江苏省淮安市淮安中学高中物理 7.8 机械能守恒定律（1）导学案（无答案）新人教版必修2.doc

机械能守恒定律(1)一、学习目标1知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化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二、知识要点1动能与势能的相互转化（1）重力势能的变化是由于 做功引起的，重力做正功，重力势能减少，动能 ，重力势能转化为动能如果重力做负功，重力势能增加，动能减少，动能转化为重力势能（2）弹性势能的变化是由于弹力做功引起的，弹力做正功，弹性势能减少，动能 ，弹性势能转化为动能如果弹力做负功，弹性势能增加，动能减少，动能转化为弹性势能（3）动能、重力势能、弹性势能统称为 ，机械能是标量，机械能可以从一种形式转化为另一种形式2机械能守恒定律(1)内容：在只有 或 做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变，这叫做机械能守恒定律(2)几种表达式用系统的状态量表达：e初e末，或者ek1ep1 ，即系统初态的机械能总量等于末态的机械能总量用系统的状态量的增量表述：e0，即系统机械能的 为零用系统动能增量和势能增量间的关系表述：ekep，即系统动能的增加量等于 若系统只由两个物体组成，则物体a增加的机械能等于物体b减少的机械能，反之也成立，即eaeb或eaeb，或eaeb .(3)守恒条件机械能守恒的条件是：系统内只有重力或弹力做功只有重力做功，单个物体的动能和重力势能相互转化，物体的机械能守恒例如做自由落体运动的物体，机械能守恒只有弹簧的弹力做功，物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化，物体与弹簧组成的系统机械能守恒只有重力和弹簧的弹力做功，物体的动能和重力势能与弹簧的弹性势能相互转化，物体和弹簧组成的系统机械能守恒3应用机械能守恒定律解题的步骤：(1)确定研究对象；(2)对研究对象进行正确的受力分析；(3)判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件；(4)视解题方便与否选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能；(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解三、典型例题 例1如图所示，地面上竖直放一根轻 弹簧，其下端和地面连接，一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落， 则 ()a物体和弹簧接触时，物体的动能最大b与弹簧接触的整个过程，物体的动能和弹簧弹性势能的和不断增加c与弹簧接触的整个过程，物体的动能与弹簧弹性势能的和先增加后减小d物体在反弹阶段，动能一直增加，直到物体脱离弹簧为止例2如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是 () a甲图中，物体a将弹簧压缩的过程中，物体a机械能守恒b乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，物体b机械能守恒c丙图中，不计任何阻力，a加速下落，b加速上升过程中，a、b机械能守恒d丁图中，小球沿水平面做匀速圆周运动时，小球的机械能守恒例3以10 m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出，若忽略空气阻力，g取10 m/s2，则：(1)物体上升的最大高度是多少？(2)上升过程中在何处重力势能与动能相等？四、选做例题例4如图所示，水平传送带ab的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小传送带的运行速度为v06m/s，将质量m1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带a端，已知传送带高度为h0.4m，长度为l12.0m，“9”字全高h0.8m，“9”字上半部分圆弧半径为r0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为0.3，重力加速度g10m/s2，试求：(1)滑块