无关。关于比值定义法，请同学们看导学案第六页。3、单位：瓦（w），1W1J/s4、物理意

14、义：功率是表示力做功快慢的物理量。5、功率的计算式PFV当F跟S的方向一致时，W=FS，P即功率等于作用力与速度的乘积。6、平均功率与瞬时功率关于平均功率与瞬时功率，请同学们看导学案67页。讨论：（1） 当F 一定时, P与v 成正比, 这时实际功率P 随着速度v 的增大而增大。比如，火车在刚起动并做匀加速运动时，F不变，随速度的增加，实际功率越来越大，直到实际功率等于额定功率时，速度达到最大值。（2） 当 P 一定时, F 与v 成反比, 如果需要较大的力F，则需减小速度v。比如，A、汽车上坡时，需要较大的牵引力，必须换档降速B、重载卡车，正压力大，摩擦力大，需要的牵引力大，必须低速行驶C、

15、最大速度受最大功率的限制（最大速度时，牵引力等于阻力）要提高最大速度，必须提高发动机功率。汽车的实际工作情况，看导学案第10页例 题：P5657 例2课堂小结：课堂练习：P57第12题课后作业：1、导学案P43课后作业2、物理练习册相关练习。教案序数：NO.40 授课时间： 月 日 节教学内容：动能、动能定理教学目的：1、理解能的概念能及功和能的关系（B）；2、了解动能的定义，掌握动能的计算公式（A）；3、掌握动能定理，并能应用动能定理进行简单的计算（A）；4、理解动能定理，能灵活应用动能定理解决实际问题。（B）5、理解动能、动能定理公式的推导（C）；教学重点：动能、动能定理教学难点：动能定理

16、的理解及应用授课时数：1课时教学过程：复习上课：1、力与位移有夹角时，力对物体做功的公式是什么？2、力对物体在什么情况下做正功？负功？不做功？3、几个力对物体所做的总功，可能用哪两种方法来求得？导 入：请同学们合上书，谁来说说看，第二章的总标题是什么？机械能关于机械能，我们在初中已有所认识，它包括两种形式，谁来说说看？动能和势能。这一堂课，我们先来认识动能的有关知识进入新授：6.2动能 动能定理（在讲动能、动能定理之前，我们先来了解一下，有关能的概念，以及功与能的关系）一、功和能1、能的概念上堂课我们学习了物体对外做功的问题，不知同学们有没有注意到：不是所有的物体、任何时候都能对外做功的。比如

17、：（1）停止的汽车不能推动前面的木块，对木块做功，而行驶的汽车能。（2）锤直接放在木桩上，不能对木桩做功，而将锤抡起一定高度后能。（3）流动的河水能带动叶轮做功，而静止在水缸里的水则不能。（4）拉开的弓能将箭射出去（即对箭做功），而未拉的弓则不能。因此，人们规定如果一个物体能够对外界做功，我们就说这个物体具有能。2、做功的过程是能量转化的过程比如：（1）内燃机通过膨胀推动活塞对外做功，将内能转化为机械能（2）运动物体通过摩擦力做功，将机械能转化为内能（请同学们举一些做功是能量转化过程的例子）老师继续补充一些例子（3）掷铅球手对铅球做功的过程，实际上是将体内的化学能转化为铅球的动能的过程。（4）

18、水流通过冲击发电机叶轮做功，将机械能转化为电能。3、功是能量转化的量度功和能的单位都是焦耳，但它们有着本质的区别能是状态量，表示物体含有能量的多少；功是过程量，由于做功，使甲种形式的能减少，乙种形式的能增加，做功是甲能减少和乙能增加的过程，即是能量转化的过程，打比方：如图所示，甲容器中有10L水，乙容器中有2L的水，这都是状态量，表示每个容器在某一时刻含有水的多少，相当于“功和能”中的“能”从甲容器中移3L水到一容器中，这个移水是个过程，相当于“功和能”中的做功的过程。显然，甲容器中水的减少量等于乙容器中水的增加量，也等于移水的数量（3L）同样的道理，做功的过程是将甲种形式的能转化成乙种形式的

