第1章 第5节 第1课时 机械能守恒定律（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（鲁科版2019）

科学验证：机械能守恒定律 第5节 第1课时 机械能守恒定律 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 1.理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。 2.能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题。 学考层级 1.了解物体的动能和势能的相互转化，初步形成机械能的概念。 2.会正确推导物体在运动过程中的机械能守恒，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。 选考层级 1.理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件，能获得结论。 2.在具体问题中，会判断机械能是否守恒，并能用机械能守恒定律解决简单问题。 01 02 目 录 课前预知教材 课堂精析重难 3 课前预知教材 1．机械能：运动的物体往往既有动能又有势能，物体的_________________ (弹性势能)之和称为机械能。 动能与重力势能 3．内容：在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能__________，机械能的总量__________。 4．条件：只有_____或系统内弹力对物体做功，机械能的大小与运动方向和轨迹的曲、直无关。 相互转化 保持不变 重力 1.如图所示，蹦床运动员在向上的运动过程中。请对以下说法作出判断： (1)离开蹦床前，蹦床的弹性势能减小，运动员的 重力势能增大，运动员的机械能不变。( ) (2)离开蹦床前，蹦床的弹性势能转化为运动员的 机械能，运动员的机械能增大。( ) (3)离开蹦床后，运动员的动能转化为运动员的重力势能，运动员的机械能不变。( ) [微情境·大道理] × √ √ 2. 物理课上，老师让学生做了一个趣味实验： 用细绳把橡皮球吊在高处，并把橡皮球拉到学生 的鼻子尖前释放，保持头的位置不动，橡皮球摆 回来时，橡皮球会打到鼻子吗？请解释原因。 提示：橡皮球不会打到鼻子。由伽利略的理想斜面实验知，若没有阻力，橡皮球刚好能回到初位置，遵循机械能守恒定律。若存在阻力，机械能损失，橡皮球速度为零时的高度低于开始下落时的高度，橡皮球一定不能到达鼻子的位置。 强化点(一)　机械能守恒定律的理解 任务驱动　 如图所示为正在比赛的撑竿跳高运动员， 如果忽略空气的阻力，运动员靠撑竿上升的过 程中有什么力做功？运动员的机械能守恒吗？ 提示：撑竿跳高运动员上升的过程中重力、竿的弹力都做功，运动员的机械能不守恒；但运动员和撑竿组成的系统机械能守恒。 课堂精析重难 1．机械能守恒的条件 (1)从做功的角度看，只有重力(或弹力)做功，机械能守恒。 ①只有重力做功，单个物体的动能和重力势能相互转化，物体的机械能守恒。 [要点释解明] ②只有弹力做功，物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化，物体与弹簧组成的系统机械能守恒。 ③只有重力和弹力做功，物体的动能、重力势能和弹簧的弹性势能相互转化，物体和弹簧组成的系统机械能守恒。 (2)从能量转化的角度看，只有系统内动能与势能的相互转化，无其他形式能量的转化，系统机械能守恒。 2．判断机械能守恒的方法 (1)做功分析法(常用于单个物体)： (2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)： 1．以下对机械能守恒的理解正确的是(　 ) A．如果机械能只在系统内部物体间转化，则该系统机械能一定守恒 B．如果系统内部只有动能与势能的相互转化，则该系统机械能一定守恒 C．如果物体受力平衡，则物体与地球组成的系统机械能一定守恒 D．如果外力对一个系统所做的功为0，则该系统机械能一定守恒 [题点全练清] 答案：B　 解析：如果系统内部只有动能与势能的相互转化，不发生机械能与其他形式能的转化，则该系统机械能一定守恒，A错误，B正确；如果物体受力平衡，匀速上升，动能不变，但是重力势能增大，机械能不守恒，C错误；如果外力对一个系统所做的功为0，说明是动能不变，但是机械能可能变化，比如物体匀速上升，动能不变，但是重力势能增大，机械能不守恒，D错误。 2．(2023·福建永安调研)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(　 ) A．甲图中，火箭升空的过程，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒 B．乙图中，物体匀速运动，机械能守恒 C．丙图中，小球做匀速圆周运动，机械能守恒 D．丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能守恒 答案：C　 解析：甲图中，不论是匀速还是加速，由于推力对火箭做功，火箭的机械能不守恒，是增加的，故A错误；乙图中，物体沿斜面匀速上升，动能不变，重力势能增加，则机械能必定增加，故B错误；丙图中，小球在水平面内做匀速圆周运动的过程中，细线的拉力不做功，机械能守恒，故C正确；丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，弹簧的弹力对两小车做功，则两小车组成的系统机械能不守恒，但对两小车和弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误。 3．(