人教版高中物理必修二教案与课件机械能守恒定律
新人教版高一物理必修二《机械能守恒定律》课件
You made my day!
我们，还在路上……
3．机械能守恒的条件：
（1）从做功角度分析
只有重力或弹力做功，其它力不做功 （或其它力做功代数和为零）
（2）从能量转化角度分析 只有系统内动能和势能相互转化，无其
它形式能量之间（如内能）转化。
小结
一、机械能：机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称。
Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ
二、机械能守恒定律 1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和
弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
2、守恒条件： （1）只有重力或弹力做功，其它力不做功（或其它力做功 代数和为零） （2）只发生动能和势能间的相互转化。
3、表达式： E１= E2 或 EK１+EP１= EK2+EP2 或 △Ek=－ △ Ep（动能的增加等于势能的减少）
课后作业：课本P78 第3题
7.8 机械能守恒定律
一、动能和势能的互相转化
重力做功：动能 弹力做功：动能
重力势能 弹性势能
二、机械能
1.概念：机械能是动能、重力势能、弹性 势能的统称， 用符号 E 表示
2.表达式：EEk EP
1.自由落体运动
m
A
v1
2.一个物体沿着光滑的曲面
滑下，在A点时动能为Ek1，重力 势能为Ep1 ；在B点时动能为Ek2， 重力势能为Ep2 。
h1
B
v2
h2
地面为参考面
试判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。
三、机械能守恒定律：
1.内容:
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。
2.表达式: E1= E2 或 EK1+EP2= EK2+EP2
【全国百强校】人教版高中物理必修二课件-.2机械能守恒定律(二)(22张)-PPT优秀课件
若空气阻力不计，求石块刚落至地面时速度的大小．
2受力分析
V0
G
解：对石块， 1找对象 判断是否满足机械能守恒条h件
v
从被抛出到刚落至地面，只有重力做功，
G
选地面为零势能面 由机械能守恒定律有：
12mv02mgh12mv2
v v02 2gh
3恰当选参考平面确定初状态 和末状态的机械能
4建方程
三、机械能守恒定律
【全国百强校】山西省忻州市第一中 学人教 版高中 物理必 修二课 件：7.8 .2机械 能守恒 定律（ 二）( 共22张P PT)
例3:把一个小球用细绳悬挂起来， 【全国百强校】山西省忻州市第一中学人教版高中物理必修二课件：7.8.2机械能守恒定律（二）(共22张PPT)
就成为一个摆，摆长为l，最大偏角 为θ。小球运动到最低位置时的速
B.水平抛出的物体（不计空 气阻力）
动能不变，势能不一定不变 (如竖直方向运动），故机 械能可能变化，A错。 只有重力做功，故B对。 虽受支持力，但支持力不做
C.固定光滑曲面上运动的物 功，故C对
体
可判定物体受阻力作用且阻
D.物体以0.8g的加速度竖直 力做功了，故D错
向上做匀减速运动
例2：在离地面高h的地方，以v0的速度水平抛出一石块，
三、机械能守恒定律
3．成立的条件： 只有重力或弹力做功 ①只受重力作用（如自由落体、平抛运动） ②除重力外还受其它力，但其它力不做功（如物体
沿光滑斜面运动）
4.适用对象： 单个质点、多个物体组成的系统
例1：下列几种情况中，机械 解析：
能一定守恒的是：B（C
） F合=0 ，则合外力做功为零，
A.做匀速（F合=0）直线运动 的物体
人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 3 动能和动能定理
s。
(2)“粘壶战术”是让己方冰壶恰能贴紧对方冰壶而不相碰,即到达对方冰壶
处速度为0,由动能定理得
1
-μ1mg(s-d)-μ2mgd=0- 0 2
2
解得d=10 m。
对点演练
3.(2023广东潮州高一期末)“滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动。“滑滑梯”
可简化为如图所示的模型,斜面AB倾角θ=37°,AD高h=2.4 m,C点处有墙壁。
为圆垒大本营,AB为投掷线。比赛时,在圆垒圆心附近有对方的冰壶,冰壶
队采用“粘壶战术”,即让己方冰壶恰能贴紧对方冰壶而不相碰。运动员在
投掷线AB处将冰壶以v0=2 m/s的初速度向圆垒圆心滑出,已知对方冰壶到
AB线的距离为30 m,冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,若用毛刷擦冰面
后动摩擦因数减少至μ2=0.004,g取10 m/s2。