19、能，甲能的减少量等于乙能的增加量，在数值上就等于甲物体对乙物体做的功。因此，我们说，功是能量转化的量度。比如，用手掷铅球，是将化学能转化为动能的过程，手对铅球做了多少功，就表示你体内有多少化学能转化为铅球的动能。小结功和能二、动能1、定义：在初中我们已经学过动能的定义，请同学们回忆一下：物体由于运动而具有的能叫做动能。用表示。那么，动能的大小与哪些因素有关呢？下面我们来一起讨论。2、动能的大小由动能的定义可知，物体不运动，则物体没有动能，即静止的物体动能为零。由上面讲的“功是能量转化的量度”可知：静止的物体获得的动能，就等于外力对该物体所做的功。即W=Ek-0=Ek（类比：原来你袋子里没有钱，

20、现在我给了你5元钱，那么，你袋子里拥有的钱，就等于我给你的钱，即5元钱。也就是说，要知道你现在拥有的钱，只要知道我给了你多少钱就可以了）因此，只要算出对物体做了多少功，就可以知道做功后物体的动能假设一个物体的质量为m，在恒力F的作用下，从静止开始运动，经过一段位移后的速度为V由又F=ma所以WFsma*由此可知物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。3、单位因此，动能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。4、说明：（1）动能是标量，只有大小，没有方向，与速度的方向无关。（2）动能只有正值，没有负值。例 题： P58 例1三、动能定理我们共同来做一条题目质量为 m的物体，初速度为V1，在水平

21、方向上受到与V1同向的合力F的作用，经过一段位移后，速度为V2，求合外力对物体所做的功。解：因为F合ma，s=所以W合F合Sma即W合Ek1-Ek2=Ek这表明，外力对物体做的功，等于物体动能的变化量，即末动能减初动能，这就是动能定理。1、动能定理（P110）合外力对物体所做的功，等于物体动能的改变量。公式：2、说明：（1）若合外力方向与物体运动方向相同时，合外力对物体做正功，W0 ，则物体动能增加。（2）若合外力方向与物体运动方向相反时，合外力对物体做负功，（即物体克服阻力做功，又称物体对外做功）W0 ，则物体动能减小。（3）若合外力等于0，则W0，物体的动能不变，即物体做匀速直线运动。（4

22、）运用动能定理解决实际问题比用牛顿第二定律方便（它只需要考虑初状态和末状态，无需考虑过程）。例 题： P59例2课堂小结：课堂练习：质量为103Kg的载重汽车，在5103N的牵引力作用下，速度由10m/s，增加到20m/s，若汽车运动过程中受到的平均阻力为2103N，求汽车速度发生上述变化所通过的位移。（分别用动能定理和牛顿第二定律解）解一：用牛顿第二定律解解二：用动能定理解课后作业：1、导学案P44课后作业2、物理练习册相关练习教案序数：NO.41 授课时间： 月 日 节教学内容：势能教学目的：1、掌握重力势能的概念、大小及相对性（A）。2、了解重力做功与重力势能的变化关系（B）。3、了解重

23、力势能公式的推导（C）。4、了解弹性势能和势能的概念（C）。教学重点：重力势能的大小、相对性及重力势能的变化与重力做功的关系教学难点： 重力做功与重力势能的变化关系授课时数： 1课时教学过程：复习上课：1、什么是能？功和能存在什么样的关系？2、什么叫动能？动能是大小？3、动能定理的内容是什么？导 入：同学们，不知道大家有没有注意到：将铁锤直接放在木桩上，不能将木桩打进去，也就是不能对木桩做功，说明锤没有能；如果将铁锤抡起一定的高度，再放下来，则能对木桩做功，说明铁锤抡起后具有能。再比如：如果不将弓拉开，箭就射不出去，说明没有能；如果将弓拉开，手放开，箭就飞出去，说明拉开的弓箭具有能量。显然，抡

