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《機(jī)械能守恒定律》PPT優(yōu)質(zhì)課件

《機(jī)械能守恒定律》PPT優(yōu)質(zhì)課件 詳細(xì)介紹:

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《機(jī)械能守恒定律》PPT優(yōu)質(zhì)課件

第一部分內(nèi)容:核心素養(yǎng)目標(biāo)

物理觀念

知道能量守恒是自然界的重要規(guī)律,知道什么是機(jī)械能,理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及條件。

科學(xué)思維

領(lǐng)悟從守恒的角度分析問題的方法,會根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒,并能運用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問題。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

認(rèn)識機(jī)械能守恒定律對日常生活的影響,體會守恒思想對物理學(xué)的推動作用。

... ... ...

機(jī)械能守恒定律PPT,第二部分內(nèi)容:課前學(xué)習(xí)

知識點一 追尋守恒量

知識點二 動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化

[觀圖助學(xué)]

在上面三種情景中兒童、撐竿跳運動員、跳水運動員各有怎樣的能量轉(zhuǎn)化?

1.重力勢能與動能:只有重力做功時,若重力對物體做正功,則物體的重力勢能_________,動能_______,_____________轉(zhuǎn)化成了動能;若重力做負(fù)功,則_______轉(zhuǎn)化為_____________。

2.彈性勢能與動能:只有彈簧彈力做功時,若彈力做正功,則彈簧彈性勢能_______,物體的動能_______,_____________轉(zhuǎn)化為動能。

3.機(jī)械能

(1)定義:______________、彈性勢能和_______都是機(jī)械運動中的能量形式,統(tǒng)稱為機(jī)械能。

(2)機(jī)械能的改變:通過_______或彈力做功,機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

[思考判斷]

(1)通過重力做功,動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。(    )

(2)通過彈力做功,動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化。(    )

(3)物體的機(jī)械能一定是正值。(    )

(4)通過重力或彈力做功,機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為其他能。(    )

知識點三 機(jī)械能守恒定律

1.機(jī)械能守恒定律

在只有_______或_______做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能______________。

2.表達(dá)式:Ek2+Ep2=Ek1+Ep1。

3.機(jī)械能守恒條件:只有_______或彈力做功。

[思考判斷]

(1)做勻速直線運動的物體機(jī)械能一定守恒。(    )

(2)做變速運動的物體機(jī)械能可能守恒。(    )

(3)外力對物體做功為零時,機(jī)械能一定守恒。(    )

(4)機(jī)械能守恒時,物體可能受阻力。(    )

(5)物體所受的外力不等于零,其機(jī)械能肯定不守恒。(     )

(6)物體的速度增大時,其機(jī)械能可能減小。(    )

... ... ...

機(jī)械能守恒定律PPT,第三部分內(nèi)容:核心探究

核心要點一 機(jī)械能守恒條件的理解與判斷

1.研究對象

(1)當(dāng)只有重力做功時,可取一個物體(其實是物體與地球構(gòu)成的系統(tǒng))作為研究對象。

(2)當(dāng)物體之間的彈力做功時,必須將這幾個物體構(gòu)成的系統(tǒng)作為研究對象(使這些彈力成為系統(tǒng)內(nèi)力)。

2.守恒條件理解

(1)從能量轉(zhuǎn)化分析,系統(tǒng)內(nèi)部只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,無其他形式能量(如內(nèi)能)之間轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

(2)從做功條件分析,機(jī)械能守恒的條件是

可從以下三種情形理解:

①只受重力作用:如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運動(自由落體、豎直上拋、平拋、斜拋等)。

②受其他力,但其他力不做功,只有重力或彈力做功,例如:物體沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力對物體不做功。

③有系統(tǒng)的內(nèi)力做功,但是做功代數(shù)和為零。

[試題案例]

[例1] (多選)如圖所示,下列幾種情況,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的是(  )

A.圖甲中一顆彈丸在光滑的碗內(nèi)做復(fù)雜的曲線運動

B.圖乙中運動員在蹦床上越跳越高

C.圖丙中小車上放一木塊,小車的左側(cè)由彈簧與墻壁相連。小車在左右運動時,木塊相對于小車無滑動(車輪與地面摩擦不計)

D.圖丙中如果小車運動時,木塊相對于小車滑動

方法總結(jié) 判斷機(jī)械能守恒的方法

(1)做功分析法(常用于單個物體)

(2)能量分析法(常用于多個物體組成的系統(tǒng))

[針對訓(xùn)練2] (多選)如圖所示,一斜面放在光滑的水平面上,一個小物體從斜面頂端無摩擦地自由滑下,則在下滑的過程中(  )

A.斜面對小物體的彈力做的功為零

B.小物體的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為小物體的動能

C.小物體的機(jī)械能不守恒

D.小物體、斜面和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

核心要點二 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

[問題探究] 

如圖,質(zhì)量為m的小球從光滑曲面上滑下。當(dāng)它到達(dá)高度為h1的位置A時,速度的大小為v1,滑到高度為h2的位置B時,速度的大小為v2。在由高度h1滑到高度h2的過程中(不計空氣阻力):

(1)小球的重力勢能減少了多少?

(2)小球的動能增加了多少?

(3)小球下滑過程中機(jī)械能守恒嗎?若守恒,列出表達(dá)式。

(4)小球重力勢能減少量等于動能的增加量嗎?

核心要點三 非質(zhì)點類物體的機(jī)械能守恒問題

1.在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律處理實際問題時,經(jīng)常遇到像“鏈條”“液柱”類的物體,其在運動過程中將發(fā)生形變,其重心位置相對物體也發(fā)生變化,因此這類物體不能再看成質(zhì)點來處理。

2.物體雖然不能看成質(zhì)點來處理,但因只有重力做功,物體整體機(jī)械能守恒。一般情況下,可將物體分段處理,確定質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體各部分的重心位置,根據(jù)初、末狀態(tài)物體重力勢能的變化列式求解。

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