新人教版中学物理必修二：7.8_机械能守恒定律(共45张PPT)

2021年高中物理 机械能守恒定律教学设计 新人教版必修2

一、教学目标

（一）知识与技术

1．明白什么是机械能，明白得物体的动能和势能能够彼此转化；

2．明白得机械能守恒定律的内容和适用条件；

3．会判定具体问题中机械能是不是守恒，能运用机械能守恒定律解决实际问题。

（二）进程与方式

1．学会在具体的问题中判定物体的机械能是不是守恒；

2．初步学会从能量转化和守恒的观点来讲明物理现象，分析问题。

（三）情感、态度与价值观

通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，明白得和运用自然规律，并用来解决实际问题。

二、教学重点

1．把握机械能守恒定律的推导、成立进程，明白得机械能守恒定律的内容；

2．在具体的问题中能判定机械能是不是守恒，并能列出定律的数学表达式。

三、教学难点1．从能的转化和功能关系动身明白得机械能守恒的条件；

2．能正确判定研究对象在所经历的进程中机械能是不是守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判定物体所具有的重力势能。

四、教学方式

演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。

五、教学资源

1．教师教学预备：PPT课件、教学设计。

2．教具预备：小铁球、橡皮筋、纸团、溜溜球、滚摆、过山车模型、单摆、水平弹簧振子、竖直弹簧振子。

3．学生学习预备：教材、导学案、草稿本。

六、教学设计思路和教学流程

（一）教学设计思路

本设计的大体思路是：从常见的运动模型中发觉动能与势能能够彼此转化，进而引出探讨的主题：在转化进程中动能和势能的总量是不是守恒。利用两道情景问题让学生试探运动的进程中机械能是不是守恒，然后从中找出共性，得出机械能守恒定律及其条件。最后应用机械能守恒定律解决问题的环节能够使学生体验学以致用的欢乐，而且领略到物理与生活的紧密联系。1．演示实验，分析现象，发觉动能与势能能够彼此转化。

2．通过引导学生利用自由落体、滑腻斜面下滑、滑腻曲面下滑，推导证明机械能守恒定律，学生得出结论，然后让学生分析推导进程，体会明白得守恒条件。

机械能守恒定律知识点总结

一、功

1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。

2条件：. 力和力的方向上位移的乘积

3公式：W=F S cos θ

W——某力功，单位为焦耳（J）

F——某力（要为恒力），单位为牛顿（N）

S——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m）

——力与位移的夹角

4功是标量，但它有正功、负功。

某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。

当)2,0[时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功；

当2时，即力与位移垂直功为零，力不做功；

当],2(时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功；

5 功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。

6功仅与F、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。

7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。

即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scos θ

8 合外力的功的求法：

方法1：先求出合外力，再利用W=Flcosα求出合外力的功。

方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。

二、功率

1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。

2公式：tWP（平均功率）

cosFP（平均功率或瞬时功率）

3单位：瓦特W

4分类：

额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率

实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实≤P额。

5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv和F-f = ma

6 应用：

（1）机车以恒定功率启动时，由FP（P为机车输出功率，F为机车牵引力，为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力fF时，速度不再增大达到最大值max，则fP/max。

（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F恒定为fma，速度不断增加汽车输出功率FP随之增加，当额定PP时，F开始减小但仍大于f因此机车速度继续增大，直至fF时，汽车便达到最大速度max，则fP/max。

机械能知识点总结

一、功

1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。

2条件：. 力和力的方向上位移的乘积

3公式：W=F S cos θ

W——某力功，单位为焦耳（J）

F——某力（要为恒力），单位为牛顿（N）

S——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m）

——力与位移的夹角

4功是标量，但它有正功、负功。某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。 功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。

当)2,0[时，即力与位移成锐角，力做正功，功为正；

当2时，即力与位移垂直，力不做功，功为零；

当],2(时，即力与位移成钝角，力做负功，功为负；

5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。

6功仅与F、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。

7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。

即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scos θ

二、功率

1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。

2公式：tWP（平均功率）

cosFP（平均功率或瞬时功率）

3单位：瓦特W

4分类：

额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实≤P额。

5应用：

（1）机车以恒定功率启动时，由FP（P为机车输出功率，F为机车牵引力，为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力fF时，速度不再增大达到最大值max，则fP/max。

（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F恒定为fma，速度不断增加汽车输出功率FP随之增加，当额定PP时，F开始减小但仍大于f因此机车速度继续增大，直至fF时，汽车便达到最大速度max，则fP/max。

三、重力势能

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1 7.8 机械能守恒定律 同步练习题解析（人教版必修2）

1．质量为m的物体以速度v0离开桌面，如图所示。当它经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻力）（ ）。

A．2012mvmgh

B．2012mvmgh

C．201()2mvmgHh

D．2012mv

2．质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，下列说法中正确的是（ ）。

A．物体的重力势能减少2mgh

B．物体的机械能保持不变

C．物体的动能增加2mgh

D．物体的机械能增加mgh

3．在足球比赛中，甲队队员在乙队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，如图所示。已知球门高度为h，足球飞入球门时的速度为v，足球质量为m，不计空气阻力和足球大小，则该队员将足球踢出时对足球做的功为（ ）。

A．212mv B．212mghmv

C．mgh D．212mvmgh

4．如图所示，m1>m2，滑轮光滑且质量不计，空气阻力不计。开始用手托着m1，手移开后，在m1下降一定距离d的过程中，下列说法正确的是（ ）。

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2 A．m1的机械能增加

B．m2的机械能增加

C．m1和m2的总机械能增加

D．m1和m2的总机械能不变

5．如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A至B到C的运动过程中（ ）。

A．小球的机械能守恒

B．小球在B点时动能最大

C．小球由B到C加速度先减小后增大

D．小球由B到C的过程中，动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

6．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，开始时底端相齐，当略有扰动时其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度为多大？