8.4 机械能守恒定律 导学案 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.4 机械能守恒 导学案 【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、理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒并能列出机械能守恒的方程式。 【重点难点】 1、重点： 掌握机械能守恒定律的推导、建立过程、理解什么是机械能守恒定律。 2、难点： 正确判断研究对象在物理过程中的机械能是否守恒，正确分析整个系统所具有的机械能。 【自主预习】 1、 追寻守恒量 能量概念的建立：始、末位置高度相同，小球运动中守恒的量叫____________。 2、 动能与势能的相互转化 1、重力做_________，重力势能转化为动能；克服重力做功，________转化为重力势能。 2、弹性势能也可以与动能相互转化。 3、重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称为____________。 3、 机械能守恒定律 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以_______________，而总的机械能保持_________。 【合作探究】 1、 动能与势能的相互转化 （分析：小球受什么力？有哪些力做功？能量怎么改变？） 1.重力势能与动能相互转化 A→B: B→C： 小结： 2.弹性势能与动能相互转化 C→O: ( B ) ( O B ) ( C )O→B: 小结： 3.机械能 （1）概念： （2）表达式： 理解：①机械能是状态量（对应物体在某一时刻或某一位置时的机械能）； ②机械能具有相对性（其大小与参考系、零势能面的选取有关）。 （3）标量： （三）机械能守恒定律 1.验证 一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为Ek1，重力势能为Ep1 ；在B点时动能为Ek2，重力势能为Ep2 。试判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。 2. 机械能守恒定律 （1）内容： （2）条件： （3）表达式： 守恒观点 转化观点 转移观点 【例题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？ 【课堂检测】 1.关于物体机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是(　 　) A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定不守恒 C．外力对物体做功等于零时，机械能一定守恒 D．若只有重力对物体做功，机械能一定守恒 2.(多选)图中物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力)(　　) 3.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零.在小球下降阶段，下列说法中正确的是(不计空气阻力) (　　 ) A.在B位置小球动能最大 B.在C位置小球动能最大 C.从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加 D.整个过程中小球和弹簧组成的系统机械能守恒 4.如图所示，王鹏以的速度将质量m=5kg的铅球斜向上抛出，他的出手高度h=2m，忽略空气阻力，取g=10m/s2求： （1）铅球在掷出时所具有的重力势能（以地面为参考平面）； （2）铅球在掷出时的动能； （3）铅球落地时的速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 $