5.8.1機(jī)械能守恒定律應(yīng)用(新課標(biāo))

　　例2中的小球所受的懸線的拉力始終垂直于小球的運(yùn)動方向，不做功，小球在擺動過程中 ，只有重力做功，所以小球的機(jī)械能守恒.
　　
 
 d:選取零勢能面，寫出初態(tài)和末態(tài)的機(jī)械能，列方程解答有關(guān)物理量.
　　(4)在實(shí)物投影儀上展示學(xué)生所做的用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式解答例1的過程：
　　解：物體受重力mg和斜面對物體的支持力f支，將重力mg沿平行于斜面方向和垂直于斜面
　　方向分解，得物體所受的合外力.
　　 
　　又v 
　　∴vt＝  ＝  m/s=4.4 m/s
　　(5)把上述解題過程與課本上的解題過程類比，得到應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題，可以只考慮運(yùn)動的初狀態(tài)和末狀態(tài)，不必考慮兩個(gè)狀態(tài)之間的過程的細(xì)節(jié)，所以用機(jī)械能守恒定律解題，在思路和步驟上比較簡單.
　　(6)總結(jié)并板書運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題的方法和步驟
　　①明確研究對象；
　　②分析研究對象在運(yùn)動過程中的受力情況以及各力做功的情況，判斷機(jī)械能是否守恒；
　　③確定運(yùn)動的始末狀態(tài)，選取零勢能面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能；
　　④根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解.
　　2.用機(jī)械能守恒定律求解實(shí)際問題
　　(1)用投影片出示問題(一)：
　　在課本例2中選擇b點(diǎn)所在的水平面作為參考平面，則小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度多大?
　　(2)學(xué)生解答
　　(3)在實(shí)物投影儀上展示學(xué)生的解答過程：
　　解：選擇b點(diǎn)所在的水平面作為參考平面時(shí)：小球在b點(diǎn)具有的重力勢能  =0,動能  ＝0，機(jī)械能e1＝  +  =0
擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，重力勢能  ＝－mgh＝－mgl（1－cosθ）,動能  ＝  ,機(jī)械能e2＝  +  ＝  －mgl(1－cosθ)
　　由e2= e1=0，可得
　　  =mg(1－cosθ)l
　　∴v＝ 
　　3.得到的結(jié)果與例2結(jié)果相同，說明了什么?
　　學(xué)生答：說明了用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，計(jì)算結(jié)果與參考平面的選擇無關(guān).
　　4用投影片出示問題(二)
　　 ①物體的質(zhì)量為m，沿著光滑的軌道滑下軌道形狀如圖所示，與斜軌道相接的圓軌道半徑為r，要使物體
 
沿光滑的圓軌道恰能通過最高點(diǎn)，物體應(yīng)從離軌道最低處多高的地方由靜止開始滑下?
　　②出示分析思考題：
　　a:你選什么做為研究對象?
　　b:對選定的研究對象而言，對它做功的力有哪幾個(gè)? 符合物體機(jī)械能守恒的條件嗎?
　　c:物體恰能通過圓軌道最高點(diǎn)的條件是什么?
　　③師生討論后分組得到：
　　a:選物體作為研究對象.
　　b:物體在沿光滑的軌道滑動的整個(gè)過程中只有重力做功，故機(jī)械能守恒.
　　c:物體恰好能通過最高點(diǎn)的條件是mg＝m 
　　④學(xué)生書寫解題過程，并在多媒體投影儀上展示解題過程：
　　解：物體在沿光滑的軌道滑動的整個(gè)過程中，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，設(shè)物體應(yīng)從離軌道最低點(diǎn)h高的地方開始由靜止滑下，軌道的最低點(diǎn)處水平面為零勢能面，物體在運(yùn)動到圓周軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，
 
則開始時(shí)物體的機(jī)械能為mgh，運(yùn)動到圓軌道最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為2mgr+  mv2，據(jù)機(jī)械能守恒條件有：
mgh=2mgr+  mv2
　　要使物體恰好通過圓軌道最高點(diǎn)，條件是
mg=m