《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(wèn)題的方法，會(huì)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(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
認(rèn)識(shí)機(jī)械能守恒定律對(duì)日常生活的影響，體會(huì)守恒思想對(duì)物理學(xué)的推動(dòng)作用。
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機(jī)械能守恒定律PPT，第二部分內(nèi)容：課前學(xué)習(xí)
知識(shí)點(diǎn)一 追尋守恒量
知識(shí)點(diǎn)二 動(dòng)能與勢(shì)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(yùn)動(dòng)員、跳水運(yùn)動(dòng)員各有怎樣的能量轉(zhuǎn)化？
1.重力勢(shì)能與動(dòng)能：只有重力做功時(shí)，若重力對(duì)物體做正功，則物體的重力勢(shì)能_________，動(dòng)能_______，_____________轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能；若重力做負(fù)功，則_______轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________。
2.彈性勢(shì)能與動(dòng)能：只有彈簧彈力做功時(shí)，若彈力做正功，則彈簧彈性勢(shì)能_______，物體的動(dòng)能_______，_____________轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
3.機(jī)械能
(1)定義：______________、彈性勢(shì)能和_______都是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的能量形式，統(tǒng)稱為機(jī)械能。
(2)機(jī)械能的改變：通過(guò)_______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(guò)重力做功，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。( )
(2)通過(guò)彈力做功，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。( )
(3)物體的機(jī)械能一定是正值。( )
(4)通過(guò)重力或彈力做功，機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為其他能。( )
知識(shí)點(diǎn)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(dòng)能與勢(shì)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(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒。( )
(2)做變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒。( )
(3)外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒。( )
(4)機(jī)械能守恒時(shí)，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(shí)，其機(jī)械能可能減小。( )
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機(jī)械能守恒定律PPT，第三部分內(nèi)容：核心探究
核心要點(diǎn)一 機(jī)械能守恒條件的理解與判斷
1.研究對(duì)象
(1)當(dāng)只有重力做功時(shí)，可取一個(gè)物體(其實(shí)是物體與地球構(gòu)成的系統(tǒng))作為研究對(duì)象。
(2)當(dāng)物體之間的彈力做功時(shí)，必須將這幾個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)作為研究對(duì)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(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，無(wú)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(yùn)動(dòng)(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(duì)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(yùn)動(dòng)
B.圖乙中運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)于小車無(wú)滑動(dòng)(車輪與地面摩擦不計(jì))
D.圖丙中如果小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)于小車滑動(dòng)
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(gè)物體)
(2)能量分析法(常用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng))
[針對(duì)訓(xùn)練2] (多選)如圖所示，一斜面放在光滑的水平面上，一個(gè)小物體從斜面頂端無(wú)摩擦地自由滑下，則在下滑的過(guò)程中( )
A.斜面對(duì)小物體的彈力做的功為零
B.小物體的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為小物體的動(dòng)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(diǎn)二 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
[問(wèn)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(shí)，速度的大小為v1，滑到高度為h2的位置B時(shí)，速度的大小為v2。在由高度h1滑到高度h2的過(guò)程中(不計(jì)空氣阻力)：
(1)小球的重力勢(shì)能減少了多少？
(2)小球的動(dòng)能增加了多少？
(3)小球下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒嗎？若守恒，列出表達(dá)式。
(4)小球重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能的增加量嗎？
核心要點(diǎn)三 非質(zhì)點(diǎn)類物體的機(jī)械能守恒問(wèn)題
1.在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常遇到像“鏈條”“液柱”類的物體，其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將發(fā)生形變，其重心位置相對(duì)物體也發(fā)生變化，因此這類物體不能再看成質(zhì)點(diǎn)來(lái)處理。
2.物體雖然不能看成質(zhì)點(diǎn)來(lái)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(shì)能的變化列式求解。
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