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-資料下載頁
2024-11-17 17:02本頁面
【導(dǎo)讀】,理解守恒條件。恒定律解決問題的方法。_____,_______能轉(zhuǎn)化為___能。彈力做功,機(jī)械能可以從一種形式_____成另一種形式。吉思汗,只識(shí)彎弓射大雕”。中哪些能量之間的轉(zhuǎn)化。負(fù)值,還有可能為零。由重力做功與重力勢能的關(guān)系:WG=______。結(jié)論:初機(jī)械能等于末機(jī)械能Ep1+Ek1=______。機(jī)械能守恒是有條件的。所有做拋體運(yùn)動(dòng)的物體,不計(jì),A自B上自由下滑過程中,如圖所示,A、B構(gòu)成的系統(tǒng),中,FA和FB都做功,但WA+WB=0,物體所受的合外力為零,表明它的動(dòng)能保持不變,但若它的勢能發(fā)生變化,機(jī)械能就會(huì)變化。而在水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體,其機(jī)械能就不守。外力恒定,是否滿足機(jī)械能守恒條件無從知曉,故D正確。物體做豎直面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),機(jī)械能不守。物體下滑時(shí)機(jī)械能守恒,故它下滑到斜面中點(diǎn)時(shí)
【正文】 即 答案： 21 L L 1E 2 g gL2 4 4? ? ? ? ? ?22 L1E L g L v22? ?? ? ? ，221 L 1 gLgL L g L v v4 2 2 2? ? ? ? ? ? ? ?， 所 以gL2應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題 【 案例剖析 】 (16分 )如圖所示 ,半徑為 r,質(zhì)量不計(jì)的圓盤盤面 與地面垂直 ,圓心處有一垂直盤面的 ① 光滑水平固定軸 O,在盤 的最右邊緣固定一個(gè)質(zhì)量為 m的小球 A,在 O點(diǎn)正下方離 O點(diǎn) 處 固定一個(gè)質(zhì)量也為 m的小球 ,放開盤讓其 ② 自由轉(zhuǎn)動(dòng) ,問 : r2(1)當(dāng) A球轉(zhuǎn)到 ③ 最低點(diǎn)時(shí) ,兩小球的重力勢能之和減少了多少 ? (2)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少 ? (3)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中半徑 OA向左偏離豎直方向的 ④ 最大角度是多少 ? 【 審題 】 抓準(zhǔn)信息 ,快速推斷 關(guān)鍵信息 信息挖掘 題 干 ① 光滑 說明小球 A、 B與圓盤組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 ② 自由轉(zhuǎn)動(dòng) 說明開始運(yùn)動(dòng)時(shí) ,小球 A、 B的初速度均為零 問 題 ③ 最低點(diǎn) 表明兩球的位置 ,球 A到達(dá)最低點(diǎn) ,B到達(dá) O點(diǎn)的高度 ④ 最大角度 表明此時(shí)兩球的速度又重新變?yōu)榱? 【 答題 】 規(guī)范解題 步步得分 (1)當(dāng) A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí) ,A的重力勢能減少 mgr, (1分 ) B的重力勢能增加 mgr。 (1分 ) 所以兩小球的重力勢能之和減少為 ΔE p=mgr mgr= mgr。 (2分 ) 121212(2)取圓盤最低處的水平面為零勢能面 ,由機(jī)械能守恒定律可得 : mgr+ mgr=mgr+ mvA2+ mvB2 (3分 ) 其中 vA=2vB (2分 ) 所以 vA= (2分 ) 121212(3)設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中半徑 OA向左偏離豎直方向的最大角度是θ( 如圖所示 ), 則據(jù)機(jī)械能守恒定律可得 : mgr cosθ=0 (3分 ) 2cosθ=1+sinθ 5sin2θ+2sinθ 3=0 解得 sinθ= 所以 θ=37 176。 (2分 ) 答案 :(1) mgr (2) (3)37176。 m g r (1 s in )2??12 【 警示 】 點(diǎn)撥疑難 杜絕失分 (1)求解 “ 兩小球的重力勢能之和減少 ” 時(shí) ,審題不清 ,只求解了 A球的重力勢能減少量。 (2)求解 “ A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度 ” 時(shí) ,想不到利用機(jī)械能 守恒定律 ,以至于無法來求解 。不能確定 A、 B兩球的線速度大 小關(guān)系 ,以至于即使想到了方法 ,也無法來求解。 (3)求解 “ 最大角度 ” 時(shí) ,不能列出機(jī)械能守恒方程 mgr cosθ =0,或者即使列出了方程 ,也不會(huì)求解。 m g r (1 s in )2??【 補(bǔ)償訓(xùn)練 】 滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的運(yùn)動(dòng) ,深受青少年的喜愛。如圖所示是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道 ,AB和 CD是一段圓弧形軌道 ,BC是一段長 7m的水平軌道。一運(yùn)動(dòng)員從 AB軌道上的 P點(diǎn)以6m/s的速度下滑 ,經(jīng) BC軌道后沖上 CD軌道 ,到 Q點(diǎn)時(shí)速度減為零。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為 50kg,h=,H=,不計(jì)圓弧軌道上的摩擦。 (g取 10m/s2)求 : (1)運(yùn)動(dòng)員第一次經(jīng)過 B點(diǎn)、 C點(diǎn)時(shí)的速度各是多少 ? (2)運(yùn)動(dòng)員與 BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)。 【 解析 】 以水平軌道為零勢能面。 (1)從 P點(diǎn)到 B點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 解得 vB=8 m/s 從 C點(diǎn)到 Q點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 mvC2=mgH 解得 vC=6 m/s。 22PB11m v m gh m v22??12(2)從 B到 C由動(dòng)能定理， μmg lBC= mvC2 mvB2 解得 μ= 。 答案 :(1)8 m/s 6 m/s (2) 1212
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