《机械能守恒定律的应用》教案 [教学目的]1、掌握用机械能守恒定律的知识来分析圆周运动中的问题。 2、掌握对于难于确定物体重心位置时可采用法将物体分段方法，确定每一部分的重心；或采用“贴补法”。 3、理解系统机械能守恒。[课的类型]复习课[教学方法]比较分析法、实验活动、情景迁移、课堂讨论法。[教具]过山车模型、铁链、用绳连接的两球、多媒体课件。[教学过程][引入]同学们在游乐场都曾经坐过或看别人坐过“过山车”的游戏，大家回忆一下在这个游戏中最惊险最刺激的是哪个过程？（提出问题引发学生思考，激发他们的兴趣）[说明]教师播放一段有关“过山车”的视频，学生进入积极的讨论中。[学生]当我头经过竖直轨道头朝下时，我担心我会从“过山车”中坠落。还有一开始经过一个很陡的倾斜轨道时也很刺激。[讲述]同学们在惊险之余有没有想过在其中蕴涵了哪些物理知识呢？今天这节课我们就先来探讨这个问题。[演示实验]演示“过山车”模型。用小球替代“过山车”。 第一次使小球从直轨道较高处下滑。现象：小球能在竖直轨道上完成圆周运动。 第二次使小球从直轨道较低处下滑。现象：小球不能在竖直轨道上完成圆周运动，在还未到达最高点之前以某一速度做斜抛脱离圆轨道。[提问]两次比较实验说明什么？[学生]要使小球在竖直圆轨道上做完整的圆运动，小球要从较高轨道处下滑。轨道越高，它的初势能越大，在最高点动能越大。[提问]在竖直圆轨道上做完整的圆运动在最高点对速度有什么要求？[学生][提问]所以当小球以最小速度通过最高点时，相应的下落高度即最小高度。下面我们从理论上来计算一下这个最小高度。[问题 1] 一小球沿光滑斜轨道静止起下滑，到底端时滑入一半径为 R 的光滑圆轨道，如图示。（1）若小球能通过其最高点，则小球开始下滑时的高度 H 满足什么条件？解：全过程只有重力做功机械能守恒。取水平面为 EP=0，下滑点为初位置，最高点为末位置。 当时，Hmin=2.5R ∴H≥2.5R[提问]本题还能有别的零势能面的取法吗？1HRHR12[学生]取小球在圆轨道的最高点为零势能面。则[提问]在实际问题中若小球从 H=2.5R 处下滑能在竖直圆轨道上做完整的圆运动吗？[学生]不能。因为实际的轨道上由于小球要克服摩擦力做功，所以小球在下滑过程中机械能会损失，所以在还未到达最高点之前以某一速度做斜抛脱离圆轨道。[提问]在刚才问题中若 H<2.5R 小球会在圆轨道的某位置脱离圆轨道，我们能否从理论上求出这个位置？[问题]若 H=2...
