機(jī)械能守恒定律教材分析和教學(xué)建議-資料下載頁(yè)
2025-01-04 19:17本頁(yè)面
【正文】 含義： 動(dòng)能的 增量 ， k kkE E E? ? ?末 初0kE? ， 合 力 做 正 功0kE? ， 合 力 做 負(fù) 功動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用要點(diǎn)： ①既適用于恒力做功，也適用于 變力 做功 . ②既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于 曲線 運(yùn)動(dòng)。 ③既適用于單一運(yùn)動(dòng)過(guò)程，也適用于 運(yùn)動(dòng)的全 過(guò)程 。 ④動(dòng)能定理中的 位移 和 速度 必須是相對(duì)于同一 個(gè)參考系 .一般以 地面 為參考系 . 動(dòng)能定理不涉及物理運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的 加速度 和 時(shí)間 ，而 只與物體的初末狀態(tài)有關(guān) ，在涉及有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題，應(yīng) 優(yōu)先 考慮應(yīng)用動(dòng)能定理。 ，練習(xí)全程用動(dòng)能定理的題 建議補(bǔ)充 例如：質(zhì)量為 m的小球，從高為 h的曲面頂端由靜止開(kāi)始滑下，（ 1）若曲面光滑，求小球滑到底端的速度大??？（ 2）若曲面不光滑，已知小球滑到底端的速度大小為 v，求下滑過(guò)程中摩擦力的功。 第 8節(jié) 機(jī)械能守恒定律 過(guò)程與方法 再一次體會(huì)能量和能量轉(zhuǎn)化與守恒的普遍存在性。 體會(huì)運(yùn)動(dòng)情境不同但都遵守機(jī)械能守恒，體會(huì)物理定律體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)本質(zhì)的思想。 初步經(jīng)歷用能量轉(zhuǎn)化與守恒的思想解決問(wèn)題的過(guò)程。 設(shè)重力做功為 WG，由動(dòng)能定理可得 GkWE??由重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系得， Gp? ? ?由以上兩式得 222 1 1 21122m v m v m gh m gh? ? ?2 2 1 1m v m gh m v m gh? ? ?移項(xiàng)得 2 2 1 1k p k pE E E E? ? ?或者 211122m v m v??12m gh m gh??定律推導(dǎo) 機(jī)械能守恒定律 只有重力 動(dòng)能和重力勢(shì)能 機(jī)械能的總量 在只有重力 (或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力 )做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能（及彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能的總量保持不變。 )2(0???? pk EE )1(2211 pkpk EEEE ??? )3(BA EE ???（ 1）式必須規(guī)定零勢(shì)面，初、末相等，與動(dòng)能定理不同。 (2)(3)不用，在系統(tǒng)機(jī)械能守恒中零勢(shì)面不好選定的情況是比較好用。 機(jī)械能守恒的條件 只有重力或彈力做功 的物體系統(tǒng) 物體系統(tǒng)中的地球是不可缺少的，但是地球的機(jī)械能在我們所做的大部分題目中不涉及天體運(yùn)動(dòng)，此情景中的地球機(jī)械能是不變的，所以把 地球機(jī)械能 忽略了，所以嚴(yán)格講沒(méi)有單個(gè)物體機(jī)械能守恒。 物體在運(yùn)動(dòng)中只受重力，只有重力對(duì)其做功，則物體機(jī)械能守恒。例如：自由落體運(yùn)動(dòng)和各種拋體運(yùn)動(dòng)。 物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除重力外還受其他力，但其他力對(duì)物體不做功，只有重力做功，則物體的機(jī)械能守恒。 研究輕彈簧和物體組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈簧彈力對(duì)物體做功，即只有彈簧的彈性勢(shì)能和物體的機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)總的機(jī)械能守恒。 研究?jī)蓚€(gè)物體組成的系統(tǒng)，若只有重力和這兩個(gè)物體之間的彈力（例如輕桿的彈力，接觸面間的彈力）做功，兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（這兩個(gè)物體各自的機(jī)械能不一定守恒） 機(jī)械能守恒的幾種情況及條件 機(jī)械能守恒定律條件的幾種易錯(cuò)的說(shuō)法 系統(tǒng)所受到的合外力為零，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 系統(tǒng)所受到的合外力不為零，但不做功或做功為零，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能的總量保持不變，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒 在海水中以最大速度勻速行駛的輪船，牽引力對(duì)輪船做功，輪船的機(jī)械能增加，但輪船又要克服水的阻力做功，消耗機(jī)械能，只是系統(tǒng)內(nèi)物體機(jī)械能的增加等于系統(tǒng)減少，不是守恒的意義 系統(tǒng)只在彈力做功的情況下，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒 系統(tǒng)內(nèi)的彈力 第 9節(jié) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 過(guò)程與方法 通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程體會(huì)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)對(duì)學(xué)好物理的重要性。 通過(guò)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程親身經(jīng)歷科學(xué)研究的完整過(guò)程。 （ 1）如何選取紙帶上的 兩點(diǎn) 作為我們研究過(guò)程的起點(diǎn)和終點(diǎn)？ 注意 （ 2）在利用教材中提供的方法 測(cè)瞬時(shí)速度時(shí)，要讓學(xué)生弄清楚其中的道理 。特別要引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)這種測(cè)瞬時(shí)速度的方法與第一、二章所用方法的差異。 （ 1）在“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律” 的處理中，與舊教材相比，在實(shí)驗(yàn)方法上作了改進(jìn)。 首先，實(shí)驗(yàn)要求用天平測(cè)出重物的質(zhì)量 ，以便計(jì)算重物的動(dòng)能和勢(shì)能改變量的數(shù)值。 其次，在測(cè)量點(diǎn)的選擇上，并不要求起始點(diǎn)的速度為零 。 因此，在選擇紙帶時(shí)，第一、二點(diǎn)間的距離是否接近 2 、第一個(gè)點(diǎn)是否清晰也就無(wú)關(guān)緊要了。 mm說(shuō)明 （ 2）說(shuō)明物體速度的計(jì)算，為什么最好用第三種辦法？ 12nnv gh?、2 v gt?、 1132nnnhhvT????、第 1種方法 是根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到的，而我們的目的就是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所以不能用 第 2種方法 認(rèn)為加速度為 g，由于各種摩擦阻力不可避免，所以實(shí)際加速度必將小于 g，這樣將得到機(jī)械能增加的結(jié)論，有阻力作用機(jī)械能應(yīng)該是減少的，故這種方法也不能用 第 10節(jié) 能量守恒定律與能源 通過(guò)分析一些能量轉(zhuǎn)化與守恒的實(shí)例，認(rèn)識(shí)能量轉(zhuǎn)化與守恒思想的高度概括性 通過(guò)搜集、交流有關(guān)能源方面的材料，體會(huì)能源問(wèn)題與我們息息相關(guān) 謝謝大家 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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