高考物理总复习解题方法专题精细讲解专题六机械能守恒在模型中的应用学案

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最新2019高考物理：解题方法讲与练6 机械能守恒在模型中的应用(含解析)(含答案).doc

机械能守恒在模型中的应用李仕才专题六：机械能守恒在模型中的应用1．连绳模型此类问题要认清物体的运动过程，注意物体运动到最高点或最低点时速度相同这一隐含条件．例1 如图所示，甲、乙两个物体的质量分别为m甲和m乙(m乙>m甲)，用细绳连接跨在半径为R的光滑半圆柱的两端，连接体由图示位置从静止开始运动，当甲到达半圆柱体顶端时对圆柱体的压力为多大？解析设甲到达半圆柱体顶部时，二者的速度为v，以半圆柱顶部为零势能面，由机械能守恒定律可得－(m 乙＋m 甲)gR ＝12(m 乙＋m 甲)v 2－m 乙g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫R ＋π2R ① 或以半圆柱底部为零势能面，由机械能守恒定律有0＝m 甲gR ＋12(m 乙＋m 甲)v 2－m 乙g ·π2R (与上式一样，可见零势能面的选取与解题无关，可视问题方便灵活选择零势能面)设甲到达顶部时对圆柱体的压力为F N ，以甲为受力分析对象，则m 甲g －F N ＝m 甲v 2R② 联立①②两式可得F N ＝m甲g ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤3m 甲π－1m 乙m 乙＋m 甲.2．连杆模型这类问题应注意在运动过程中各个物体之间的角速度、线速度的关系等．例 2 一个质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B ，支架的两直角边长度分别为2L 和L ，支架可绕固定轴O 在竖直平面内无摩擦地转动，如图所示，开始时OA 边处于水平位置，由静止释放，则( )A ．A 球的最大速度为2gLB ．A 球速度达到最大时，两小球的总重力势能最小C ．A 球速度达到最大时，两直角边与竖直方向的夹角都为45°D ．A 、B 两球的最大速度之比为v A ：v B ＝2：1解析支架绕固定轴O 转动，A 、B 两球运动的角速度相同，速度之比始终为2：1，又A 、B 两球组成的系统机械能守恒，所以B 、D 正确，设A 球速度最大时，OB 与竖直方向的夹角为θ，根据机械能守恒定律，有mg ·2L sin θ－2mgL (1－cos θ)＝12mv 2A ＋12·2m ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12v A 2 所以v 2A ＝83gL [2sin(θ＋45°)－1]≤82－13gL由此可知，当θ＝45°时，A球速度最大，C项正确，A项错误．答案BCD3．滑槽模型滑槽模型是指通过弧形滑槽将不同的物体连在一起组成的系统．此类问题应认清物体的运动过程，注意物体运动到最高点或最低点时速度相同这一隐含条件．例3如图所示，光滑的水平地面上放有质量均为m的物体A和B，两者彼此接触．物体A的上表面是半径为R 的光滑半圆形轨道，轨道顶端距水平面的高度为h.现在一质量也为m的小物体C从轨道的顶端由静止状态下滑．已知在运动过程中，物体A和C始终保持接触，试求：(1)物体A 和B 刚分离时，物体B 的速度；(2)物体A 和B 分离后，物体C 所能达到距水平面的最大高度．解析(1)当C 运动到最低点时，A 和B 开始分离．设A 和B 刚分离时，B 的速度为v B ，C 的速度为v C ，根据A 、B 、C 组成的系统动量守恒和机械能守恒，有(m ＋m )v B ＝mv CmgR ＝12mv 2C ＋12(m ＋m )v 2B 由以上两式可得v B ＝133gR . (2)A 和B 分离后，C 达到最大高度时，A 、C 速度相同，设此速度为v 1，根据动量守恒，有mv B ＝(m ＋m )v 1，所以C 到达最大高度时的速度为v 1＝12v B ＝163gR .设C 所能到达距水平面的最大高度为H ，根据机械能守恒定律，有mgh＝12mv2B＋12(m＋m)v21＋mgH所以C能达到距水平面的最大高度为H＝h－1 4R.答案(1)133gR(2)h－14R4．滑链模型此类问题应注意重力势能为零的位置的选择及重力势能的改变．例4如图所示，一条长为L的柔软匀质链条，开始时静止放在光滑梯形平台上，斜面上的链条为x0，已知重力加速度为g，L<BC，∠BCE＝α，试用x0、x、L、g、α表示斜面上链条长为x时链条的速度大小(链条尚有一部分在平台上且x>x0)．解析链条各部分和地球组成的系统机械能守恒，设链条的总质量为m ，以平台所在位置为零势能面，则－m L x 0g ·12x 0sin α＝12mv 2－m L xg ·12x sin α 解得v ＝ g Lx 2－x 20sin α. 所以当链条长为x 时，链条的速度为 g Lx 2－x 20sin α. 答案 g Lx 2－x 20sin α5．弹簧模型由两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统，应注意：弹簧伸长或压缩至最大程度时，弹簧两端连接的物体具有相同的速度；弹簧处于自然长度时，弹性势能最小(为零)等隐含条件．例5如图所示，在一个光滑的水平面上，有质量均为m 的三个物体，其中物体B、C静止，中间夹着一个质量不计的弹簧，弹簧处于自然状态，物体A以水平速度v0撞向物体B，碰撞后A、B粘在一起运动，求在整个运动过程中：(1)弹簧的最大弹性势能；(2)物体C的最大速度．解析(1)物体A和B碰撞后，A、B粘在一起以相同速度v1向右运动，根据动量守恒定律，有mv0＝2mv1，即v1＝12v0，当物体A、B、C的速度都为v2时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律，有mv0＝3mv2，即v2＝13v0，弹簧的最大弹性势能为E p＝12×2mv21－12×3mv22＝112mv20.(2)当弹簧再次恢复为原长时，C的速度最大，设此时物体B、C的速度分别为v′1、v′2，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有mv0＝2mv1′＋mv2′，12×2mv21＝12×2mv1′2＋12mv2′2，解得v2′＝23v0，即物体C的最大速度为23v0.答案(1)112mv20(2)23v0.。