24、起的锤也好，拉开的箭也好，都不在运动。说明，这种能不是动能，而是我们今天所要共同研究的另一种机械能势能。进入新授： 势能一、重力势能1、概念：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。2、大小假如说，物体处于地面时的势能为零。把质量为m的物体从地面匀速举高到高度h处，则外力F做的功为W=Fh=mgh前面我们讲过“功是能量转化的量度”对物体做了多少功，则物体就获得多大的能。因此，原来没有能量的物体，经过做功后，获得了mgh的能量，这个能就是势能，用Ep表示。则有W=mgh=Ep-0=Ep即Ep=mgh结论：物体的重力势能等于物体的质量、重力加速度和高度的乘积。3、单位1Kg.m/s2.m=1N.m=

25、1J故重力势能与功、动能的单位相同，都是焦耳。4、重力势能的相对性如图所示，一层楼的高度为3m，讲台的高度为1m，在二楼教室，一个粉笔盒放在讲台上，此时，我们要研究粉笔盒所处的高度，必须要指出以什么位置作为参考平面。如果以地球的地面为参考，则粉笔盒的高度为4米，如果以二楼教室的地面为参考，则粉笔盒的高度为1米，如果以讲台的台面为参考，则粉笔盒的高度为0米，如果以二楼教室的天花板为参考，则粉笔盒的高度为2米。由此我们可以看出，高度是一个相对量，具有相对性（取不同的参考面，其高度的数值不同）。重力势能w=mgh是通过高度算出来的，因为高度具有相对性，所以重力势能也具有相对性。上例中，假如粉笔盒的质

26、量为1kg，该物体相对于教室地面的势能为：19.81J9.8J该物体相对于地球地面的势能为：19.84J39.2J该物体相对于讲台桌面的势能为：0该物体相对于天花板的势能为：19.8（2）J19.6J所以，要确定某位置物体的势能，必须先取一个零势能面。一般情况下，选地面为零势能面。注意：重力势能也可以有负值。5、重力做功与重力势能的关系1、当物体下降时（1）重力的做功情况重力的方向竖直向下，物体的位移方向也是竖直向下，重力的方向与物体位移的方向相同，所以重力做正功。重力所做的功为（2）重力势能的变化情况物体下降，高度减少，所以重力势能减小，重力势能的减少量为（3）结论：对比重力所做的功和重力势

27、能的减少量，我们就可以得出这样的结论物体下降，重力做正功，物体的重力势能减小，重力势能的减小量就等于重力对物体所做的功。2、当物体上升时（1）重力的做功情况重力的方向总是_，物体的位移方向_，重力的方向与物体位移的方向_，所以重力做_功。重力所做的功为（因为h1h2，w值为负）重力做负功，我们也可以说成：物体克服重力做功，但数值为正，即物体克服重力所做的功为（2）重力势能的变化情况物体上升，高度增加，所以重力势能增加，重力势能的增加量为（3）结论：对比物体克服重力所做的功和重力势能的增加量，我们就可以得出这样的结论物体上升，重力做负功，物体的重力势能增大，重力势能的增加量就等于物体克服重力所做

28、的功。3、统一公式：无论是物体上升还是下降，下面的公式都适用。注意：初-末，上升h1h2,W重为正二、弹性势能一个物体能对外做功，我们就说它具有能。物体由于运动而具有的能叫动能。具有动能的物体能够对外做功。物体由于被举高而具有的能，叫重力势能。具有重力势能的物体也能对外做功。除了这两种情况外，有没有其他情况下，物体也能对外做功呢？（1）将弹簧压缩和伸长，弹簧就具备了对外做功的能力；（2）将弓拉开，弓就具有了对外做功的能力。事实上，一切发生弹性形变的物体都能对外做功，都具有能量。如：发条、网球拍、发生形变的竹片等。在它们恢复原状的时候都能对外界做功。由于物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。动