(1)运动员若不用毛刷擦冰面,求冰壶能
滑行的最长时间;
(2)要使“粘壶战术”成功,求运动员用毛
刷擦冰面的距离。
答案 (1)25 s
(2)10 m
解析 (1)根据牛顿第二定律,运动员若不用毛刷擦冰面,冰壶运动的加速度
为μ1mg=ma
解得a=μ1g=0.08 m/s2
冰壶能滑行ห้องสมุดไป่ตู้最长时间
0-0
t= =25
学以致用·随堂检测全达标
基础落实·必备知识全过关
物体由于运动而具有的能量
一、动能的表达式
1 2
mv
2
。
2.单位:国际单位为 焦耳
1.表达式:Ek=
,符号为 J 。
与功的单位相同
3.标矢性:动能是 标 量,只有 大小
,没有方向。
《机械能守恒定律》教案
人教版（2019）高中物理必修第二册第八章第4节《机械能守恒定律》教案一、核心素养目标:1、物理观念（1）知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；（2）掌握机械能守恒定律的内容及得出过程；2、科学思维（1）学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；（2）初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析物理问题。
3、科学探究会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题，并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性4、科学态度与责任通过机械能守恒定律的教学，使学生树立科学的观点，理解和运用自然界客观存在的规律，来解决生活中的实际问题。
二、教学重点：（1）掌握机械能守恒定律的内容及其条件。
（2）能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决问题。
三、教学难点：从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。
四、教学方法：演绎推理法、分析归纳法、交流讨论法、探究式教学法。
五、教学工具：多媒体课件、细线、小球、带标尺的铁架台、悠悠球、平抛运动实验仪。
六、教学过程设计：（一）创设情景，引出新课1、温故知新（屏幕投影）（1）前几节我们学习了哪几种形式的能？各怎么表示？（2）动能定理的内容是什么？（3）重力做功和重力势能变化的关系是什么？（4）弹力做功与弹力势能变化的关系：指导学生把答案写在练习本上，巡视观察，并给予指导。
师：大家都写的很好，说明以往知识掌握得不错，作为奖励，下面观看精彩视频和表演！2、动能与势能的相互转化（1）【多媒体课件】让学生试着分析下面几种情况能量是怎么转化的？①视频1：伊辛巴耶娃撑杆跳学生回答，教师点评。
师：这短片怎样？太平淡？那来点刺激的！②视频2：高山滑雪学生回答，教师点评。
师：精彩是精彩了，可毕竟离我们有点远，还是不过瘾，要不来段真人秀？ok，有请自称“悠”灵杀手的小范同学！③真人秀：悠悠球表演学生回答，教师点评。
新人教版高中物理必修2课件第七章机械能守恒定律1追寻守恒量--能量7.2功
【补偿训练】 1.用50 N的力拉一个质量为10 kg 的物体在水平地面 上前进,如图所示若物体前进了10 m,如果物体与水平 面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做了多少功 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) ( )
A.
(1)小孩与雪橇整体的合力所做的功。 (2)对小孩与雪橇整体的拉力所做的功与摩擦力所做的 功。
【思维·建模】
【解析】(1)2 s内雪橇的位移为:
l= 1 at2= 1×0.5×22 m=1 m,
2
2
小孩与雪橇整体所受合力为:F合=ma=40×0.5 N=20 N
合外力对雪橇做的功为:W合=F合l=20×1 J=20 J
(2)拉力F做功为:WF=Flcos α=60×1×0.8 J=48 J 摩擦力做的功为: W=Ff W合-WF=20 J-48 J=-28 J。 答案:(1)20 J (2)48 J -28 J
任务2 计算变力做功的四种方法
方法 转换法
以例说法
用力F把小球从A处缓慢拉到B
处,F做功为WF,则有: WF-mgl(1-cos θ)=0, 得WF=mgl(1-cos θ)
功,C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的 位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支 持力不做功,D错误。
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (1)根据力F和物体位移l方向的夹角α判断——常用于 恒力做功的情形。 (2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ判断——常用 于曲线运动的情形。