高考物理一轮复习专题六机械能及其守恒定律考点二动能定理及其应用教学案(含解析)

考点二动能定理及其应用基础点知识点1 动能1．定义：物体由于运动而具有的能。

2．公式：E k ＝12mv 2。

3．物理意义：动能是状态量，是标量(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向无关。

4．单位：焦耳，1 J ＝1 N·m＝1 kg· m 2/s 2。

5．动能的相对性：由于速度具有相对性，所以动能也具有相对性。

6．动能的变化：物体末动能与初动能之差，即ΔE k ＝12mv 22－12mv 21。

知识点2 动能定理1．内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

2．表达式 (1)W ＝ΔE k 。

(2)W ＝E k2－E k1。

(3)W ＝12mv 22－12mv 21。

3．物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度。

4．适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。

(2)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功。

(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用。

重难点一、对动能定理的认识和理解 1．动能定理的三种表述(1)文字表达：所有外力对物体做的总功等于物体动能的增加量； (2)数学表述：W 合＝12mv 2－12mv 20或W 合＝E k －E k0；(3)图象表述：如图所示，E k l 图象中的斜率表示合外力。

2．功能定理的理解(1)动能定理公式中等号的理解：等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系：数量关系即合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。

可以通过计算物体动能的变化求合力的功，进而求得某一力的功单位关系等式左右两边国际单位都是焦耳因果关系合力的功是引起物体动能变化的原因动能定理叙述中所说的“外力”，是指物体受到的所有力，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力。

(3)动能定理中“总功”的理解：动能定理叙述中所说的“总功”，是指合外力对物体所做的总功。

高考物理总复习 6专题六机械能守恒定律专题六机械能守恒定律(讲解部分)

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圆弧轨道,最高点O处固定一个竖直弹性挡板(可以把小球弹回且不损失能量,图中没有画出),D为CDO轨道的中点。BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接。现让一个质量为m=1 kg的小球从A点的正上方距水平线 OA高H处的P点自由落下,已知BC段水平轨道长L=2 m,与小球之间的动摩擦因数μ=0.2。则(取g=10 m/s2)
③ Fl 。
b.当恒力F的方向与位移l的方向成某一角度α时,力F对物体所做的功为W=
④ Fl cos α 。即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与
位移的夹角的余弦这三者的乘积。
5.功是标量,但有正负。 6.正功和负功的判定 (1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于判断质点做直线运动时恒力的功。恒力做功的公式W=Fx cos α,90°<α≤180°做负功,0≤α <90°做正功,α=90°不做功。 (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功。设力的方向和瞬时速度方向夹角为θ,当0°≤θ<90°时力做正功, 当90°<θ≤180°时力做负功,当θ=90°时,力做的功为零。 (3)从能量的转化角度来进行判断。若有能量转化,则应有力做功。此法常用于判断两个相联系的物体。一个系统机械能增加(或减少),一定是除重力和系统内弹力外,有其他力对系统做正功(或负功)。
(2)a-t图像:由公式Δv=at可知,a-t图线与横轴围成的面积表示物体速度的变化量。 (3)F-x图像:由公式W=Fx可知,F-x图线与横轴围成的面积表示力所做的功。 (4)P-t图像:由公式W=Pt可知,P-t图线与横轴围成的面积表示力所做的功。
例2 (2018湖北黄石调研)用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时,在计算机上得到0~6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )

机械能守恒定律及其应用教案

机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及其表达式。

2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 引导学生通过实验探究机械能守恒的条件。

二、教学内容1. 机械能守恒定律的概念及表达式2. 机械能守恒定律的应用3. 机械能守恒的实验探究三、教学重点与难点1. 重点：机械能守恒定律的概念、表达式及应用。

2. 难点：机械能守恒定律在复杂情境下的应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探究机械能守恒定律。

