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1、機械能守恒定律的應用
【教學目的】
1． 通過復習鞏固并掌握機械能守恒定律的內容。
2． 通過實例探究，進一步理解機械能守恒定律的條件，掌握判斷機械能守恒的措施。
3． 通過思維糾錯，提高運用機械能守恒定律解決實際問題的能力。
4． 通過實例探究，對機械能機械能守恒定律進行推廣，提高運用功能關系分析解決問題的能力。
【知識回憶】
一、機械能：E= + （EP涉及重力勢能和彈性勢能）
二、機械能守恒定律：
（1）內容：在只有 或 做功的物體系統(tǒng)內，物體的
2、 能和 能可以互相轉化，而總的 能保持不變。
（2）體現式：E1=E2 即 + = + 或
（3）條件：只有系統(tǒng)內 力、 力做功，其她系統(tǒng)內外的力都不做功。
【教學內容】
一、守恒條件的理解
【情景一】如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動.圖C中的木塊向上運動.在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是：(
3、 )
解析：
練習1：下列有關物體機械能守恒的說法中，對的的是： ( )
A.運動的物體，若受合外力為零，則其機械能一定守恒
B.合外力對物體不做功，物體的機械能一定守恒
C.物體只發(fā)生動能與勢能的互相轉化時，物體的機械能守恒
D.做勻變速運動的物體的機械能不也許守恒
練習2：如圖所示，木塊B放在光滑的水平桌面上，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內，將彈簧壓縮到最短。則從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中( )
A.子彈A與木塊B構成的系統(tǒng)機械能守恒
B.子彈A與木塊B構成的系統(tǒng)機械能不守恒
4、
C.子彈、木塊和彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒
D.子彈、木塊和彈簧構成的系統(tǒng)機械能不守恒
機械能守恒條件的理解：
（1）
；
（2）
5、
。
二、機械能守恒定律的應用
【情景二】 一種人站在陽臺上，以相似的速率v0分別把三個球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出，不計空氣阻力。則三球落地時的速率（速度大?。? )
A．上拋球最大 B．下拋球最大
C．平拋球最大 D．三球同樣大
練習1：下列幾種狀況中小球的初速度V0大小均相等,拋出點都在同一水平面上，斜面固定，空氣阻力均不計。
①小球以初速度V0
6、從傾角為30°足夠長的光滑斜面底端上滑；
②小球以初速度V0從傾角為60°足夠長的光滑斜面底端上滑;
③小球以初速度V0豎直上拋;
④小球以初速度V0 、傾角為60°斜向上拋出；
⑤小球初速度V0從傾角為30°長為1m的光滑斜面底端上滑,滑至頂端后飛離斜面；
⑥小球初速度V0從傾角為30°長為2m的光滑斜面底端上滑,滑至頂端后飛離斜面；
比較：（1）情景①②③④中小球達到的最大高度？
（2）情景①和⑤中小球達到的最大高度？
（3）情景⑤和⑥中小球達到的最大高度？
7、
練習2：如圖所示，小球自a點由靜止自由下落，到b點時與彈簧接觸，
到c點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質量和空氣阻力，在小球由
a→b→c的運動過程中：（ ）
A.小球和彈簧總機械能守恒
B.小球的重力勢能隨時間均勻減少
C.小球在b點時動能最大
D.到c點時小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增長量
應用機械能守恒定律的解題環(huán)節(jié)：
(1)選用研究對象（物體或系統(tǒng)）；
(2)明確研究過程，分析研究對象的受力和做功狀況，判斷機械能與否守恒；
(3)選用零勢能參照平面，并擬定研究對象在始、末狀態(tài)時的機械能。
(4)根據機械能守恒定律列出方程
8、，進行求解。
三、機械能守恒定律的推廣
【情景三】 一質量為50kg的同窗在電梯中正以6m/s的速度勻速上升，從某時刻開始隨電梯以2m/s2的加速度勻減速上升直到停止運動。則該同窗在勻減速上升的過程中，機械能與否守恒？若守恒，請闡明理由；若不守恒，機械能變化了多少？
