机械能守恒定律的应用导学案.docx

资阳外国语实验学校机械能守恒定律的应用导学案一、 高考要求本节内容在高考上是二级考点，要求我们能掌握判断机械能是否守恒的方法，同时能熟练的运用机械能守恒解相应的问题。二、 知识回顾（该部分知识为课前的预习内容，课上需要让同学上讲台展示，请物理科代表提前安排好展示的同学，且让他们做好展示准备，节约上课时间。）1、什么是动能和动能改变量？它们的表达式是什么？它们是矢量还是标量？有不有正负？如果有正负那么正负分别表示什么？2、什么是重力势能和重力势能改变量？它们的表达式是什么？它是矢量还是标量？有不有正负？如果有正负那么正负分别表示什么？3、重力势能特点重力势能和的选取有关，是相对的；重力势能的改变量与零势能面的选取是绝对的。重力做正功则重力势能；重力做负功则重力势能；重力做功和重力势能的改变量是关系。4、弹性势能特点物体由于发生而具有的能。弹性势能的大小与及有关,弹簧的形变量越大,劲度系数弹簧的弹性势能。弹力做正功,弹性势能;弹力做负功,弹性势能。 5、机械能守恒定律:在只有做功的情况下,物体系统内的和相互转化,机械能的总量。 守恒表达式。6、复习圆周运动的轻绳模型，以备课堂上做题。（本题不用作答）三、 新课讲授1、机械能守恒定律的初步应用例1：如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在小球由A点摆向最低点S的过程（） A.小球做圆周运动 B.弹簧弹性势能不变 C.小球的机械能减少D.小球和弹簧组成的系统机械能减少例2：如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由ABC的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为零势能面，则（） A.小球从AB的过程中机械能守恒 B.小球从BC的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒 C.小球从BC的过程中减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量 D.小球到达C点时动能为零，重力势能为零，弹簧的弹性势能最大提示：在选择题中本节知识点通常情况都是要求同学们判断机械能是否守恒以及一些简单的能量变化问题。这类题型希望同学们能够仔细读题，一定要弄清楚研究对象以及参考平面。2、机械能守恒定律公式的应用以及公式的变形应用例3：小组讨论完成教材73页的活动，并用机械能守恒定律求出恰好能过轨道最高点的h表达式（本题中忽略所有阻力，重力加速度为g）例4：如图所示，将A、B两个砝码用细线相连，挂在定滑轮上，已知A砝码的质量是B砝码质量的2倍，托起砝码A使其比砝码B的位置高h，最开始B静止在地面上，然后由静止释放A，不计滑轮的质量和摩擦求： （1）请严格的按照机械能守恒的表达式求出A落地的瞬间，A和B的速度（2）请分别写出A和B组成的系统动能改变量和势能改变量的表达式（3）请分别写出A和B机械能改变量的表达式思考：通过（2）问和（3）问同学们发现了什么？有什么启发？表达角度表达式表达意义注意事项守恒观点Ek1+Ep1=Ek2 +Ep2系统初状态的机械能与末状态的机械能相等应用时应选好重力势能的零势能面,且初、末状态必须用同一零势能面计算势能转化观点Ek=-Ep表示系统机械能守恒时,系统减少(或增加)的势能等于系统增加 (或减少)的动能应用时关键在于分清势能的增加量和减少量,可不选零势能面而直接计算初、末状态的势能差转移观点EA增=EB减若系统由A、B两部分组成,则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等常用于解决两个或多个物体组成的系统的机械能守恒问题四、课堂小结(1)机械能守恒定律是一种“能能转化”关系,其守恒是有条件的,因此,应用时首先要对研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒作出判断。 (2)如果系统只有一个物体,用守恒观点列方程较方便;对于由两个或两个以上物体组成的系统,用转化或转移的观点列方程较简便。 五、巩固练习1：如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且ONMOMN90。在小球从M点运动到N点的过程中() A.弹力对小球先做正功后做负功 B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C.弹簧长度最短时,弹力对小球做功的瞬时功率为零 D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差2：如图,在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为R/2。一小球在A点正上方与A相距R/4处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动。(1)求小球在B、A两点的动能之比;(2)通过计