2. 利用实验和动画演示，帮助学生直观地理解机械能守恒现象。

3. 通过例题分析，培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

五、教学过程1. 导入：通过一个简单的例子（如摆钟）引导学生思考机械能的守恒现象。

2. 讲解：讲解机械能守恒定律的概念、表达式及适用范围。

3. 演示：利用实验或动画演示机械能守恒的现象，让学生直观地理解机械能守恒。

4. 练习：给出一些应用题，让学生运用机械能守恒定律解决问题。

5. 总结：总结本节课的主要内容，强调机械能守恒定律的应用条件和注意事项。

6. 作业：布置一些有关机械能守恒定律的练习题，巩固所学知识。

7. 拓展：介绍机械能守恒定律在实际工程中的应用，激发学生的学习兴趣。

六、教学评价1. 通过课堂提问、作业批改和实验报告，评价学生对机械能守恒定律的理解和应用能力。

2. 结合学生的课堂表现和课后反馈，了解学生对机械能守恒定律的掌握情况。

七、教学反思1. 反思教学方法是否适合学生的认知水平，如有需要，调整教学策略。

2. 分析学生的学习效果，针对存在的问题进行针对性的辅导。

3. 探索更多有效的教学资源，提高教学质量。

八、教学延伸1. 引导学生进一步学习机械能守恒定律在其它领域的应用，如航空航天、汽车工程等。

2. 鼓励学生参加相关学科竞赛和实践活动，提高学生的实际操作能力。

九、教学案例1. 案例一：一个物体从高空自由下落，求落地时的速度。

高考物理第一轮复习教案第6章《机械能》5机械能守恒定律的应用

6.5 机械能守恒定律的应用知识目标一、应用机械能守恒定律解题的基本步骤（1）根据题意选取研究对象（物体或系统）．（2）明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．（3）恰当地选取零势面，确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能．（4）根据机械能守恒定律的不同表达式列式方程，若选用了增（减）量表达式，（3）就应成为确定过程中，动能、势能在过程中的增减量或各部分机械能在过程中的增减量来列方程进行求解．【例1】如图5一66所示一质量为m 的小球，在B 点从静止开始沿半球形容器内壁无摩擦地滑下，B 点与容器底部A 点的高度差为h ，容器质量为M ，内壁半径为R ．求：（1）当容器固定在水平桌面上，小球滑至底部A 时，容器内壁对小球的作用力大小．（2）当容器放置在光滑的水平桌面上，小球滑至底部A 时，小球相对容器的速度大小．解析：（1）m 下滑只有重力做功，机械能守恒mgh=½mv 2达底端A ，根据牛顿第二定律T －mg=mv 2/R 所以T=mg ＋2mgh/R=mg （1＋2h/R ）（2若容器在光滑水平桌面上，选m 和M 为研究对象，系统机械能守恒，水平方向上动量守恒mgh=½mv 2＋½Mu 12，0=mv 十Mu 1 所以u 1=－mv/M代入得mgh ＝½mv 2M M m +，所以v=M ghM 2，小球相对容器的速度大小为v /＝v —u 1＝v 十mv/M所以v /=()MM m gh +2 答案：（1）mg （1＋2h/R ），（2）()M M m gh +2 规律方法1、机械能守恒定律与圆周运动结合物体在绳、杆、轨道约束的情况下在竖直平面内做圆周运动，往往伴随着动能，势能的相互转化，若机械能守恒，即可根据机械能守恒去求解物体在运动中经过某位里时的速度，再结合圆周运动、牛顿定律可求解相关的运动学、动力学的量．【例2】如图1所示．一根长L 的细绳，固定在O 点，绳另一端系一条质量为m 的小球．起初将小球拉至水平于A 点．求（1）小球从A 点由静止释放后到达最低点C 时的速度．（2）小球摆到最低点时细绳的拉力。

机械能守恒定律及其应用教案

机械能守恒定律及其应用教案第一章：机械能守恒定律的引入1.1 教学目标让学生了解机械能的概念引导学生理解机械能守恒定律的定义使学生能够运用机械能守恒定律进行简单问题的计算1.2 教学内容机械能的定义及表示方法机械能守恒定律的表述机械能守恒定律的证明1.3 教学方法通过实例引入机械能的概念，引导学生思考机械能的变化通过实验演示机械能守恒的现象，让学生直观地理解机械能守恒定律利用数学方法证明机械能守恒定律，加深学生对定律的理解第二章：机械能守恒定律的应用2.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题培养学生运用物理学知识解决工程问题的能力2.2 教学内容机械能守恒定律在简单运动中的应用机械能守恒定律在复杂运动中的应用2.3 教学方法通过实例分析，让学生学会运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，模拟复杂运动情况，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第三章：机械能守恒定律在力学问题中的应用3.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在力学问题中的应用方法培养学生解决力学问题的能力3.2 教学内容机械能守恒定律在直线运动中的应用机械能守恒定律在曲线运动中的应用3.3 教学方法通过典型例题，引导学生学会运用机械能守恒定律解决力学问题利用物理实验设备，进行力学实验，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第四章：机械能守恒定律在工程问题中的应用4.1 教学目标使学生能够运用机械能守恒定律解决工程问题培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力4.2 教学内容机械能守恒定律在机械设计中的应用机械能守恒定律在能源转换中的应用4.3 教学方法通过实际案例，让学生学会运用机械能守恒定律解决工程问题利用计算机软件，进行模拟计算，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第五章：机械能守恒定律的综合应用5.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力5.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用5.3 教学方法通过综合案例，让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，进行模拟实验，帮助学生理解和应用机械能守恒定律第六章：非保守力与机械能守恒6.1 教学目标让学生理解非保守力的概念引导学生掌握非保守力作用下机械能守恒的条件使学生能够分析并解决非保守力作用下的机械能守恒问题6.2 教学内容非保守力的定义与特点非保守力作用下机械能守恒的条件非保守力作用下的机械能守恒问题分析与计算6.3 教学方法通过实例讲解非保守力的概念及其对机械能守恒的影响利用数学方法分析非保守力作用下的机械能守恒条件通过实际问题引导学生运用机械能守恒定律解决非保守力作用下的物体运动问题第七章：机械能守恒定律在碰撞问题中的应用7.1 教学目标让学生掌握机械能守恒定律在碰撞问题中的应用培养学生分析并解决碰撞问题的能力7.2 教学内容碰撞问题的基本概念与分类机械能守恒定律在弹性碰撞中的应用机械能守恒定律在非弹性碰撞中的应用7.3 教学方法通过实例分析碰撞问题，引导学生理解并应用机械能守恒定律利用物理实验设备进行碰撞实验，帮助学生直观地理解碰撞现象结合数学方法与计算机软件，模拟碰撞过程，加深学生对机械能守恒定律在碰撞问题中的应用第八章：机械能守恒定律在地球物理学中的应用8.1 教学目标使学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用培养学生运用物理学知识解决地球物理学问题的能力8.2 教学内容地球物理学中机械能守恒定律的应用实例机械能守恒定律在地球内部运动中的应用机械能守恒定律在地表运动中的应用8.3 教学方法通过地球物理学实例，让学生了解机械能守恒定律在地球物理学中的应用利用计算机软件与物理实验设备，模拟地球内部与地表运动，帮助学生理解并应用机械能守恒定律第九章：机械能守恒定律在现代科技中的应用9.1 教学目标让学生了解机械能守恒定律在现代科技领域的应用培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力9.2 教学内容机械能守恒定律在航空航天领域的应用机械能守恒定律在新能源开发中的应用机械能守恒定律在其他现代科技领域的应用9.3 教学方法通过实例介绍机械能守恒定律在航空航天等领域的应用，引导学生了解并应用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件与物理实验设备，模拟相关科技领域的运动过程，帮助学生理解并应用机械能守恒定律第十章：机械能守恒定律的综合练习与拓展10.1 教学目标让学生能够综合运用机械能守恒定律解决复杂问题培养学生解决实际问题的能力10.2 教学内容机械能守恒定律在不同情境下的综合应用练习机械能守恒定律在实际工程问题中的应用拓展10.3 教学方法通过综合练习题，让学生学会综合运用机械能守恒定律解决实际问题利用计算机软件或物理实验设备，进行模拟实验与计算，帮助学生理解和应用机械能守恒定律重点解析本文主要介绍了机械能守恒定律及其应用，分为十个章节。