29、能、重力势能、弹性势能都与机械运动有关，因此，统称为机械能。需要强调的是:三种机械能是可以相互转化的（1）物体下降：重力势能转化为动能。（2）物体上升：动能转化为重力势能。（3）弹簧振子：动能与弹性势能相互转化。（4）蹦蹦床：动能、重力势能、弹性势能相互转化。三、势能1、分析重力势能（1）谈到重力势能，必须要涉及到两个物体构成的系统：一是地球，二是地球附近的物体。（2）这两个物体之间存在着引力（重力）作用。（3）在重力作用下，如果物体做下落运动，速度将越来越快，即动能越来越大，根据能量守恒定律（能量既不可能凭空产生，也不可能凭空消失，只能由一种形式的能转化为另一种形式的能，或者由一个物体转移给

30、另一个物体），必然存在一种随着高度下降越来越小的能，这种能就是重力势能。重力势能是由物体相对于地球的高度决定的。2、分析弹性势能（以弹簧振子为例）（1）存在着由两个物体构成的系统：一是振子，二是弹簧。（2）这两个物体之间存在着弹力的作用。（3）如图所示，在弹力作用下，由B点向O点运动过程中，速度越来越快，即动能越来越大，根据能量定恒定律，必然存在一种随着离O点（平衡位置）越来越近而越来越小的能，这种能就是弹性势能。弹性势能是由振子偏离平衡位置的距离决定的。3、导出势能的概念概括上面两种势能，我们可以找到它们的共同的东西：（1）是由两个物体构成的系统；（2）两个物体间有力（引力、弹力、斥力）的作

31、用；（3）因为物体间有力的作用，因此如果只在这个力的作用下，物体运动的速度会越来越快，即动能越来越大，而动能肯定是由某种能转化而来，这种能就是势能。归纳上面的共性，我们可以给势能下如下定义：两个物体之间，如果存在着力（吸引、斥力、弹力）的作用，那么由它们之间的相对位置必然决定一种能，这种能就叫做势能。除重力势能、弹性势能外，我们在以后的章节中还将共同学习分子势能和电势能。例 题： 质量是2.5kg钢球，自由降落1.0s，重力对它做了多少功？它的重力势能减少了多少？解：钢球在1.0s内自由下落的高度课堂小结：练 习： 1、一个重50N的物体，从距地面12m高的地方自由下落，当下落4m时重力势能是

32、多少？落地时的重力势能是多少？在整个下落过程中，重力势能变化了多少？（400J，0J，600J）2、物体从静止开始自由下落时，在最初三个连续相等时间内，重力势能的减少量之比为多少？（1：3：5）课后作业：1、导学案P4445基础层次（1）（2）（3）（4）四题，应用层次（1）（2）两题，拓展层次（1）题。教案序数：NO.42、43 授课时间： 月 日 节教学内容：机械能守恒定律教学目的：1、了解机械能的定义；知道各种形式的机械能之间是可以相互转化的。（A）2、掌握机械能守恒定律，并能应用机械能守恒定律进行简单的计算。（A）3、掌握机械能守恒定律的应用条件。（B）4、会证明自由落体运动、沿光滑斜

33、面下滑的物体机械能守恒。（C）教学重点：机械能守恒定律及其应用条件。教学难点：机械能守恒定律条件的理解授课时数：2课时教学方法：多媒体、启发式、理论联系实际、小实验演示课前准备：电脑课件及设备、三角尺、小球、单摆、弹簧振子等。教学过程：导 入：同学们，通过前面几堂课的学习，我们已经掌握了动能、重力势能和弹性势能的有关知识。（和学生一起回忆）物体由于运动而具有的能叫动能；物体由于被举高而具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。这三种能有一个共同的特点，那就是都与物体的机械运动有关，因此，我们把它们统称为机械能。（空出总标题的位置，在下面写上）一、机械能的定义与物体的机械运动

