第4章 第七节 生产和生活中的机械能守恒（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（粤教版2019）

第七节　生产和生活中的机械能守恒 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 学习目标 核心素养 1.知道生产和生活中的机械运动离不开机械能。 2．能用机械能守恒定律分析落锤打桩机、跳台滑雪、过山车等物理过程。 物理观念：机械能守恒定律。 科学思维：从能量转化与守恒角度思考问题。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 一 落锤打桩机 桩锤下落过程可视为自由落体运动，仅有________做功，桩锤机械能________，桩锤击打管桩瞬间的动能可通过机械能守恒定律计算求解。 重力 守恒 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 二 跳台滑雪 　 跳台滑雪运动过程如图所示，运动员在AB段下滑的过程中，若摩擦力和空气阻力忽略不计，全程只有______做功，运动员机械能______。以BC为参考平面，应用机械能守恒可求得点B的速度，从点C运动到点F的过程做的是________。 重力 守恒 平抛运动 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 三 过山车 过山车运动过程如图所示，为保证过山车沿圆形轨道运行，过山车通过最高点的速度应________恰能保持圆周运动的速度，且过山车在整个运动过程中机械能____________。 不小于 守恒 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 (1)设过山车恰能安全通过圆形轨道最高点的速度为v，有________。 (2)过山车恰好能通过圆形轨道最高点，过山车从点A运动到点C过程，应用机械能守恒定律有_____________________，解得h＝________。 2.5R 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 [判断正误] (1)落锤打桩机是利用桩锤自由落体积累的动能把管桩打入地层的。(　　) (2)在落锤开始下落到把管桩打入地层过程中，落锤和管桩组成系统机械能守恒。(　　) (3)跳台滑雪运动从开始下滑到刚落到斜面过程中，若摩擦力和空气阻力忽略不计，全程只有重力做功，运动员机械能守恒。(　　) (4)只要过山车开始下滑点高于圆轨道最高点，过山车就能一直沿圆形轨道运行。(　　) √ × √ × 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 　多物体组成的系统机械能守恒问题 1．多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机械能往往是守恒的。 2．关联物体注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 3．机械能守恒定律表达式的选取技巧 对多个物体组成的系统列守恒方程时常有两种表达形式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2①或ΔEk＝－ΔEp②，运用①式需要选取合适的参考平面，运用②式无需选取参考平面，只要判断系统动能(或势能)的增加量和势能(或动能)减少量即可。所以处理多物体组成系统问题用第②式较为方便。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 [答案]　1∶2 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 [归纳总结] 系统机械能守恒问题的处理方法 由两个物体和轻杆(或轻绳)组成的系统，若没有摩擦力和阻力做功时，运动过程中只有重力势能、动能之间的相互转化，系统满足机械能守恒定律。处理这类问题的方法： (1)找到两物体的速度关系，从而确定系统动能的变化。 (2)找到两物体上升或下降的高度关系，从而确定系统重力势能的变化。 (3)按照系统动能的增加(减少)量等于重力势能的减少(增加)量列方程求解。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 C 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 2.如图所示，质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球A和B(可以当作质点)，杆长为l，将轻杆从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。当轻杆通过竖直位置时，小球A、B的速度各是多少？ 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 　机械能守恒定律和动能定理的综合应用 　机械能守恒定律和动能定理的比较 　　规律 内容　　 机械能守恒定律 动能定理 表达式 E1＝E2 ΔEk＝－ΔEp ΔEA＝－ΔEB W＝ΔEk 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 　　规律 内容　　 机械能守恒定律 动能定理 应用范围 只有重力或弹力做功时 无条件限制 研究对象 系统 单个物体 关注角度 守恒的条件和初、末状态机械能的形式及大小 动能的变化及合力做功情况 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册