高三《机械能守恒定律及应用》复习课的教学设计

高三《机械能守恒定律及应用》复习课的教学设计教学目标：1. 理解机械能守恒定律的含义和应用，能够通过公式和图像解决与机械能守恒有关的问题。

2. 掌握弹性力学、重力势能和动能等机械能的计算方法。

3. 能够通过实验验证机械能守恒定律的正确性。

教学重点：1. 机械能守恒定律的含义和应用。

2. 机械能的计算方法。

教学难点：1. 如何应用机械能守恒定律解决实际问题。

2. 如何设计实验验证机械能守恒定律的正确性。

教学方法：1. 讲授：通过教师的讲解，介绍机械能守恒定律的基本概念和应用，并通过例题和练习题让学生掌握机械能计算方法。

2. 实验：通过设计简单的实验，让学生亲身体验机械能守恒定律的正确性。

3. 讨论：通过小组讨论，让学生探讨机械能守恒定律在不同场景下的应用。

4. 演示：通过工程实例的演示，让学生感受机械能守恒定律在实际生活中的应用。

教学内容：1. 机械能守恒定律的概念和含义。

2. 机械能的各种形式的计算方法。

3. 机械能守恒定律在不同场景下的应用。

4. 实验设计与实验结果分析。

教学步骤：Step1：引入教师介绍学习机械能守恒定律的重要性和目标。

Step2：讲解1. 机械能守恒定律的含义和应用。

2. 机械能的各种形式的计算方法。

Step3：实验通过实验验证机械能守恒定律，让学生亲身感受机械能守恒定律的正确性。

Step4：讨论在小组内探讨机械能守恒定律在不同场景下的应用，并交流讨论结果。

Step5：演示通过工程实例的演示，让学生感受机械能守恒定律在实际生活中的应用。

Step6：总结回顾机械能守恒定律的基本概念、应用和计算方法，并让学生掌握反思和总结的方法。

Step7：作业布置布置课后作业，巩固和深入掌握机械能守恒定律相关的知识和技能。

机械能守恒定律及其应用教案

机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标：1. 让学生了解机械能守恒定律的概念及其表述形式。

