高中物理_机械能守恒定律应用教学课件设计.ppt

* 师：石头从抛出到落地机械能是否守恒？ 生：守恒．因为只受重力． 师：对于不同的抛体运动在不考虑空气阻力时，都是只有重力做功，机械能守恒．如何 写出表达式？ 师：本题中石头落地时速度的大小与哪些量有关系，与哪些量无关系？为什么？ 生：与石块抛出时的高度及抛出的速度有关，由于机械能守恒，表达式决定了落地速度大小与质量无关，机械能是标量，所以也与抛射角无关。 * §7.8 机械能守恒定律的应用 知识回顾 1.重力做功和重力势能的关系式？ 2.动能定理的表达式？ 3.机械能守恒定律 （1）内容： 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而 总的机械能保持不变。 （2）表达式： 条件 1.动能增加，势能一定减小， 并且，动能增加量等于势能减小量。 2.动能减小，势能一定增加， 并且，动能减小量等于势能增加量。 质量为2Kg的小球在距离地面10m高处瞬时速度是10m/s，求出此刻小球的机械能?(g=10m/s2) （以地面为参考面或者以抛出点为参考面） h=10m v= 10m/s m A 机械能具有相对性 课堂探究 核心导学·要点探究 一、多物体的机械能守恒 【例1】 如图所示,质量分别为3 kg和5 kg的物体A,B,用轻质绳连接跨在一个光滑定滑轮两侧,轻质绳正好拉直,且A物体底面与 地面接触,B物体距地面0.8 m,求: (1)放开B物体,当B物体着地时A物体的速度; (2)B物体着地后A物体还能上升多高?(g取10 m/s2) ?思路探究? (1)在B下落过程中,A与B的速率有什么关系? 答案:A与B的速率时刻相等. (2)在B下落过程中,A,B组成的系统机械能有什么特征? 答案:在B下落过程中,A,B组成的系统机械能守恒. (3)当B落地后,A的机械能有什么特征? 答案:当B落地后,A的机械能守恒. 答案:(1)2 m/s　(2)0.2 m 方法总结：当研究对象为两个物体组成的系统时,机械能守恒定律表达式的灵活选取 (1)若A物体的机械能增加,B物体的机械能减少,可优先考虑用表达式ΔEA=-ΔEB来求解. (2)若两个物体的重力势能都在减小(或增加),动能都在增加(或减小),可优先考虑应用表达式ΔEk=-ΔEp来求解. 变式训练1　　　　　　 　　　　　 　　　　　 如图所示,一根轻质细杆两端分别固定着A,B两个质量均为m的小球,O点是光滑水平轴.已知AO=L,BO=2L.使细杆从水平位置由静止开始转动,当B球转到O点正下方时,它对细杆的拉力是多少? 答案:1.8mg 二、非质点类的机械能守恒 【例2】 如图所示,总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时下端A,B相平齐,当略有扰动时其一端下落,则当铁链刚脱离滑轮的瞬间,铁链的速度为多大? 【审题指导】 关键词 信息 光滑匀质铁链 铁链系统机械能守恒 轻小滑轮 不计绕在滑轮上铁链的长度 下端A,B相平齐;铁链刚脱离滑轮 可以选铁链挂直时的下端点为零重力势能位置,初始位置的机械能为重力势能,末位置的机械能为动能 方法总结： (1)对于不可视为质点的物体(常见于“链条、液柱”模型),可对物体分段找等效重心的位置变化,以确定重力势能的变化. (2)只要研究对象在变化过程中符合机械能守恒条件,即可用机械能守恒定律进行求解. 变式训练2　　　　　 　　　　　 　　　　　 如图所示,粗细均匀的U形管内装有总长为4L的水.开始时阀门K闭合,左右支管内水面高度差为L.打开阀门K后,左右水面刚好相平时左管液面的速度是多大?(管的内部横截面很小,摩擦阻力忽略不计) 变式训练3长为L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且使其L垂在桌边,如图所示,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多少? 解析:设整条链质量为m,取桌面为零势能面,链条下落,由机械能守恒定律得 A O G F C L θ h L·cosθ 例3.把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为L，最大偏角为θ。小球运动到最低位置时的速度是多大？ 解： 以最低点为零势能面 最低点的O机械能为 最高点的A机械能为 只有重力做功，机械能守恒，得： A O C h 方法总结： 机械能守恒定律解题的一般步骤 (1) 选取研究对象(物体或系统)  (2)对研究对象受力分析，判断机械能是否守恒。 (3)恰当选取参考平面，确定研究对象初状态和末状态的机械能。 (4)利用机械能守恒定律列方程，求解。 1.下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（ ）（多选） A.石块自由下落的过程 B.人乘电梯加速上升的过程 C.投出的