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高中物理 7.8 机械能守恒定律导学案 新人教版必修2


第七章 8 机械能守恒定律 机械能守恒定律 学习目标 (1)知道机械能的各种形式,能够分析动能和势能之间的相互转化问题. (2)能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,推导出机械能守恒定律. (3)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. (4)能从能量转化的角度理解机械能守恒的条件,领会用机械能守恒定律解决问题的优越性. 自主

探究 1.总结本章中我们学习的三种形式的能:物体由于运动而具有的能叫 ;物体由于被举 高而具有的能叫 ;物体由于发生弹性形变而具有的能叫 . 2.动能定理的表达式 . 3.重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系? . 4.机械能包括 和 ,物体自由下落 能转化成 能. 5.课前交流分析:质量为 1kg 的物体从 2m 高处自由下落.求下列四个过程中,重力所做的功及 物体的动能、重力势能(以最低点为零势能面,g 取 10m/s2). 下落位移 重 力 做 的 物 体 的 动 物 体 重 力 势 /m 功/J 能/J 能/J 0.5 1.0 1.5 由以上数据分析可以得到结论: 合作探究 一、机械能守恒定律的推导 合作探究一:分析在小球下摆的过程中的机械能的转化规律 实例: 能和 能可以相互转化,势能变小时动能变 (选填“大”或“小”). 合作探究二:理论推导动能和势能的转化规律 情景:如图所示,质量为 m 的小球沿任意一光滑曲面从距地面 h1 高度的 A 处开始下滑,初速度 为 v1,当下滑到距地面高度为 h2 处时,速度为 v2,尝试推导出该过程中机械能守恒的表达式(取 最低点水平面为零势能面). 推导: 结论: 拓展提升:若只有弹力做功,又能得到什么结论呢? 二、机械能守恒定律 (1)内容: (2)表达式: ①用系统的状态量表述: ,即 ②用系统动能增量和势能增量间的关系表述: ,即 . (3)条件: . 合作探究三: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.小球运动到最低位置时的 速度是多大? . 【小组合作】 请总结一下利用机械能守恒定律解题的步骤 课堂检测 1.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是( A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒 B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒 C.外力对物体所做的功等于 0 时,机械能一定守恒 D.若只有重力做功,物体机械能一定守恒 ) 2.从离地高为 H 的阳台上以速度 v 竖直向上抛出质量为 m 的物体,它上升 h 后又返回下落,最 后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)( ) A.物体在最高点时机械能为 mg(H+h) B.物体落地时的机械能为 mg(H+h)+mv2 C.物体落地时的机械能为 mgH+mv2 D.物体在落回过程中,经过阳台时机械能为 mgH+mv2 3.下列过程中,在不计空气阻力的情况下机械能守恒的是( ) A.物体做自由落体运动 B.用轻绳系一小球 ,给小球一初速度,使小球以另一端为圆心 ,在竖直面内做圆周运动 ,小球在 做圆周运动的过程中 C.自由下落的炸弹在空中爆炸 D.物体以一定的初速度冲上光滑的斜面 4.将质量相同的三个小球 A、B、C 在地面上方同一高度以相同的初速率抛出,A 球竖直上抛,B 球竖直下抛,C 球水平抛出,不计空气阻力,三个小球刚好落在同一地面上,则下列说法正确的 是( ) A.重力对三个小球做的功相同 B.三个小球落地速度相同 C.三个小球落地时动能相

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