2. 培养学生运用机械能守恒定律分析和解决实际问题的能力。

3. 通过对机械能守恒定律的学习，培养学生对物理学的好奇心和探究精神。

二、教学内容：1. 机械能守恒定律的定义及表述形式。

2. 机械能守恒定律的实验验证。

3. 机械能守恒定律在实际问题中的应用。

4. 机械能守恒定律的拓展与深化。

三、教学重点与难点：1. 教学重点：机械能守恒定律的定义、表述形式及其应用。

2. 教学难点：机械能守恒定律在复杂情境中的应用。

四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生探究机械能守恒定律。

2. 利用实验现象，加深学生对机械能守恒定律的理解。

3. 通过实际问题，培养学生运用机械能守恒定律解决问题的能力。

4. 采用讨论、小组合作等教学手段，提高学生的参与度和积极性。

五、教学过程：1. 引入：通过观察和分析生活中的实例，引导学生思考机械能的转化和守恒。

2. 讲解：介绍机械能守恒定律的定义、表述形式，并通过实验现象进行验证。

3. 应用：分析实际问题，让学生运用机械能守恒定律解决问题。

4. 拓展与深化：探讨机械能守恒定律在其他领域的应用，激发学生的学习兴趣。

6. 作业布置：布置一些有关机械能守恒定律的实际问题，让学生课后思考和探究。

六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对机械能守恒定律的理解程度。

2. 实验报告：评估学生在实验中对机械能守恒定律的验证能力。

3. 课后作业：分析学生完成作业的情况，了解学生对机械能守恒定律的应用能力。

4. 小组讨论：评估学生在小组合作中的参与程度和问题解决能力。

七、教学反思：1. 针对学生的反馈，反思教学内容的难易程度是否适合学生。

2. 思考教学方法是否有效，能否更好地激发学生的学习兴趣。

3. 分析实验环节的效果，考虑是否需要改进实验设置或增加实验内容。

八、教学延伸：1. 邀请相关领域的专家或企业代表，进行专题讲座或实地考察，拓宽学生的知识视野。

机械能守恒定律及其应用教案

机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。

2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 引导学生掌握机械能守恒定律的实验方法和技巧。

二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。

2. 机械能守恒定律的应用实例。

3. 机械能守恒定律的实验操作步骤及注意事项。

三、教学过程1. 导入：通过分析生活中常见的机械能转化现象，引发学生对机械能守恒定律的思考。

2. 讲解：详细讲解机械能守恒定律的定义、表达式及适用条件。

3. 案例分析：分析多个机械能守恒定律的应用实例，让学生理解并掌握定律的应用方法。

4. 实验演示：进行机械能守恒定律的实验演示，让学生直观地观察到能量的转化过程。

5. 学生实验：分组进行机械能守恒定律的实验，培养学生动手操作能力和观察能力。

6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调机械能守恒定律在实际生活中的应用。

四、教学评价1. 课堂问答：检查学生对机械能守恒定律的理解程度。

2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和观察能力。

3. 课后作业：检验学生对机械能守恒定律的应用能力。

五、教学资源1. 课件：制作精美的课件，帮助学生直观地理解机械能守恒定律。

2. 实验器材：准备充足的实验器材，确保每个学生都能动手操作。

3. 参考资料：提供相关的参考资料，方便学生课后进一步学习。

教案编写：教案编辑专员六、教学重点与难点重点：1. 理解机械能守恒定律的定义和表达式。

2. 掌握机械能守恒定律的应用方法。

3. 熟悉机械能守恒定律的实验操作步骤。

难点：1. 判断系统中哪些能量是守恒的。

2. 处理复杂的机械能转化问题。

3. 在实验中准确测量和计算机械能的变化。

七、教学方法1. 讲授法：讲解机械能守恒定律的理论基础。

2. 案例分析法：通过具体实例展示机械能守恒定律的应用。

3. 实验教学法：通过实验演示和学生动手实验，加深对机械能守恒现象的理解。

4. 讨论法：鼓励学生在课堂上提问和讨论，提高解决问题的能力。

高中物理机械能守恒定律典例解题技巧学生教案

机械能守恒定律解题技巧一、单个物体的机械能守恒判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法：（1）物体在运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒。

（2）物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力，物体的机械能守恒。

所涉及到的题型有四类：（1）阻力不计的抛体类。

（2）固定的光滑斜面类。

（3）固定的光滑圆弧类。

（4）悬点固定的摆动类。

（1）阻力不计的抛体类包括竖直上抛；竖直下抛；斜上抛；斜下抛；平抛，只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。

那么物体在运动过程中就只受重力作用，也只有重力做功，通过重力做功，实现重力势能与机械能之间的等量转换，因此物体的机械能守恒。

例：在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小？分析：物体在运动过程中只受重力，也只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选水平地面为零势面，则物体抛出时和着地时的机械能相等2202121t mv mv mgh =+ 得：gh v v t 220+= （2）固定的光滑斜面类在固定光滑斜面上运动的物体，同时受到重力和支持力的作用，由于支持力和物体运动的方向始终垂直，对运动物体不做功，因此，只有重力做功，物体的机械能守恒。

例，以初速度v 0 冲上倾角为θ光滑斜面，求物体在斜面上运动的距离是多少？分析：物体在运动过程中受到重力和支持力的作用，但只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选水平地面为零势面，则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等θsin 2120⋅==mgs mgh mv 得：θsin 220g v s =（3）固定的光滑圆弧类在固定的光滑圆弧上运动的物体，只受到重力和支持力的作用，由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直，对运动物体不做功，故只有重力做功，物体的机械能守恒。

例：固定的光滑圆弧竖直放置，半径为R ，一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动？分析：物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力，但只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选物体运动的最低点为重力势能的零势面，则物体在最低和最高点时的机械能相等22021221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动，物体到达最高点时必须具有的最小速度为：Rg v t = 所以 gR v 50=（4）悬点固定的摆动类和固定的光滑圆弧类一样，小球在绕固定的悬点摆动时，受到重力和拉力的作用。

