下滑过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取B点重力势能为零,有
④
根据动能定理,有
⑤
提出问题:上述结论是否具有普遍意义呢?(作为课后作业,请同学们课后进一步分析物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。)
学生讨论:上述两个表达式③⑤说明了什么?
讨论后、学习小组代表回答。
代表甲:在表达式③中等号左边是物体在A处的机械能,等号右边是物体在B处的机械能,该表达式说明:物体在下落过程中,物体的机械能总量不变。
代表乙:对于表达式⑤,重力做的功等于动能的增量,也等于重力势能的减少量。该表达式说明:物体在下滑过程中,重力势能的减少量等于动能的增量。物体的机械能总量不变。
教师总结:用EK1和EK2表示物体的初动能和末动能,用EP1和EP2分别表示物体在初位置的重力势能和末位置的重力势能,则得到:EK1+EP1=EK2+EP2,也就是初位置的机械能等于末位置的机械能,即机械能是守恒的。
三、学习小组讨论机械能守恒的条件:
教师引导学生思考:在推导中我们以物体做自由落体和斜面小车为例进行的,上述二种运动有什么相同和不同之处?从上述两种运动中,你能猜想一下:机械能在什么情况下守恒?
在引导学生会回答认识,不同之处是物体运动受力不同,自由落体运动是只受重力作用,而斜面小车还受支持力作用。相同点是在上述两种运动中物体只有重力做功,支持力不做功。教师再要求学生猜想并分析:机械能在什么情况下守恒?
学生在猜想过程中教师提示:重力做功只会使动能与势能相互转化,机械能总量不变。除了重力之外其它力做功又会怎样呢?学生举例分析。例如,汽车加速上坡,子弹打进木块