第七章 机械能守恒定律 第 8 节 机械能守恒定律班级 学号 姓名 成绩 【课程学习目标】(1)知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化
(2)会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件
(3)在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式
重点:理解机械能守恒定律的条件,在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式
难点:掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,理解机械能守恒定律的内容
【课堂导学】1
引入:(1)在机械运动中,动能、重力势能与弹性势能之间具有密切的联系,我们把动能和势能统称为
(2)演示:碰鼻实验,如图 1 所示,把悬挂的铁球拉至鼻尖由静止释放,学生立于原地不动,小球来回摆动,学生怕重球碰坏了鼻子,可事实重球碰不到鼻尖
思考:重球为什么碰不到鼻子呢
(3)分析以下实例能量如何转化
①小球自由落下(或竖直上抛)②小球作平抛运动③小球沿光滑斜面滑下④水平方向的弹簧振子(不提出弹簧振子这个名称)思考:上述过程中小球的机械能守恒吗
这正是我们这节课要研究的问题
机械 能守恒定律的推导:(1)分组活动:一个质量为 2kg 的小球,从足够高的地方自由下落,分别计算 1s 末、2s 末、3s 末、4s 末的动能、重力势能和机械能(g 取 10m/s2,以开始下落的位置为参考平面)
1 秒末2 秒末3 秒末4 秒末动 能重力势能机 械 能可见,在 中,机械能是守恒的
(2)理论推导: 情景 1:质量为 m 的物体作自由落体运动,经过高度 h1的 A 点时速度为 v1,经过高度 h2的 B 点处速度为 v2
则在从 A 到 B 的过程中:1(1)重力做功和重力势能变化的关系: 关系式: (2)根据动能定理有: 表达式: (3)思考:物体减少的重力势能等于增加的动