【核心素养】8.4机械能守恒定律 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章第4节机械能守恒定律（一）【学习目标】1.物理观念----初步建立能量观念，体会守恒思想，知道机械能的概念。2.科学探究----探究物体的动能和势能转化过程中的定量关系以及机械能守恒的条件。(重点)3.科学思维----理解机械能守恒定律的内容和守恒条件，能从做功和能量转化的角度判断机械能是否守恒，能应用机械能守恒定律分析问题解决问题。（难点）4.科学态度与责任----领会机械能守恒定律解决问题的便利性，树立正确的科学观。【预习自学】课前检索复习重力势能、弹性势能、动能的相关内容，掌握动能定理：1.重力势能表达式___________；重力势能的影响因素:一、二2.重力做功与重力势能的关系：3.弹性势能的影响因素：一、二。4.弹力做功与弹性势能的关系5.动能表达式：__________；动能定理表达式：_________________________追寻守恒量：伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图所示．将小球由斜面A上某位置由静止释放，小球将滚上另一个斜面B上。实验结论：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球在斜面B上到达最高点时的高度与它出发时的高度_________,这说明某种“东西”在小球运动的过程中是不变的。那么，这个不变的量是什么呢？让我们一起来探究吧！【课堂活动设计】（一）动能与势能的相互转化【小组合作与交流】【探究1】重力势能与动能的转化根据斜面实验现象，想一想：1、请从运动学的角度，描述小球在A到B的运动过程中哪些物理量在发生变化？2、请从功与能量的角度，描述小球在A到B的运动过程中哪些物理量在发生变化？探究结论:【探究2】弹性势能与动能的转化请从运动学及能量的角度，描述小球在接触弹簧到速度为零的这一过程中，哪些物理量在发生变化？请从运动学及能量的角度，描述小球在压缩到恢复原状的过程中，哪些物理量发生变化？可见，动能与__________和__________之间可以相互转化。【教师点拨】机械能1.机械能：______,_________与________都是机械运动中的能量形式，统称为______2.机械能表达式：3.机械能的性质：（二）动能和势能转化过程中的定量关系【探究3】如图所示，物体沿光滑曲面滑下，经过高度ℎ1的A点时速度为v1，下落至高度ℎ2物体受到哪些力的作用？哪些力做功？根据动能定理列出方程，描述物体在A、B两点间的动能关系。（3）根据重力做功与重力势能的关系，把以上方程变形，以反映出物体运动过程中机械能的数量关系。【小组合作与交流】如果物体沿粗糙面下滑，上述关系式是否仍能成立？结论:在只有力做功的系统内，动能与重力势能互相转化时总的______保持不变。【探究4】如图所示，在光滑水平面上，弹簧被压缩x1时弹性势能为Ep1，动能为Ek1，弹簧被压缩x2由动能定理，得＿＿＿＿＿＿＿，由功能关系，得＿＿＿＿＿＿＿，有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，即＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。【小组合作与交流】如果物体沿粗糙面下滑，上述关系式是否仍能成立？结论：在只有力做功的系统内，动能与弹性势能互相转化时总的______保持不变。（三）机械能守恒定律1.内容：在只有或做功的物体系统内，与可以互相转化，而保持不变。2.表达式：（1）守恒观点：（2）转化观点：（3）转移观点：3、条件：【随堂练习】1、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l，最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度大小是多少？【课后反思】1.本节课你学到了哪些知识？2.本节课你学到了哪些方法？3.本节课你理解的非常透彻非常清晰的知识或方法有哪些？还存在的疑问是什么？【课后作业】1、分析下列实