8.4 机械能守恒定律 导学案-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理导学案聚焦“机械能守恒定律”，引导学生基于前备的动能、重力势能及弹性势能知识，通过自主学习推导机械能守恒定律表达式，构建从能量转化到守恒条件的知识支架，明确重点为定律推导、重难点为守恒判断与应用。 资料以“自主学习-成果展示-达标检测”为主线，通过填空推导培养科学推理能力，结合滑梯、摩天轮等生活情境设计检测题，助力学生形成能量观念，成果展示环节促进交流质疑，符合科学探究与科学思维素养，提升解决实际问题能力。

8.4 机械能守恒定律 【学习目标、重难点】（2分钟） 1、通过学习，知道什么是机械能，能推导机械能守恒定律表达式。（重点） 2、能够根据机械能守恒定律内容，判断系统机械能是否守恒，并解决有关问题。（重难点） 【前备知识】（3分钟） 重力势能、弹性势能、动能 【学习过程】 动能与势能相互转化→机械能守恒定律 【自主学习】（10分钟） 阅读下面相关知识，完成习题内容。 一、动能和势能的相互转化 1、重力势能与动能：只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能 ，动能 ， 转化成了动能；若重力做负功，则 转化为 。 2、弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能 ，物体的动能 ， 转化为动能。 3、机械能 (1)定义： 、弹性势能和 都是机械运动中的能量形式，统称为机械能。 (2)机械能的改变：通过 或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。 二、机械能守恒定律 （一）、机械能的定义及分类： 动能 势能 物体由于 而具有的能叫做动能：Ek= 相互作用的物体凭借其 而具有的能叫做势能 重力势能：EP＝ 弹性势能：Ep= 物体的动能和势能之和称为物体的 ，用E表示。E= Ek+ EP 注意:势能具有 性，所以机械能也具有 性，求机械能时应先规定 面、 （二）、机械能守恒定律： 1、内容：在只有 做功的物体系统内，动能和势能可以互相 ，而总的机械能保持 。 2、条件：（1）系统内只有 做功； （2）只发生动能和势能间的相互 。 3、表达式： ① EP2+EK2= （E2= E1）② △EK增＝ 或△EK减＝ 4、守恒的判断方法 (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) 【成果展示和质疑】（5分钟） 学生展示学习成果，提出质疑并解答，老师点评。师生针对共性问题纠错和反馈，梳理知识体系。 【达标检测和总结】 【达标检测】（10分钟） 1．如图所示，下列判断正确的是（　　） A．甲图中，从光滑滑梯上加速下滑的小朋友机械能不守恒 B．乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒 C．丙图中，在光滑的水平面上，小球的机械能守恒 D．丁图中，气球匀速上升时，机械能不守恒 2．下列关于机械能守恒的说法正确的是（　　） A．做匀加速直线运动的物体的机械能不可能守恒 B．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 C．物体只发生动能和重力势能和系统内的弹性势能的相互转化时，其机械能一定守恒 D．运动物体只要不受摩擦力作用，其机械能就一定守恒 3．如图所示，运动员从某高度处，将质量为m的小球以初速度斜向上方抛出，小球运动到最高点时的速度为，最大高度为h，重力加速度为g。以地面为参考平面，不计空气阻力。则抛出时（    ） A．小球的机械能为mgh B．人对小球做功为 C．小球的重力势能为 D．小球的重力势能为 4．一名蹦极爱好者从空中下落，在高空加速下落过程中所受空气阻力恒定，对该过程下列说法正确的是（　　） A．加速度增加 B．机械能守恒 C．动能增加 D．重力势能增加 5．一个小球以大小为的初速度，分别通过以下三种固定轨道，第1种是半径为R的光滑竖直半圆轨道，第2种是半径为R的光滑竖直四分之一圆弧轨道，第3种是光滑斜直轨道（轨道足够长），不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．小球沿第1、2两种轨道运动所达到的最大高度相同 B．小球沿第2、3两种轨道运动所达到的最大高度相同 C．第2种情况下小球刚要离开轨道时对轨道的压力为零 D．第1种情况下小球刚要离开轨道时对轨道的压力不为零 6、．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑。开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，两物体开始运动后的整个运动过程中，弹簧的形变量不超过其弹性限度，对于m、M和弹簧组成的系统（　　） A．m、M各自一直做匀加速运动，且加速度与质量成正比 B．m、M各自一直做变加速运动，且加速度与质量成反比 C．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，系统的动能最大 D．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒 【课堂总结】（2分钟） 学生总结本节课所学内容： 答案：1、D；2、C；3、D；4、C。因为有空气阻力存在，不属于机械能守恒，但人处于加速状态，故加速度恒定的往下加速.C正确 5、B。恰好通过1的最高点，对顶点的压力为0 6、BC 能创第一创第一；不能创第一创唯一！1 学科网（北京）股份有限公司 $