机械能守恒教案

机械能守恒教案一、教学目标：1.概念：让学生了解“机械能守恒”的概念和意义。

2.原理：让学生了解“机械能守恒”的原理和计算公式。

3.应用：让学生掌握“机械能守恒”在物理实践中的应用。

二、教学重点：1.概念与原理：提高学生对“机械能守恒”概念和基本原理的理解和掌握。

2.计算：让学生能够掌握“机械能守恒”计算步骤和方法。

3.应用：让学生能够适当运用“机械能守恒”在物理实践中进行问题解决。

三、教学难点：1.概念：使学生学会理解“机械能守恒”概念和意义。

2.原理：让学生充分掌握“机械能守恒”原理和计算公式。

3.应用：让学生正确运用“机械能守恒”进行问题解决。

四、教学过程：1.引入任务 1：教师在黑板上写出“机械能守恒”。

让学生思考这个概念的意义和用途。

任务 2：引导学生阅读“机械能守恒”的定义和原理。

2.概念与原理任务 1：学生进行概念性学习，掌握“机械能守恒”的基本概念。

任务 2：引导学生理解“机械能守恒”的原理和计算公式（K1 + U1 = K2 + U2）。

3.计算任务 1：让学生了解“机械能守恒”计算的注意事项。

任务 2：通过例题让学生掌握“机械能守恒”计算的步骤和方法。

4.应用任务 1：通过实际例题让学生了解“机械能守恒”的应用。

任务 2：提高学生“机械能守恒”应用能力，让学生应用所学知识解决实际问题。

五、教学方法：1.理论授课2.实例分析3.课堂互动4.练习答疑六、教学资源：1.教材2.黑板3.多媒体课件七、教学评估：1.期中考试：检测学生对“机械能守恒”知识的掌握程度。

2.小测验：检测学生对每个主要知识点的理解。

3.课堂表现：注重学生的课堂参与度和积极性。

八、教学反思：本次课程旨在使学生学会理解“机械能守恒”的概念，掌握其基本原理和计算公式，并能够使用所学知识解决实际问题。

通过理论教学、实例分析和课堂互动等方式，让学生在轻松愉悦的学习氛围中掌握所需知识。

同时，通过期中考试、小测验和课堂表现等方式对学生进行评估，及时调整和完善教学内容和策略，以达到更好的教学效果和成果。

高考物理总复习解题方法专题精细讲解专题六机械能守恒在模型中的应用学案

专题六：机械能守恒在模型中的应用 1．连绳模型此类问题要认清物体的运动过程，注意物体运动到最高点或最低点时速度相同这一隐含条件．例1 如图所示，甲、乙两个物体的质量分别为m 甲和m 乙(m 乙>m 甲)，用细绳连接跨在半径为R 的光滑半圆柱的两端，连接体由图示位置从静止开始运动，当甲到达半圆柱体顶端时对圆柱体的压力为多大？⎦⎥⎤－π－m 乙m 乙＋m 甲2．连杆模型这类问题应注意在运动过程中各个物体之间的角速度、线速度的关系等．例2 一个质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B ，支架的两直角边长度分别为2L 和L ，支架可绕固定轴O 在竖直平面内无摩擦地转动，如图所示，开始时OA 边处于水平位置，由静止释放，则( )A ．A 球的最大速度为2gLB ．A 球速度达到最大时，两小球的总重力势能最小C ．A 球速度达到最大时，两直角边与竖直方向的夹角都为45°D ．A 、B 两球的最大速度之比为v A ：v B ＝2：1解析支架绕固定轴O 转动，A 、B 两球运动的角速度相同，速度之比始终为2：1，又A 、B 两球组成的系统机械能守恒，所以B 、D 正确，设A 球速度最大时，OB 与竖直方向的夹角为θ，根据机械能守恒定律，有mg ·2L sin θ－2mgL (1－cos θ)＝12mv 2A ＋12·2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12v A 2 所以v 2A ＝83gL [2sin(θ＋45°)－1]≤2－3gL由此可知，当θ＝45°时，A 球速度最大，C 项正确，A 项错误．答案 BCD3．滑槽模型滑槽模型是指通过弧形滑槽将不同的物体连在一起组成的系统．此类问题应认清物体的运动过程，注意物体运动到最高点或最低点时速度相同这一隐含条件．例3如图所示，光滑的水平地面上放有质量均为m 的物体A 和B ，两者彼此接触．物体A 的上表面是半径为R 的光滑半圆形轨道，轨道顶端距水平面的高度为h .现在一质量也为m 的小物体C 从轨道的顶端由静止状态下滑．已知在运动过程中，物体A 和C 始终保持接触，试求：(1)物体A 和B 刚分离时，物体B 的速度；(2)物体A 和B 分离后，物体C 所能达到距水平面的最大高度．解析(1)当C 运动到最低点时，A 和B 开始分离．设A 和B 刚分离时，B 的速度为v B ，C 的速度为v C ，根据A 、B 、C 组成的系统动量守恒和机械能守恒，有(m ＋m )v B ＝mv CmgR ＝12mv 2C ＋12(m ＋m )v 2B 由以上两式可得v B ＝133gR . (2)A 和B 分离后，C 达到最大高度时，A 、C 速度相同，设此速度为v 1，根据动量守恒，有mv B ＝(m ＋m )v 1，所以C 到达最大高度时的速度为v 1＝12v B ＝163gR .设C 所能到达距水平面的最大高度为H ，根据机械能守恒定律，有mgh ＝12mv 2B ＋12(m ＋m )v 21＋mgH 所以C 能达到距水平面的最大高度为H ＝h －14R . 答案 (1)133gR (2)h －14R4．滑链模型此类问题应注意重力势能为零的位置的选择及重力势能的改变．例4如图所示，一条长为L 的柔软匀质链条，开始时静止放在光滑梯形平台上，斜面上的链条为x 0，已知重力加速度为g ，L <BC ，∠BCE ＝α，试用x 0、x 、L 、g 、α表示斜面上链条长为x 时链条的速度大小(链条尚有一部分在平台上且x >x 0)．解析链条各部分和地球组成的系统机械能守恒，设链条的总质量为m ，以平台所在位置为零势能面，则－m L x 0g ·12x 0sin α＝12mv 2－m L xg ·12x sin α 解得v ＝ g Lx 2－x 20in α. 所以当链条长为x 时，链条的速度为 g Lx 2－x 20α. 答案 g L x 2－x 20α5．弹簧模型由两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统，应注意：弹簧伸长或压缩至最大程度时，弹簧两端连接的物体具有相同的速度；弹簧处于自然长度时，弹性势能最小(为零)等隐含条件．例5如图所示，在一个光滑的水平面上，有质量均为m 的三个物体，其中物体B 、C 静止，中间夹着一个质量不计的弹簧，弹簧处于自然状态，物体A 以水平速度v 0撞向物体B ，碰撞后A 、B 粘在一起运动，求在整个运动过程中：(1)弹簧的最大弹性势能；(2)物体C 的最大速度．解析(1)物体A 和B 碰撞后，A 、B 粘在一起以相同速度v 1向右运动，根据动量守恒定律，有mv 0＝2mv 1，即v 1＝12v 0，当物体A 、B 、C 的速度都为v 2时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律，有mv 0＝3mv 2，即v 2＝13v 0，弹簧的最大弹性势能为E p ＝12×2mv 21－12×3mv 22＝112mv 20.(2)当弹簧再次恢复为原长时，C 的速度最大，设此时物体B 、C 的速度分别为v ′1、v ′2，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有mv 0＝2mv 1′＋mv 2′，12×2mv 21＝12×2mv 1′2＋12mv 2′2，解得v 2′＝23v 0，即物体C 的最大速度为23v 0. 答案 (1)112mv 20 (2)23v 0.。

