高中物理78机械能守恒定律探究导学课型课件新人教版必修2

高中物理78机械能守恒定律探究导学课型课件新人教版必修2内容摘要：

物体处于平衡状态的条件。 物体受到的合外力为零时 ,它一定处于匀速运动状态或静止状态 ,但它的机械能不一定守恒。 (2)合外力做功为零是物体动能守恒的条件。 合外力对物体不做功 ,它的动能一定不变 ,但它的机械能不一定守恒。 (3)只有重力做功或系统内弹力做功是机械能守恒的条件。 只有重力对物体做功时 ,物体的机械能一定守恒。 只有重力或系统内弹力做功时 ,系统的机械能一定守恒。 二、机械能守恒定律的应用 规律方法 : (1)选取研究对象 (物体或系统 )。 (2)明确研究对象的运动过程 ,分析研究对象在运动过程中的受力情况 ,弄清各力的做功情况 ,判断机械能是否守恒。 (3)选取恰当的参考平面 ,确定研究对象在初、末状态的机械能。 (4)选取机械能守恒的某种表达式 ,列方程求解。 : 规律 内容 机械能守恒定律 动能定理 表达式 E1=E2 Δ Ek=Δ Ep Δ EA=Δ EB W=Δ Ek 应用范围 只有重力或弹力做功时 无条件限制 物理意义 重力或弹力做功的过程是动能与势能转化的过程 合外力对物体做的功是动能变化的量度 关注角度 守恒的条件和始末状态机械能的形式及大小 动能的变化及合外力做功情况 【 微思考 】 (1)应用机械能守恒定律解题时 ,首先应关注的是什么 ? 提示 :机械能守恒定律的成立是有条件的 ,因此应用该定律解题时 ,首先应判断涉及问题的机械能是否守恒。 (2)用细绳把铁锁吊在高处 ,并把铁锁拉到鼻子尖前释放 ,保持头的位置不动 ,铁锁摆回来时 ,会打到鼻子吗 ?试试看 ,并解释原因。 提示 :不会打到鼻子。 联想伽利略的理想斜面实验 ,若没有阻力 ,铁锁刚好能回到初位置 ,遵循机械能守恒定律。 若存在阻力 ,机械能损失 ,铁锁速度为零时的高度低于开始下落时的高度 ,铁锁一定不能到达鼻子的位置。 【 题组通关 】 【 示范题 】 如图所示 ,一固定的楔形木块 ,其斜面的倾角θ =30176。 ,另一边与地面垂直 ,顶上有一定滑轮。 一柔软的细线跨过定滑轮 ,两端分别与物块 A和 B连接 ,A的质量为 4m,B的质量为 m,开始时将 B按在地面上不动 ,然后放开手 ,让 A沿斜面下滑而B上升。 物块 A与斜面间无摩擦。 设当 A沿斜面下滑 s距离后 ,细线突然断了。 求物块 B上升离地的最大高度 H。 【 解题探究 】 (1)物块 A或 B的机械能守恒吗 ?A、 B物块组成的系统机械能守恒吗 ? 提示 :细线的拉力对 A、 B均做功 ,故物块 A或 B的机械能都不守恒。 对于 A、 B物块组成的系统 ,只有它们的重力做功 ,故系统的机械能守恒。 (2)细线断开后 ,物块 B做什么运动 ?机械能是否守恒 ? 提示 :做竖直上抛运动 ,由于只受重力作用 ,故物块 B的机械能守恒。 【 规范解答 】 解法一 :对 A、 B物块组成的系统 ,系统重力势能减少量 ΔE p=4mgssinθ mgs, 动能增加量 ΔE k= (4m+m)v2。 由机械能守恒定律 :ΔE k=ΔE p,故 4mgssinθ mgs= (4m+m)v2 解得 v= 12122gs5细线断后 ,B做竖直上抛运动 ,取地面为参考平面 ,由机械能守恒定律 : mgH=mgs+ mv2 所以 H=。 解法二 :对 A、 B物块组成的系统 ,由动能定理得 : 4mgssinθ mgs= (4m+m)v2 解得 v= 细线断后 ,根据动能定理 : (mgHmgs)=0 mv2 解得 H=。 答案 : 12122gs512【 通关 1+1】 1.(2020 盐城高一检测 )如图所示 ,在竖直平面内有一半径为 2m的 圆弧形光滑导轨 AB,A点与其最低点 C的高度差为 1m,今 由 A点沿导轨无初速释放一个小球 ,若 g取 10m/s2,则 ( ) B点的速度 vB=2 m/s B点的速度 vB= m/s B点后做平抛运动 B点后将继续运动到与 A、 D等高的位置 1452 5( 3 1)【 解析 】 选 B。 由于 cos∠AOE= ∠AOE=60 176。 ,故 ∠ BOC=90176。 60176。 =30176。 ,hBC=RRcos∠B。