§7.8机械能守恒定律
一、预习指导：
1、知道机械能的各种形式，能够分析动能与势能（包括弹性势能）之间的相互转化问题
2、能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律
3、会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题
4、能从能量转化的角度理解机械能守恒条件，领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性
5、阅读课本P69—P71
二、问题思考：
1、我们说功是能量转化的量度，这句话的物理意义是什么？
2、机械能守恒定律的研究对象是什么？
3、物体系机械能守恒的条件是什么？
三、新课教学：
【例l】关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是 ( )
A．只有重力和弹力作用时，机械能守恒
B．内力只有重力和弹力作用，同时还有其他外力作用，但只要合外力为零．机械能守恒
C．内力只有重力和弹力作用，同时还有其他外力作用，但只要其他外力的功为零，机械能守恒
D．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒
【例2】如图所示．用轻绳跨过定滑轮悬挂质量为m1、m2的两个物体，已知m1>m2．若滑轮质量及一切摩擦都不计，系统由静止开始运动的过程中 ( )
A．m1、m2各自的机械能守恒
B．m2减少的机械能等于m1增加的重力势能
C．m2减少的重力势能等于m1增加的重力势能
D．m1、m2的机械能之和保持不变
【例3】质量分别为2m和m的可看作质点的小球A、B，用不计质量不可伸长的细绳相连，跨在半径为R的固定的光滑圆柱的两侧，如图所示．开始时A球和B球与圆柱轴心同高，然后释放，则B球到达最高点时的速度为多少?
四、课后练习：
1．(单选)下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示．图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ( )
★新课标要求
（一）知识与技能
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。
（二）过程与方法
1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；
2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，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，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。
★教学重点
1、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；
2、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。
★教学难点
1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；
2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。
★教学方法
演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。
★教学工具
投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。
★教学过程
（一）引入新课
教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？这节课我们就来探究这方面的问题。
（二）进行新课
1、动能与势能的相互转化
教师活动：演示实验1：如右图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。
把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，如图甲。
如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，如图乙。
问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个小实验说明了什么？
学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。
高三物理验证机械能守恒定律
验证机械能守恒定律版权所有吕叔湘中学庞留根版权所有庞留根实验原理实验步骤注意事项南京一中学年第一次阶段性测试华南师大附中学年度综合测试(二)gk年高考理综全国卷ⅠI江苏泰州市～学年度第二学期期初联考南京师大届《物理之友》力学综合（二）gk年高考江苏卷年深圳市第一次调研考试南京市届第一次模拟考试江苏南通市届第三次调研测试徐州市学年度第三次质量检测广州市重点中学～学年度第三次质检验证机械能守恒定律版权所有庞留根版权所有吕叔湘中学庞留根实验原理:实验目的:验证机械能守恒定律。
当物体自由下落时只有重力做功物体的重力势能和动能互相转化机械能守恒。
若某一时刻物体下落的瞬时速度为v下落高度为h则应有：借助打点计时器测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v即可验证机械能是否守恒实验装置如图所示。
测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn版权所有庞留根版权所有吕叔湘中学庞留根实验步骤:实验器材:铁架台（带铁夹）打点计时器学生电源导线带铁夹的重缍纸带米尺。
．按如图装置把打点计时器安装在铁架台上用导线把打点计时器与学生电源连接好。
．把纸带的一端在重锤上用夹子固定好另一端穿过计时器限位孔竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近纸带上端用夹子夹住。
．接通电源松开纸带让重锤自由下落。
．重复几次得到～条打好点的纸带。
版权所有庞留根版权所有吕叔湘中学庞留根．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近mm且点迹清晰的一条纸带在起始点标上以后各依次标上……用刻度尺测出对应下落高度h、h、h……。
．计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量mvn进行比较。
版权所有庞留根版权所有吕叔湘中学庞留根注意事项:．打点计时器安装时必须使两纸带限位孔在同一竖直线上以减小摩擦阻力。
用心 爱心 专心 - 1 - 浙江省一级重点中学高三物理力学练习题
机械能守恒定律
一、追寻守恒量 功 功率
题型一、能量的转化和守恒 1．如果某一物体在某一过程中机械能是守恒的，则对这句话的理正确的是 B
A．就是指势能和动能都不变化 B．当动能增加时，势能一定减小
C．当动能增加时，势能有可能增加 D．机械能守恒的过程是不存在的
题型二、判断一个力是否做功和做功正负 2．如图，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移，用F′、FAB和FBA分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则 D
A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F′不做功
B．F和FBA做正功，FAB和F′做负功
C．F做正功，其他力都不做功
D．F对A做正功，FAB做负功，FBA和F′对A都不做功
3．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是 B
A．滑动摩擦力总是做负功 B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
C．静摩擦力对物体一定做负功 D．静摩擦力对物体总是做正功
题型三、恒力做功的计算 4．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1和F2的合力对物体做功为 A
A．7J B．2J C．5J D．3.5J
5．用400N的力在水平地面上拉车行走50m，拉力与车前进的方向成30°角。那么，拉力对车做的功是 C
A．2.0×104J B．1.0×104J C．1.7×104J D．以上均不对
6．如图，滑轮和绳的重力及摩擦不计，用力F提升原来静止的质量为m=10kg的物体，以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升。求(1)前3秒内力F做的功；(2)第3秒末力F的功率．(g取10m/s2)
1080J 720W