物理机械能守恒定律的应用教案

物理机械能守恒定律的应用教案一、教学目标：1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。

2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 通过对机械能守恒定律的应用，培养学生科学思维和解决问题的能力。

二、教学内容：1. 机械能守恒定律的定义及表达式。

2. 机械能守恒定律的应用条件。

3. 常见的情境下机械能守恒定律的运用。

三、教学重点与难点：1. 教学重点：机械能守恒定律的定义、表达式及应用条件。

2. 教学难点：如何判断物体在复杂情境下机械能是否守恒，以及如何运用机械能守恒定律解决实际问题。

四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考和探索。

2. 通过实例分析，让学生直观地理解机械能守恒定律的应用。

3. 利用小组讨论、互动交流等方式，培养学生的合作精神和沟通能力。

五、教学过程：1. 导入：通过一个简单的实例，如自由落体运动，引导学生思考机械能的概念和守恒原理。

2. 新课讲解：讲解机械能守恒定律的定义、表达式及应用条件。

3. 实例分析：分析常见的情境下机械能守恒定律的运用，如抛体运动、滑动摩擦等。

4. 练习与讨论：布置一些练习题，让学生运用机械能守恒定律解决问题，并进行小组讨论。

6. 课后作业：布置一些有关机械能守恒定律的应用题，让学生巩固所学知识。

六、教学评价：1. 评价学生对机械能守恒定律的理解程度，包括定义、表达式和应用条件。

2. 评价学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 观察学生在小组讨论中的参与程度和沟通能力。

七、教学反馈：1. 收集学生作业，分析其对机械能守恒定律的应用情况。

2. 在课堂上随机提问，了解学生对机械能守恒定律的理解程度。

3. 听取学生对课堂讨论和小组活动的反馈意见。

八、教学调整：1. 根据学生作业和课堂回答的情况，针对性地进行讲解和辅导。

2. 对于学生普遍存在的问题，进行重点讲解和解释。

3. 根据学生的反馈意见，调整教学方法和教学内容，以提高教学效果。

机械能守恒定律的应用和解题技巧{有详细答案}

机械能守恒定律的应用和解题技巧{有详细答案}能量转化和守恒定律是自然界四大基本规律之一，机械能守恒定律又是能量守恒定律在机械运动中的具体表现形式，由于机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理动力学问题要远比牛顿运动定律方便。

机械能守恒定律适用的对象可以是单个物体（弹簧）和地球组成的系统，也可以是多个物体（弹簧）和地球组成的系统。

不过，对象不同，在守恒的判断上、运用的方式上略有差异。

机械能包括动能、重力势能和弹性势能三种，由于重力势能属于物体和地球组成的系统，因此，只要涉及重力势能，地球就必定是研究对象的一部分，也正因为如此，在交代研究对象时地球可以不特别指明。

一、单个物体（弹簧）和地球组成的系统机械能守恒条件：（1）只受重力或系统内弹簧弹力；（注意：从研究对象的组成可知，重力也属内力）（2）受其它外力，但其它外力不做功；（3）其它外力做功，但其它外力做功的代数和始终为0。

满足上述三个条件中任何一个，该系统的机械能都守恒。

其中第三个条件需要进行一点补充说明，以沿水平公路匀速直线运动的汽车为例，运行过程中，发动机内部燃烧汽油，一部分化学能转化为机械能，同时，汽车克服阻力做功，一部分机械能又转化为内能，两个转化过程中机械能变化的数值相等，因此汽车机械能的总量保持不变。

正因如此，严格地讲，第三个条件不属于机械能守恒的条件之列，只是研究过程中机械能的数值始终保持不变而已。

例：如图所示，小球从某一高处自由下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的过程中，下列关于机械能的叙述中正确的是（）（A）重力势能和动能之和总保持不变（B）重力势能和弹性势能之和总保持不变（C）动能和弹性势能之和总保持不变（D）重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变分析：这是一个经典问题，难点在于研究对象的选择。

