1、1平远中学高一级物理必修二第四章第 4 节机械能守恒定律导学案班级 姓名 小组 课型:概念规律课 编写 凌宏军 审核 凌宏权 【 课程学习目标 】(1) 理解动能和势能之间的相互转化,初步领会机械能守恒定律的内容。(2) 会正确推导自由落体过程中的机械能守恒定律。(3) 正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件,并能判断物体机械能守恒的条件,会合理选择零势面。(4) 分析实际生活中的事例,进一步理解机械能守恒定律的含义及适用条件。【 重点难点 】重点:正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件。难点:推导机械能守恒定律。自 主 学 习【 问题导学 】一、动能与势能的相互转化1、机械能定义:_能、_势
2、能、_势能的统称。2、动能和势能的相互转化是通过_或_做功实现的。二、机械能守恒定律(1)内容:在只有_做功的情形下,物体的_和_发生相互转化,而机械能的_,这个结论叫做机械能守恒定律。(2)表达式:_预 习 自 测1、关于机械能是否守恒的叙述,正确的是( )A做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B做加速运动的物体机械能不可能守恒C合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D只有重力对物体做功时,物体机械能一定守恒2、关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是( )A只有重力和弹性力作用时,机械能守恒。B当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒。C当有其他外力作用时,只要合外力的功为零
3、,机械能守恒。D炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒。2探 究 学 习【 探究一 】举出生活中其他动能和势能之间相互转化的实例:_【 探究二 】 如图,一个质量为 m 的小球自 A 点开始自由下落,经过高度为 h1 的 B 点(初位置)时速度为 v1;下落到高度为 h2 的 C 点(末位置)时速度为 v2, (用含字母的式子表示下列物理量)小球从位置 B 到位置 C 过程:(1) 重力势能转化为动能。如果重力势能减少 100J,是不是这 100J 全部转化为动能?(“是”或“不是” )(2)能量的转化是通过什么来实现的?_。(3)如何推导证明?找“重力势能的变化”:(
4、以地面为零势能面)小球在 B 点时的重力势能 EPB =_小球在 C 点时的重力势能 EPC =_小球从 B 点运动到 C 点重力势能的变化:E P = 由功能对应关系:重力势能的变化对应 做功:E P = . 找“动能的变化”: 小球从 B 点运动到 C 点动能的变化 EK = ; 由动能定理可以知道:动能的变化对应 做功:EK = ; 将方程联立,得:_移项后得_.【 探究三 】对如下各图进行受力分析并判断各物体的机械能是否守恒?将小球斜抛出去后(不计阻力 )机械能守恒定律成立的条件:_木块沿光滑斜面滑下跳伞运动员匀速下降结论:结论:结论:结论:3【 探究四 】在机械能守恒定律的表述,你对
5、“只有重力做功”是如何理解的?【 探究五 】一物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,斜面高 1m,长 2m 。不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?g 取 10 m/s2【 探究六 】 某人站在离地面 h10 m 高处的平台上以水平速度 v05 m/s 抛出一个质量 m1 kg 的小球,不计空气阻力,g 取 10 m/s2.问:(1)人对小球做了多少功? (2)小球落地时的速度为多大?【 探究七 】假设过山车在轨道顶点 A 无初速度释放后,全部运动过程的摩擦均可忽略,其他数据如图 78-2 所示,求该车到达 B 点时的速度(g 取 10m/s2)能 力 提 升8、在地面上将质量为 m 的小球
6、以初速度 v0 斜上抛出。当它上升到离地面某一高度时,它的势能恰好等于当时的动能。 则这个高度是:(以地面为零势能面)( )A、 B、 C、 D、9、(双选)如图所示,一轻绳跨过定滑轮悬挂质量为 mA、m B的 A、B 两物块,滑轮的质量以及所有摩擦不计,已知 mBmA初始时两物块均静止,在两物块运动过程中,下列说法中正确的是( CD )A、 B 减少的重力势能等于 A 增加的重力势能B、 B 的机械能守恒4C、 系统的机械能守恒,但两物体各自的机械能都在变化D、 B 机械能的减少等于 A 机械能的增加课 堂 小 测10、机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”这句话的意思是( )A、物体只能
7、受重力的作用,而不能受其他力的作用。B、物体除受重力以外,还可以受其他力的作用,但其他力不做功。C、只要物体受到的重力做了功,物体的机械能就守恒,与其他力做不做功无关。D、以上说法均不正确。11、如图所示,桌面高为 h,质量为 m 的小球从离桌面高 H 处由静止自由落下,不计空气阻力,设桌面处的重力势能为零,则小球落地前瞬间的机械能为( )Amgh Bmg(Hh)Cmg(Hh) DmgH 知 识 整 理整理这节课你学到的知识点:相 关 知 识 扩 展1、对机械能守恒定律的理解:(1)适用条件:只有重力或弹力做功,没有其他外力做功。(2)应用机械能守恒定律时,互相作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合条件机械能就守恒。而且机械能守恒只涉及物体、体系的初末状态的物理量,而不必分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化。 。2、应用机械能守恒定律解题的一般步骤:(1)选取研究对象(物体或系统) 。(2)明确研究对象的运动过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒。(3)选取恰当的参考平面,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。5