1.动能:物体由于_运__动__而具有的能量。 2.势能:相互作用的物体凭借其_位__置__而具有的能量。 3.能的转化:在伽利略的理想斜面实验中,小球的_势__ _能__和__动__能__可以相互转化。
8.5 实验：验证机械能守恒定律 课件-2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
课外拓展
（1）从纸带上打下计数点5时的速度v=__2_.4__m/s；
（2）从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能
的增量△Ek=__0_.5_8__J，系统势能的减少量△EP=__0_.6_0__J ；
（当地的重力加速度g取10m／s2）
（3）若某同学作出
1 2
v2—h图象如图所示，则当地的重力加
在距离O点较近处选择几个连续的计数点，并计算出各点的速度值
E.测出各计数点到O 点的距离，即得到重锤的下落高度
F.计算出mghn和
1 2
mvn2，看两者是否相等
五、【应用规律，反思改进】
在以上步骤中，不必要的步骤是____A____； 有错误或不妥的步骤是____B_C__D_F_____。（填写代表字母） 更正情况是： ①_B__中__手__应__抓___住__纸__带__末___端__，__让__重___锤__尽__量__靠___近__打__点__计__时___器__； ②_C__中__应__先___接__通__电__源___，__再__松__开___纸__带______________________； ③_D__中__应___选__取__离__O__点__较__远___的__点___________________________；
重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，
计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能
1 2
mv2 ，然后进
行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落
过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题：
五、【应用规律，反思改进】
(1)关于上述实验，下列说法中正确的是____B_C___. A.重物最好选择密度较小的木块 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先接通电源，后释放纸带 D.可以利用公式 v＝ 2gh来求解瞬时速度
高中物理人教版必修二课件：7.8机械能守恒定律 (共20张PPT)
光电门测量时间
d v1 t1
数据记录表格
t1 t2
d v2 t2
1 2 E 1 mgh mv 1 2
d h m
E2
E1
1 2 mv 2 2
E2 n
1
2 3 4 5
实验过程：
点击桌面DISlab图标
点击菜单栏中
进入“通用软件” 出现记录表格
点击“模板”“调用”516
点击左侧“自动记录”
小车重复运动5－6次
1
2
思考： 由实验数据，你能得到什么？ 1、2两位置机械能相等，说明什么呢？ 怎样才能知道更多的位置机械能是否 相等？
问题二：机械能守恒定律的应用
把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆 长为L，最大偏角为θ 。小球运动到最底位置时的 速度是多大？
l A C O
l
A
C
O
问题三：何为“守恒”
物体在光滑水平面上匀速直线运动机械 能守恒吗？
v
变中有恒—守恒
问题四：正确理解机械能守恒的条件
只有重力或弹力做功
• （1）只受重力或弹力，重力或弹力做功 • （2）除受重力或弹力外，还受其他力，其 他力不做功； • （3）除受重力或弹力外，还受其他力，但 其他力所做功的代数和为0
思考：
• 请你设计一实验装置，测量轻质弹簧的 弹性势能的大小。请画出实验装置，写出 需要测量的物理量，计算弹簧弹性势能的 表达式。
理论证明
球的摆动
v0
只 有 重 力 或 弹 力 做 功
物体沿光滑斜面自由下滑Biblioteka 平抛运动弹簧和小球
实验证明
1
2
1 2 E 1 mgh1 mv 1 2
新人教版高中物理必修二《机械能守恒定律》精品教案
1.6机械能：动能和重力势能和弹性势能的总和叫做__________能．
1.7结论：上述几个例子中，虽然动能不断地变化，势能也不断地变化，它们的变化应该存在一个规律，即总的机械能不变．
1.5动能和弹性势能之间的关系是什么呢?我们看下面一个演示实验．
(实验演示，如图，水平方向的弹簧振子．用振子演示动能和弹性势能的相互转化)
思考：实验中，小球受力情况如何?各个力做功情况如何?这个小实验说明了什么?
