机械能守恒.ppt[下学期]新人教版_385.ppt

机械能守恒定律的应用 龙海侨中高一物理组 复习思考 ①机械能守恒定律的内容是什么？ ②机械能守恒定律的数学表达式是什么？ 复习思考 ①在只有重力做功的情形下，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。 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。 复习思考 ②机械能守恒定律的表达式为： 新课教学 阅读本节课文的例1和例2 ，请思考： ①两道例题中在解题方法上有哪些相同之处？ ②例1中如果要用牛顿第二定律和运动学公式求解，该如何求解？ ③你认为两种解法解例1，哪种方法简单？为什么？ 新课教学 课文上的两道例题的解题方法上的相同之处有： a、首先确定研究对象 b、对研究对象进行受力分析 c、判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒定律的条件 d、选取零势能面，写出初态和末态的机械能，列方程解答有关物理量。 新课教学 如何应用运动学的知识求解例1呢？ 解：物体受重力mg和斜面对物体的mg支持力F支，将重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解，得物体所受的合外力。 mg 新课教学 新课教学 把上述解题过程与课本上的解题过程类比，得到应用机械能守恒定律解题，可以只考虑运动的初状态和末状态，不必考虑两个状态之间的过程的细节，所以用机械能守恒定律解题，在思路和步骤上比较简单。 新课教学 运用机械能守恒定律解题的方法和步骤。 ①明确研究对象； ②分析研究对象在运动过程中的受力情况以及各力做功的情况，判断机械能是否守恒； ③确定运动的始末状态，选取零势能面，并确定研究对象在始末状态时的机械能； ④根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。 新课教学 在课本例2中选择B点所在的水平面作为参考平面，则小球运动到最低点时的速度是多大？ 新课教学 解：选择B点所在的水平面作为参考平面时：小球在B点具体的重力势能EP1=0，动能EK1=0，机械能EP1+EK1=0；摆球到达最低点时，重力势能EP2=-mgh=-mgl(1-cosθ),动能EK2= ，机械能E2= EP2+EK2= - mgl(1-cosθ)由E2=E1=0，可得 = mgl(1-cosθ) 新课教学 结论： 用机械能守恒定律解题时，计算结果与参考平面的选择无关。 新课教学 ①物体的质量m，沿着光滑的轨道滑下，轨道形状如图所示，与斜轨道相接的圆轨道半径为R，要使物体沿光滑的圆轨道恰能通过最高点，物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下？ 新课教学 思考： a、你选什么做为研究对象？ b、对选定的研究对象而言，对它做功的力有哪几个？符合物体机械能守恒的条件吗？ c、物体恰能通过圆轨道最高点的条件是什么？ 新课教学 解：物体在沿光滑的轨道滑动的整个过程中，只有重力做功，故机械能守恒，设物体应从离轨道最低点h高的地方开始由静止滑下，轨道的最低点处水平面为零势能面，物体在运动到圆周轨道的最高点时的速度为v，则开始时物体的机械能为mgh，运动到圆轨道最高点时机械能为 新课教学 ，据机械能守恒条件有： 要使物体恰好通过圆轨道的最高点，条件是： 新课教学 联立上面两式可求出： 新课教学 总结：能用机械能守恒定律解的题一般都能用动能定理解决，而且省去了确定是否完守恒和选定零势能面的麻烦，反过来，能用动能定理求解的题却不一定能用机械能守恒定律来解决，在这个意义上讲，动能定理比机械能守恒定律应用更广泛更普遍。 课堂练习 1、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)。 H h 小　　结 1、应用机械能守恒定律解题的基本步骤： ①根据题意，选取研究对象（物体或相互作用的物体系）； ②分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件； 小　　结 ③若符合定律成立的条件，先要选取合适的零势能的参考平面，确定研究对象在运动过程的初、末状态的机械能的值； ④据机械能守恒定律列方程，并代入数值求解。 小　　结 2、在只有重力和弹力做功的条件下，可应用机械能守恒定律解题，也可以用动能定理解题，这两者并不矛盾，前者往往不分析过程的细节而使解答过程显得简捷，但后者的应用更具普遍性。 作业 练习六③④⑤