思考：電梯對人的支持力做了多少功？你從中得到什么啟發(fā)？
1．機械能守恒定律的推廣：除系統(tǒng)內重力、彈力以外的其她力（涉及系統(tǒng)內外的力）所做的總功等于系統(tǒng)機械能的變化量。
2．體現式：W其她=△E機械
3. 闡明（1）除系統(tǒng)內重力、彈力以外的其她力所做的總功為正功，則系統(tǒng)的機械能增長。
（2）除系統(tǒng)
9、內重力、彈力以外的其她力所做的總功為負功，則系統(tǒng)的機械能減少。
練習：一種質量為m的物體以a=2g的加速度豎直向下加速運動，則在此物體下降h高度的過程中，物體的 （ ）
A．重力勢能減少了2mgh B．動能增長了2mgh
C．機械能保持不變 D．機械能增長了mgh
【課后練習】
一、選擇題（每題6分，共36分）
1、下列說法對的的是：（ ）
A、物體機械能守恒時，一定只受重力和彈力的作用。
B、物體處在平衡狀態(tài)時機械能一定守恒。
C、在重力勢能和動能的互相轉化過程中，若物體除受重力外，還受到其她力作用
10、時，物體的機械能也也許守恒。
D、物體的動能和重力勢能之和增大，必然有重力以外的其她力對物體做功。
2、從地面豎直上拋兩個質量不同而動能相似的物體(不計空氣阻力)，當上升到同一高度時，它們( )
A.所具有的重力勢能相等 B.所具有的動能相等
C.所具有的機械能相等 D.所具有的機械能不等
3、一種原長為L的輕質彈簧豎直懸掛著。今將一質量為m的物體掛在彈簧的下端，用手托住物體將它緩慢放下，并使物體最后靜止在平衡位置。在此過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少，而彈性勢能增長，如下說法對的的是（ ）
A、減少的重力勢能不小于增長的彈性勢
11、能 B、減少的重力勢能等于增長的彈性勢能
C、減少的重力勢能不不小于增長的彈性勢能 D、系統(tǒng)的機械能增長
4、如圖所示，桌面高度為h，質量為m的小球，從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設桌面處的重力勢能為零，小球落到地面前的瞬間的動能應為（ ）
A、mgh B、mgH C、mg（H+h） D、mg（H-h）
5、某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m, 這時物體的速度為2m/s, 下列說法對的的是（ ）
A.手對物體做功12J B.合外力做功2J C.合外力做功12J D.物體克服重力做功10J
6.一物體靜止在升降機的
12、地板上，在升降機勻加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于 （ ）
A.物體克服重力所做的功 B.物體動能的增長量
C.物體機械能的增長量 D.物體動能增長量與重力勢能增長量之差
7、質量為m的子彈，以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質量為M的木塊，并留在其中，下列說法對的的是（ ）
A.子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動能相等
B.阻力對子彈做的功與子彈動能的減少相等
C.子彈克服阻力做的功與子彈對木塊做的功相等
D.子彈克服阻力做的功不小于子彈對木塊做的功
8把質量為3.0kg的石塊，從高30m的某處，以的速度向斜上方拋
13、出，，不計空氣阻力，石塊落地時的速率是 ；若石塊在運動過程中克服空氣阻力做了73.5J的功，石塊落地時的速率又為 。
3R
A
C
B
R
9..如圖所示質量為m小球自弧形斜面頂端A由靜止滑下，在斜面底端B進入半徑為R的圓形軌道，BC為圓形軌道直徑，小球剛好能通過圓形軌道的最高點C，已知A、B兩點的高度差為3R，AB段粗糙，BC段光滑，求小球在B點的速度與A到B過程摩擦力對小球做的功。
P
10．如圖所示，傾斜軌道的下端與豎直圓軌道相接，使小球從傾斜軌道上端由靜止開始釋放。已知圓軌道半徑R=0.9m，不計小球與軌道之間 的摩擦力和空氣阻力，g=10m/s2
（1）要使小球能通過圓軌道的最高點P，小球至少從距地面多高處釋放？
（2）如果小球從距地面高H=2.6m處由靜止開始釋放,達到P點的速度多大？此時小球對圓軌道的壓力多大？
1．CD 2.C 3.A 4.C 5.ABD 6.C 7.BD 8.25m/s;24m/s
10.(1)2.25m; (2)4m/s; 3.89N
《機械能守恒定律的應用》教案