___________球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力，水平方向上受弹力．重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有-------对小球能做功．
4．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题．
点重
1．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容．
2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式．
知识主干
一、动能和势能的相互转化
1.举例
2.推导
3.结论
______________
______________
________________________________________________________________________
1.2推导竖直上抛运动的物体运动过程势能与动能的关系
上升过程的减速阶段：_____________________________________________________
解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为m，则单位长度质量（质量线密度）为m／L
7.8 机械能守恒定律—人教版高中物理必修二课件 (共32张PPT)
思考与讨论
一个小球在真空中自由下落，而另一个同样的小球在粘 滞性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为h1的地 方落到高度为h2的地方。在这两种情况下，重力所做的功相 等吗？重力势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？重力势 能个转化什么形式的能？
物体沿光滑曲面滑下
mgh1 0
0
0 mgh1
w阻
mgh2
常见的机械能守恒的例子：①自由落体运动
②平抛运动（抛体）
③单摆（秋千）
④沿光滑斜面自由上下滑的运动。
课堂练习
1、下列运动过程，机械能可视为守恒的是（ C ）
A、热气球缓缓升空
B、树叶从枝头飘落
C、抛出的铅球在空中运动 D、跳水运动员在水中下沉
2、下列几种运动中，物体机械能守恒的是（ BC）
A、汽车刹车时的运动
动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不 变。
mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
表达式： Ep1 Ek1 Ep2 Ek2
E机2＝E机1
守恒条件：1、从能量的观点看：只有系统内动能 和势能相互转化，无其他形式能量之间（如内能） 的转化。 2、从力的观点看: ①只受重力（或者系统内弹力），不受其它力，如 做抛体运动的物体。 ②除重力，弹力外，物体还受其他力，但其他力不 做功，如物体沿光滑曲面下滑。
问题与练习解答：
1、如图，质量为m的小球从光滑曲面上滑下。当它到达高度为h1的位置A时，速度的大 小为v1，滑到高度为h2的位置B时，速度的大小为V2。在由高度h1滑到高度h2的过程中， 重力做的功为W。 (1)根据动能定理列出方程，描述小球在A、B两点间动能的关系。 (2) 根据重力做功与重力势能的关系，把以上方程变形，以反映出小球运动过程中机 械能是守恒的。
人教版高中物理必修第2册 第八章 机械能守恒定律 4.机械能守恒定律
• b．如图8.4-5乙所示，各接触面光滑，A自B上端自 由下滑的过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、 B组成的系统机械能守恒。但对A来说，B对A的弹力做 负功，这个力对A来说是外力，A的机械能不守恒。
•主题探究二 机械能守恒定律的应用
•【重难释解】 • 1．机械能守恒定律的不同表达式
机械能守恒定律
表达式
物理意义
从不同状态看 从转化角度看 从转移角度看
Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或 初状态的机械能等于末状态的机
E初＝E末
械能
Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2或 动能的增加量等于势能的减少量 ΔEk＝－ΔEp
• ③结论：这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上 我们把能这量个量叫能作_____或者____。 • (2)动能与势能的相互转化
• ①动能与重力势能间的转化：只有重力做功时，若重
力做正功，则__________转化为动能；若重力做负功，则
_____重转力化势为能 重力势能。
动能
• ②动能与弹性势能间的转化：只有弹簧的弹力做功时，
()
×
• (2)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。
√
()
• (3)物体的机械能一定是正值。
×
()
• 3．想一想
•毛泽东的诗词中曾写到“一代天骄，成吉思汗……弯弓射 大雕”。试分析在弯弓射雕过程中，涉及机械能中哪些能 量之间的转化？
•提示：箭被射出的过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能； 箭上升的过程中，箭的动能转化为重力势能；箭下落的过 程中，箭的重力势能转化为动能。
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年 月 日 课 题 §7.8 机械能守恒定律 课 型 新授课（2课时）
教 学 目
标
知识与技能 1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化． 2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件． 3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 过程与方法 1． 学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题． 情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题．
的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能． 3．应用机械能守恒定律解决具体问题．
教学重点、难点
教学重点 1．掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容． 2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式． 教学难点 1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件． 2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有
教 学 方 法
探究、讲授、讨论、练习
教 学 手 段
教具准备 投影仪、细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子． 教 学 活 动 [新课导入] 师：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能．这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究这方面的问题． [新课教学] 一、动能和势能的相互转化 师：现在大家看这样几个例子，分析各个物体在运动过程中能量的转化情况． (投影展示教材上的实例，包括自由下落的物体、沿光滑斜面向下运动的物体、竖直上抛的物体等等，这些物体最好是具体的实物，以增加学生学习的兴趣，减小问题的抽象性) 师：我们先来看自由落体运动的物体，自由落体运动是一种最简单的加速运动，在这个运动过程中能量的转化情况是怎样的? 生：在自由落体运动中，物体在下落的过程中速度不断增大，动能是增加的；而随着高度的减小，物体的重力势能是减少的． 师：在竖直上抛运动的过程中，能量的转化情况又是怎样的? 生：竖直上抛运动可以分成两个阶段，一个是上升过程的减速阶段，一个是下落过程的加速阶段，下落过程的加速阶段能量的变化过程和自由落体运动中能量的转化过程是一样的，动能增加，重力势能减少，因为这个阶段的运动实质上就是自由落体运动．