高中物理78機(jī)械能守恒定律探究導(dǎo)學(xué)課型課件新人教版必修2(編輯修改稿)
2024-12-23 17:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 物體處于平衡狀態(tài)的條件。物體受到的合外力為零時(shí) ,它一定處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài) ,但它的機(jī)械能不一定守恒。 (2)合外力做功為零是物體動(dòng)能守恒的條件。合外力對(duì)物體不做功 ,它的動(dòng)能一定不變 ,但它的機(jī)械能不一定守恒。 (3)只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功是機(jī)械能守恒的條件。只有重力對(duì)物體做功時(shí) ,物體的機(jī)械能一定守恒 。只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí) ,系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒。 二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 規(guī)律方法 : (1)選取研究對(duì)象 (物體或系統(tǒng) )。 (2)明確研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過程 ,分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況 ,弄清各力的做功情況 ,判斷機(jī)械能是否守恒。 (3)選取恰當(dāng)?shù)膮⒖计矫?,確定研究對(duì)象在初、末狀態(tài)的機(jī)械能。 (4)選取機(jī)械能守恒的某種表達(dá)式 ,列方程求解。 : 規(guī)律 內(nèi)容 機(jī)械能守恒定律 動(dòng)能定理 表達(dá)式 E1=E2 Δ Ek=Δ Ep Δ EA=Δ EB W=Δ Ek 應(yīng)用范圍 只有重力或彈力做功時(shí) 無條件限制 物理意義 重力或彈力做功的過程是動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過程 合外力對(duì)物體做的功是動(dòng)能變化的量度 關(guān)注角度 守恒的條件和始末狀態(tài)機(jī)械能的形式及大小 動(dòng)能的變化及合外力做功情況 【 微思考 】 (1)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí) ,首先應(yīng)關(guān)注的是什么 ? 提示 :機(jī)械能守恒定律的成立是有條件的 ,因此應(yīng)用該定律解題時(shí) ,首先應(yīng)判斷涉及問題的機(jī)械能是否守恒。 (2)用細(xì)繩把鐵鎖吊在高處 ,并把鐵鎖拉到鼻子尖前釋放 ,保持頭的位置不動(dòng) ,鐵鎖擺回來時(shí) ,會(huì)打到鼻子嗎 ?試試看 ,并解釋原因。 提示 :不會(huì)打到鼻子。聯(lián)想伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn) ,若沒有阻力 ,鐵鎖剛好能回到初位置 ,遵循機(jī)械能守恒定律。若存在阻力 ,機(jī)械能損失 ,鐵鎖速度為零時(shí)的高度低于開始下落時(shí)的高度 ,鐵鎖一定不能到達(dá)鼻子的位置。 【 題組通關(guān) 】 【 示范題 】 如圖所示 ,一固定的楔形木塊 ,其斜面的傾角θ =30176。 ,另一邊與地面垂直 ,頂上有一定滑輪。一柔軟的細(xì)線跨過定滑輪 ,兩端分別與物塊 A和 B連接 ,A的質(zhì)量為 4m,B的質(zhì)量為 m,開始時(shí)將 B按在地面上不動(dòng) ,然后放開手 ,讓 A沿斜面下滑而B上升。物塊 A與斜面間無摩擦。設(shè)當(dāng) A沿斜面下滑 s距離后 ,細(xì)線突然斷了。求物塊 B上升離地的最大高度 H。 【 解題探究 】 (1)物塊 A或 B的機(jī)械能守恒嗎 ?A、 B物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒嗎 ? 提示 :細(xì)線的拉力對(duì) A、 B均做功 ,故物塊 A或 B的機(jī)械能都不守恒 。對(duì)于 A、 B物塊組成的系統(tǒng) ,只有它們的重力做功 ,故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。 (2)細(xì)線斷開后 ,物塊 B做什么運(yùn)動(dòng) ?機(jī)械能是否守恒 ? 提示 :做豎直上拋運(yùn)動(dòng) ,由于只受重力作用 ,故物塊 B的機(jī)械能守恒。 【 規(guī)范解答 】 解法一 :對(duì) A、 B物塊組成的系統(tǒng) ,系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量 ΔE p=4mgssinθ mgs, 動(dòng)能增加量 ΔE k= (4m+m)v2。 由機(jī)械能守恒定律 :ΔE k=ΔE p,故 4mgssinθ mgs= (4m+m)v2 解得 v= 12122gs5細(xì)線斷后 ,B做豎直上拋運(yùn)動(dòng) ,取地面為參考平面 ,由機(jī)械能守恒定律 : mgH=mgs+ mv2 所以 H=。 解法二 :對(duì) A、 B物塊組成的系統(tǒng) ,由動(dòng)能定理得 : 4mgssinθ mgs= (4m+m)v2 解得 v= 細(xì)線斷后 ,根據(jù)動(dòng)能定理 : (mgHmgs)=0 mv2 解得 H=。 答案 : 12122gs512【 通關(guān) 1+1】 1.(2020 鹽城高一檢測(cè) )如圖所示 ,在豎直平面內(nèi)有一半徑為 2m的 圓弧形光滑導(dǎo)軌 AB,A點(diǎn)與其最低點(diǎn) C的高度差為 1m,今 由 A點(diǎn)沿導(dǎo)軌無初速釋放一個(gè)小球 ,若 g取 10m/s2,則 ( ) B點(diǎn)的速度 vB=2 m/s B點(diǎn)的速度 vB= m/s B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng) B點(diǎn)后將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到與 A、 D等高的位置 1452 5( 3 1)?【 解析 】 選 B。由于 cos∠AOE= ∠AOE=60 176。 ,故 ∠ BOC=90176。 60176。 =30176。 ,hBC=RRcos∠B
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