若以小球、地球组成的系统为对象，弹簧弹力属于外力，系统机械能不守恒；若以小球、弹簧、地球组成的系统为对象，弹簧弹力属于内力，系统机械能守恒。

高考物理新攻略总复习课件机械能守恒定律及其应用

功能关系
做功是能量转化的量度，重力做功与重力势能变化有关，弹力做
功与弹性势能变化有关。
能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量
保持不变。
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机械能定义
物体动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。
机械能分类
宏观机械能包括动能、重力势能和弹性势能；微观机械能包括分子动能和分子势能。
守恒条件及表达式
守恒条件
只有重力或弹力做功的物体系统内，物体间的动能和势能可以相互转化，但总的机械能保持不变。
表达式
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变，表达式为 $E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}$。
非弹性碰撞
碰撞后两物体粘在一起运动，有机械能损失，遵循动量守恒定律，但不遵循机械能守恒定律。
分析方法
根据动量守恒和机械能守恒（或不守恒）定律列出方程，求解相关物理量。
动力学问题中机械能守恒应用
01
单个物体
在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化，但
机械能总量保持不变。
02 03
热力学第一定律定义
热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。
机械下，系统内部的机械能（动能和势能）和热能的总和保持不变。
热传导过程中机械能守恒分析
热传导过程中的能量转换
在热传导过程中，热量从高温物体传递到低温物体，同时伴随着机械能（如动能或势能）的转换。

物理机械能守恒定律的应用教案

物理机械能守恒定律的应用教案一、教学目标：1. 让学生理解机械能守恒定律的定义和含义。

2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。

3. 引导学生运用科学方法，进行观察、分析、推理、归纳等思维活动。

二、教学内容：1. 机械能守恒定律的定义及表达式。

2. 机械能守恒定律的应用条件。

3. 常见动力学问题的能量法求解。

4. 实际例子分析：物体在斜面上下滑、抛体运动等。

三、教学重点与难点：1. 教学重点：机械能守恒定律的掌握和应用。

2. 教学难点：实际问题中机械能守恒定律的灵活运用。

四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究、积极思考。

2. 通过实验演示，让学生直观地理解机械能守恒定律。

3. 以实际例子为载体，培养学生解决实际问题的能力。

五、教学过程：1. 导入新课：通过一个简单的实验，让学生观察和感受机械能的转化。

2. 讲解机械能守恒定律的定义、表达式及应用条件。

3. 分析常见动力学问题的能量法求解。

4. 结合实际例子，让学生运用机械能守恒定律解决问题。

5. 课堂练习：布置一些有关机械能守恒定律的应用题，让学生独立解答。

6. 总结与拓展：对本节课的内容进行总结，并提出一些拓展性问题，激发学生的学习兴趣。

7. 课后作业：布置一些有关机械能守恒定律的练习题，巩固所学知识。

六、教学评估：1. 课堂提问：通过提问了解学生对机械能守恒定律的理解程度。

2. 课堂练习：观察学生在解答练习题时的表现，评估其对知识的掌握和应用能力。

3. 课后作业：批改学生作业，了解其对课堂所学知识的巩固情况。

七、教学反思：1. 针对学生的掌握情况，调整教学节奏和难度，确保学生能够扎实掌握机械能守恒定律。

2. 注重培养学生解决实际问题的能力，提高其运用所学知识解决实际问题的意识。

3. 引导学生进行科学思维训练，提高其观察、分析、推理、归纳等能力。

八、教学拓展：1. 机械能守恒定律在生活中的应用：如滑梯、秋千等。

2. 介绍其他能量守恒定律：如热力学第一定律、第二定律。

高考物理必修专题复习教案机械能及其守恒定律

高考物理必修专题复习教案机械能及其守恒定律课时安排：2课时教学目标：1．深入理解功和功率的概念，掌握重力做功与重力势能变化的关系，熟练应用动能定理求解有关问题。

2．应用机械能守恒定律解决实际问题，提高分析解决实际问题的能力本讲重点：动能定理，机械能守恒定律及其应用本讲难点：1．动能和动能定理2．机械能守恒定律及其应用一、考纲解读本专题涉及的考点有：功和功率，动能和动能定理，重力做功与重力势能，功能关系、机械能守恒定律及其应用。

《大纲》对本部分考点均为Ⅱ类要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。

功能关系一直都是高考的“重中之重”，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有高考压轴题。

考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。

易与本部分知识发生联系的知识有：牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等，一般过程复杂、难度大、能力要求高。

本考点的知识还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理问题的能力。

所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。

二、命题趋势本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，是高中物理的重点，也是高考考查的热点。

要准确理解功和功率的意义，掌握正功、负功的判断方法；要深刻理解机械能守恒的条件，能够运用功能关系解决有关能量变化的综合题。

三、例题精析【例1】一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳，重心升高h 后，身体伸直并刚好离开地面，速度为v ，在此过程中，A ．地面对他做的功为221mv B ．地面对他做的功为241mv C ．地面对他做的功为mgh mv 221 D ．地面对他做的功为零解析：地面对人作用力的位移为零，所以做功为零。

答案：D。

题后反思：本题考查功的概念。

高考题素有入题容易下手难的美誉，地面对人的作用力到底做功不做功？如果不做功那人的动能哪里来的？高考题就是把对基本规律、概念的考查融入到人们所熟识而又陌生的情境下进行考查的。

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