在上升过程中，物体的动能减少，重力势能增加． 师：物体沿光滑斜面上滑，在运动过程中受到几个力，有几个力做功，做功的情况又是怎么样的? 生：在物体沿光滑的斜面上滑时，物体受到两个力的作用，其中包括物体受到的重力和斜面对它的支持力，这两个力中重力对物体做负功，支持力的方向始终和物体运动方向垂直，所以支持力不做功． 师：在竖直上抛过程中能量的转化情况是怎样的? 生：在竖直上抛过程中，先是物体的动能减少，重力势能增加，然后是重力势能减少，动能增加． 师：我们下面再看这样一个例子： (演示：如图5．8—1，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验．把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化． 我们看到，小球可以摆到跟A点等高的C点，如图5．8—1甲．如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能达到跟A点相同的高度，如图5．8—1乙) 师：在这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实学 生 活 动 验说明了什么问题? 生：小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用．拉力和速度方向总垂直，对小球不做功，只有重力对小球能做功． 实验证明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化．在摆动过程中，小球总能回到原来的高度．可见，重力势能和动能的总和不变． 师：上面几个例子都是说明动能和重力势能之间的相互转化，那么动能和另外一个势能——弹性势能之间的关系又是什么呢?我们看下面一个演示实验． (实验演示，如图5．8—2，水平方向的弹簧振于．用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化)
师：在这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么? (学生观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解) 生1：小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹力作用．重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球能做功． 生2：实验证明，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化．小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和应该不变． 师：动能和重力势能的总和或者动能和弹性势能的总和叫做什么能量? 生：动能和重力势能和弹性势能的总和叫做机械能． 师：上述几个例子中，系统的机械能的变化情况是怎样的? 生：虽然动能不断地变化，势能也不断地变化，它们的变化应该存在一个规律，即总的机械能是不变的． (课堂训练) 如图5．8—3所示，桌面高为A，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为…………………………………………( ) A.mgh B.mgH C.mg(H+h) D.mg(H—h) 解析：机械能是动能和势能的总和，因为选桌面为零势舶面，所以开始时机械能为mgH，由于小球在下落过程中只受重力，所以小球在落地之前机械能守恒，即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相等． 答案：B 师：刚才这些例子只是半定量地了解机械能内部动能和势能的转化情况，要想精确地解决这个问题，还需要进一步的研究．我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就来 定量讨论这个问题． 二、机械能守恒定律 师：我们来看这样一个问题： (投影课本23页图5．8—3的问题，学生自主推导结论，老师巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难．投影学生的推导过程，和其他学生一起点评)物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功．用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相等． 师：这个问题应该怎样解决，结论是什么? 生：推导的结果为：Ek2 +EP2 =Ek1 + EP1，即E1= E2． 师：这个结论用文字叙述应该是什么? 生：动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变． 师：这个结论的前提是什么? 生：这个结论的前提是在只有重力做功的物体系统内． 师：除了这样一个条件之外，在只有弹力做功的系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能不变． 师(得出结论)：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变，这就是机械能守恒定律．为了熟悉机械能守恒定律的解题步骤，我们看下面的例题． (投影展示课本23页例题，学生尝试独立解决这个问题，在解决问题中体会用机械能守恒定律解决问题的一般步骤) 把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大倾角为θ．小球到达最底端的速度是多大? 师：这个问题应该怎样分析? 生：和刚才举的例子一样，小球在摆动过程中受到重力和细线的拉力．细线的拉力与小球的运动方向垂直，不做功，所以整个过程中只有重力做功，机械能守恒．小球在最高点只有重力势能，没有动能，计算小球在最高点和最低点的重力势能的差值，根据机械能守恒定律就能得到它在最低点的动能，从而计算出在最低点的速度． 师：具体的解答过程是什么?
师：通过这个题目的解答，你能够得到什么启发呢? 生1：机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便． 生2：用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件． 师：下面大家总结一下用机械能守恒定律解决问题的一般步骤． (投影学生总结的用机械能守恒定律解题的一般步骤，组织学生讨论完善这个问题，形成共同的看法)(参考解题步骤) 生：可以分为以下几步进行： 1．选取研究对象——系统或物体． 2．根据研究对象所经历的物理过程．进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒． 3．恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初末状态时的机械能． 4．根据机械能守恒定律列方程，进行求解． 师：它和动能定理解题的相同点是什么呢? 生：这两个定理都可以解决变力做功问题和运动轨迹是曲线的问题．它们都关心物体初末状态的物理量． 师：用动能定理和机械能守恒定律解题的不同点是什么? 生：机械能守恒定律需要先判断机械能是不是守恒，而应用动能定理时要求要比机械能守恒定律条件要宽松得多．应用机械能守恒定律解决问题首先要规定零势能面，而用动能定理解决问题则不需要这一步． 师：刚才同学们分析得都很好，机械能守恒定律是一个非常重要的定律，大家一定要熟练掌握它． （四）实例探究 ☆ 对机械能守恒定律条件的理解 ［例1］如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是
解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。 答案：C ☆ 对机械能守恒定律的应用 ［例2］长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图 所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？
解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为m，则单位长度质量（质量线密度）为m／L 设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得