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

高一下册物理机械能守恒导学案 姓名：__________________ 复习初中机械能概念： 1、机械能E指动能和势能（重力势能和弹性势能）的总和。单位是焦耳。 2、物体的机械能可以理解成它的总破坏能力，就是直接破坏力＋间接破坏力。 3、机械能可以定义成：物体在机械运动过程中可以相互转化的几种能量之和。 一、动能和势能的相互转化 1、重力势能与动能的相互转化 （1）物体沿光滑斜面下滑或自由落体运动 （2）物体沿光滑斜面上滑或竖直上抛的上升阶段 2、弹性势能与动能的相互转化 结论：动能和势能之间的转化是通过重力或弹力做功来实现的。 注意： a、 机械能是一个状态量，针对于物体在某一时刻或 某一位置而言。只有确定了零势能面，物体的机械能才算确定的。机械能有正有负。 b、 机械能是相对量，大小与 零势能面选取有关。机械能也是物体与系统共有的。 c、 我们在研究机械能时要分清是研究单个物体机械能还是系统整体的机械能。 二、机械能守恒定律 刚刚我们说到：动能和势能之间的转化是通过重力或弹力做功来实现的。重力或弹力做正功的过程，就是重力势能和弹性势能减小的过程，但减小的势能是否全部转化为物体的动能呢？ 1、机械能守恒的推导一：质量为m的小球从光滑曲面A滚下依次到达B、C两点。 2、机械能守恒的推导二： 结论：对单个物体而言，只有重力做功时，物体的机械能保持不变。 对于一个系统而言，当只有重力和系统内弹簧弹力做功时，系统的机械能不变。 注意：（1）只有重力或弹力做功可理解成：a、物体只受重力和弹簧弹力，不受其它力。b、除重力或弹簧弹力外，还受其它力，但其它力不做功。C、除重力或弹簧弹力外，还受其它力，但是其它力做的功的代数和为零。 （2）机械能守恒指的是动能势能互相转化，机械能总量每时每刻都不变。 （3）机械能守恒的过程，物体可以是直线运动也可以是曲线运动。 三、机械能守恒的表达式： 1、 守恒型：系统初态的的机械能等于系统末态的机械能。（先要选取零势能面） E1＝E2 或 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 2、 转化型：即系统减小的总动能等于系统增加到总势能。或系统增加的总动能等于系统减小到总势能。 ΔEk＝－ΔEp 3、 转移型：即系统内一个物体的机械能的增加（减少）等于系统其余部分机械能减少（增加）量。 ΔEA＝－ΔEB 四、机械能守恒定律与动能定理的比较： 1、 适用条件： 2、 适用范围： 3、 谁更好用： 五、四个功能关系 1、合外力做功与动能变化的关系： 2、 重力做功与重力势能的关系： 3、弹力做功与弹性势能的关系： 4、其它力做功（指除重力和弹簧弹力以外的力）与物体机械能变化的关系： 学科网（北京）股份有限公司 $