機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

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1、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用一、素質(zhì)教育目標(biāo)（一）知識教學(xué)點1．熟悉應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的步驟．2．明了應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析問題的注意點．3．理解機(jī)械能守恒定律和動量守恒定律的應(yīng)用差異．（二）能力訓(xùn)練點1．針對具體的物理現(xiàn)象和問題，正確應(yīng)用機(jī)械能守恒定律．2．掌握解決力學(xué)問題的思維程序，總體把握解決力學(xué)問題的各種方法．（三）德育滲透點1．在解決物理問題的過程中，培養(yǎng)認(rèn)真仔細(xì)有序的分析習(xí)慣。2．具體情況具體分析，提高思維的客觀性，準(zhǔn)確性。（四）美育滲透點通過具體問題的分析，使學(xué)生把知識向能力轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)自信，產(chǎn)生追求科學(xué)、追求真理的美好理想。二、學(xué)法引導(dǎo)采用學(xué)生自學(xué)教材、結(jié)合教師的點評，

2、經(jīng)過分析和討論形成一般的解題思想。三、重點·難點·疑點及解決辦法1．重點機(jī)械能守恒定律的具體應(yīng)用。2．難點同時應(yīng)用動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律分析解決較復(fù)雜的力學(xué)問題。3．疑點動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用差異。4．解決辦法（1）分析典型例題，解剖麻雀，從而掌握機(jī)械能守恒定律應(yīng)用的程序和方法。（2）比較研究，能準(zhǔn)確選擇解決力學(xué)問題的方法、靈活運用各種定律分析問題。四、時安排1時五、教具學(xué)具準(zhǔn)備例題六、師生互動活動設(shè)計1．教師指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，引導(dǎo)歸納。2．學(xué)生自學(xué)，經(jīng)過實例分析，定量計算總結(jié)定律的使用條和使用的方法。七、教學(xué)步驟（一）明確目標(biāo)（略）（二）整體感知解決力學(xué)問題一般有

3、三種方法，一是運用力對物體的瞬時作用效果——牛頓運動定律；二是運用力對物體的時間積累的作用效果——動量定律和動量守恒定律；三是運用力對物體的空間積累作用效果——動能定理和機(jī)械能守恒定律，根據(jù)題設(shè)條提供的具體情況，選擇不同的方法，是本節(jié)教學(xué)的內(nèi)容之一．（三）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程【引入新】復(fù)習(xí)上節(jié)的機(jī)械能守恒定律內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式．【新教學(xué)】現(xiàn)舉例說明機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用．在離地面高h(yuǎn)的地方，以的速度斜向上拋出一石塊，的方向與水平成角，若空氣阻力不計，求石塊落至地面的速度大?。蠢}）設(shè)石塊的質(zhì)量為，因空氣阻力不計，石塊在整個運動過程只受重力，只有重力做功，石塊機(jī)械能保持守

4、恒．現(xiàn)取地面為零重力勢能面．石塊在拋出點的機(jī)械能：石塊在落地點的機(jī)械能：據(jù)列出等式可得：從以上解答可看出，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題簡潔便利，顯示出很大的優(yōu)越性，不僅適合于直線運動，也適合于做曲線運動的物體，分析以上解題過程，還可歸納出1．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟（l）根據(jù)題意，選取研究對象（物體或相互作用的物體系）（2）分析研究對象在運動過程中所受各力的做功情況，判斷是否符合機(jī)械能守恒的條．（3）若符合定律成立的條，先要選取合適的零勢能的參考平面，確定研究對象在運動過程的初、末狀態(tài)的機(jī)械能值．（4）根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，并代人數(shù)值求解．2．在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時，要注意

5、其他力學(xué)定理、定律的運用，對物體的整個過程進(jìn)行綜合分析．再舉一例．如圖所示，光滑的傾斜軌道與半徑為R的圓形軌道相連接，質(zhì)量為。的小球在傾斜軌道上由靜止釋放，要使小球恰能通過圓形軌道的最高點，小球釋放點離圓形軌道最低點多高？通過軌道點最低點時球?qū)壍缐毫Χ啻?？（看例題本）小球在運動過程中，受到重力和軌道支持力，軌道支持力對小球不做功，只有重力做功，小球機(jī)械能守恒．取軌道最低點為零重力勢能面．因小球恰能通過圓軌道的最高點，說明此時，軌道對小球作用力為零，只有重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可列得在圓軌道最高點小球機(jī)械能在釋放點，小球機(jī)械能為根據(jù)機(jī)械能守恒定律列等式：解設(shè)同理，小球在最

6、低點機(jī)械能小球在B點受到軌道支持力F和重力根據(jù)牛頓第二定律，以向上為正，可列據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍缐毫?g．方向豎直向下．在較復(fù)雜的物理現(xiàn)象中，往往要同時應(yīng)用動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，明確這兩個定律應(yīng)用上的差異，可正確運用它們，客觀反映系統(tǒng)中物體間的相互作用，準(zhǔn)確求出有關(guān)物理量．【例】在光滑的水平面上，置放著滑塊A和B，它們的質(zhì)量分別為和，B滑塊與一輕彈簧相連，彈簧的另一端固定在豎直的墻上，滑塊A以速度與靜止的滑塊B發(fā)生正碰后粘合一起運動并壓縮彈簧，如圖所示，求此過程中彈簧的最大彈性勢能（看例）滑塊A與B碰撞瞬間，對于滑塊A、B組成的物體系，所受合外力為零，動量守恒，得

7、在滑塊A、B粘合一起運動壓縮彈簧時，只有彈簧的彈力做功，A、B滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧彈性勢能最大時，滑塊A、B動能為零．動能全部變?yōu)閺椈傻膹椥詣菽埽瑒t兩式聯(lián)立解，可得（四）總結(jié)、擴(kuò)展1．在只有重力和彈力做功的情況下，可應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題．也可以用動能定理解題，這兩者并不矛盾．前者往往不深究過程的細(xì)節(jié)而使解答過程顯得簡捷，但后者的應(yīng)用更具普遍性．2．動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的比較（l）兩個定律的研究對象都是相互作用的物體組成的系統(tǒng)．兩個定律的數(shù)學(xué)表達(dá)公式中的物