34、有关的能统称为机械能包括：动能、重力势能、弹性势能。（请同学们看我手中的小球）当小球从我手中落下的过程中，它的高度如何变化？它的速度又在发生什么变化？（提问）高度降低，速度变大。（继续提问）高度降低，说明重力势能变？小速度变大，说明动能变？大在初中我们已经学过，这个过程，实际上是“重力势能转化成动能”的过程。相反，小球从地面弹起，动能变小，重力势能变大，是“动能转化成重力势能”的过程。那么，在动势、重力势能相互转化的过程中，其总的机械能有没有变化呢？这一堂课我们来共同研究这个问题。进入新授：机械能守恒定律（在机械能的定义下面继续板书）二、机械能守恒定律1、实例分析如图所示，有一质量为m 的小球

35、，从A处做自由落体运动。A位置的高度为，当它下落到位置B时，它的高度为，速度为V，到达地面C时，速度为V。试比较小球在A、B、C三个位置的机械能。A点：小球是静止的，只有势能，没有动能B点：小球既有动能、又有势能，机械能等于动能和势能之和。根据动能定理可知，在A到B过程中外力所做的功式代入式得C点：小球落地时，只有动能无势能根据动能定理：在A到C的过程中，重力所做功即所以由此可见，做自由落体运动的物体，机械能的总量相等，即在运动过程中，机械能守恒。再看一例：小球沿倾角为、长为L的光滑斜面顶端从静止开始下滑，分别求出小球在顶端A和底端B两个位置的机械能A：只有势能无动能，B:只有动能、无势能因为

36、没有摩擦力，所以A到B过程中，球受的合力F合mgLsinW合F合LmgLsin根据动能定理：W合所以所以即 机械能守恒也就是说，沿光滑斜面下滑的小球，机械能守恒。2、机械能守恒的条件请同学们思考一下：（1）如果斜面不光滑，机械能是否守恒？为什么？肯定不守恒。因为有摩擦力的情况下，小球滚到底端的速度肯定比光滑斜面上滚到底端B的速度小，即总机械能变小。从另一个角度看，摩擦力做功，将机械能转化为内能，机械能必变小。（2）降落伞匀速下降过程中，机械能守恒不守恒？动能不变，势能变小，不守恒。那么，为什么在这四种运动中，有的守恒，有的不守恒呢？下面我们就这四种运动分析一下，看有什么规律可循。自由落体运动小

37、球沿光滑斜面下滑小球沿粗糙斜面下滑降落伞下降机械能守恒情况守恒守恒不守恒不守恒受力情况重力重力、支持力重力、支持力、摩擦力重力、空气阻力力的做功情况重力做功重力做功、支持力不做功重力、摩擦力做功，支持力不做功重力、空气阻力都做功通过这个表格，你能得出机械能在什么情况下守恒，在什么情况下不守恒？（分组讨论：寻找机械能守恒的共同之处，而这个特点是不守恒的所没有的）结论：在只有重力做功的情况下，机械能守恒即机械能守恒的条件是：只有重力做功。注意：只有重力做功的两层含义。（1）只受重力且做功，如自由落体运动、平抛运动等。（2）除受重力外，还受其它力，但其它力不做功。如沿光滑斜面下滑的运动。3、机械能守

38、恒定律的内容根据前面所讲的内容，我们很容易得出这样的结论：在只有重力做功的条件下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。（P63）（学生当场记忆，当场检查）思考题：看书P115图6.1，桶会不会碰到头？4、在弹性势能和动能相互转化中，如果只有弹力做功，机械能也守恒。三、用机械能守恒定律解题的优点1、解题比牛顿第二定律和运动学公式简单例 题：P63例（如果用牛顿第二定律解，不但步骤复杂，而且思路更复杂）2、能解决用牛顿第二定律和运动学公式不能解决的问题例 题：把例1的斜面改为曲面课堂小结：课堂练习：1、用细绳悬挂着质量为m的小球，绳的另一端固定在O点，绳长为L ,如图所示，将小球拉到细绳与竖直方向成角的位置，然后放手，求小球到最低点B时的速度。解：根据机械能定恒定律2、竖直上抛物体的初速度是30m/s,物体上升的最大高度是多少米？(45m)3、一物体从距离地面40m高处自由落下，经过多少秒，该物体的动能和重力势能相