高中物理7.8机械能守恒定律导学案新人教版.docx

第8节 机械能守恒定律【学习目标】1推导并掌握机械能守恒定律，知道它的含义和使用条件；2明确守恒定律研究的对象是系统；3知道机械能守恒定律的解题步骤，会用它解决力学问题，知道应用它解决问题的优点。【重点、难点】1理解系统机械能守恒；2熟练运用机械能守恒定律解决问题。预习案【自主学习】 1机械能包括 能和 能，重力做功 能和 能相互转化，弹力做功 能和 能可以转化。2机械能守恒定律： 3只有重力做功和只受重力是一回事吗？ 【学始于疑】探究案乙甲ABCA【合作探究一】问题1：将小钢球用细线悬挂一端固定在的小黑板上部，让小球摆动，通过实验发现，小球可以摆到跟释放点等高处，再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线，再观察，发现仍等高。讨论探究摆动中能量转换，分析实验现象所展示的能量转化特点小球摆动过程中总能回到原来高度，好像“记得”自己原来的高度，说明在摆动过程中有一个物理量是保持不变的，是什么呢？问题2：只受重力作用分析(1)设下落过程中经过高度h1的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2，由同学用学习过的知识（牛顿定律或动能定理），分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。(2)在运动过程只受重力作用的时候得到的，如果物体是沿光滑斜面下滑，上述结论成立吗？(3)如果物体沿光滑曲面滑下，怎么分析?问题3： 通过检测2分析只有弹力做功情况提出问题：势能包括重力势能和弹性势能，只有弹力做功时，机械能与守恒吗？ 问题4：通过检测1分析在只有重力和弹力做功的物体系统内”是机械能守恒的条件“而总的机械能保持不变”是结论归纳总结“动能和势能可以互相转化”是系统内重力或弹力做功的结果。从能量转化角度看，机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。条件： 公式： 针对训练1、分析下列情况下机械能是否守恒？跳伞运动员从空中匀速下落过程物体以8m/s2的加速度在空中下落过程 物体作平抛运动过程物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程2、下列情况中，物体的机械能有可能不变的是（ ）A物体所受合外力为零，重力对物体做正功B物体所受合外力为零，重力对物体做负功C物体以5m/s2的加速度做直线运动D物体以不变的速率在竖直平面内做曲线运动3、如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是( )A重力势能和动能之和总保持不变B重力势能和弹性势能之和总保持不变C动能和弹性势能之和总保持不变D重力势能、弹性势能和动能之和 总保持不变4、如图所示，轻弹簧k一端与墙相连，质量为4 kg的木块，沿光滑水平面以5 m/s的速度运动，并压缩弹簧，则弹簧在被压缩过程中最大弹性势能为多少？【合作探究二】问题：共同分析教材例题，合作总结机械能守恒定律的解题步骤归纳总结：1、 2、3、4、小试牛刀： 在高为h的空中以初速度V0抛也一物体，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小【课堂小结/本节知识网络】 内容：机械能守恒定律表达式：.条件：.【当堂检测】一、选择题1. 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是( )A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上每一个物体的重力势能都有一个确定值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。2. 从地面以初速为vo竖直向上抛出一质量为m的物体，不计空气阻力，取地面的重力势能为零，当物体的重力势能为动能的3倍时，物体离地面的高度为（ ）A B C D3.一根长为2m,重为200N的均匀木板放在水平地面上,现将它的一端从地面提高0.5m,另一端仍搁在地面上,则所需作的功为( ) A. 400J B. 200J C. 100J D.50J【课后巩固】一、选择题1.跳伞运动员在刚离开飞机,其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法正确的是( )A. 空气阻力做正功 B. 重力势能增加C. 动能增加 D. 空气阻力做负功2.质量为m的物体从地面上方H高处五初速度释放,落在地面后出现一个深为h的坑,如图所示,则在整个过程中( )A. 重力对物体做功为mgH B. 物体的重力势能减少了mg(h+H)C. 外力对物体做的总功为零D. 地面对物体平均阻力为mg(h+H)/h二、填空题3.如图所示,光滑的桌面上,有一条粗细均匀的链条,全长为L, 垂下桌边的部分长度为a,链条在上述位置静止释放,则链条的上端离开桌面时,链条的速度为 .三、计算题4.如图所示,轻质绳子绕过光滑的定滑轮,它的一端拴住一个质量是10的物体,人竖直向下拉绳子,使物体处于静止状态.AB长4m,然后人拉着绳子的另一端沿水平方向缓慢地由A移动到C,A、C相距3m,在这个过程中人做的功为多少? 5.面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a，密度为水的1/2，质量为m。开始时，木块静止，有一半没如水中，如图所示。现用力F将木块缓慢地压到池底。不计摩擦。求（1）从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量。（2）从开始到木块刚好完全没入水中的过程中，力F所做的功。【答案】 自主学习：1、机械能包括 动 能和 势 能，重力做功 动 能和 重力势 能相互转化，弹力做功 动 能和 弹性势 能可以转化。2、机械能守恒定律： 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变 3、只有重力做功和只受重力是一回事吗？ 不是 针对训练：1. 否 否 是 否 2.C，3、D ，4、50J小试牛刀： 当堂检测:1、ABD 2、B 3、D课后巩固 一、选择题1、CD 2、BCD 二、填空题三、计算题3、,4.解析：“缓慢”可以看做是一种平衡状态,所以重物的动能没有变化.而重力势能在增加,它的增加需要人做功由能量守恒知: