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高中物理 第七章 机械能守恒定律 8 机械能守恒定律学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理学案

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8 机械能守恒定律[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.能够根据动能定理、重力做功与重力势能变化间的关系,推导出机械能守恒定律.3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律解决有关问题.一、动能与势能的相互转化1.重力势能与动能的转化只有重力做功时,若重力对物体做正功,则物体的重力势能减少,动能增加,物体的重力势能转化为动能,若重力对物体做负功,则物体的重力势能增加,动能减少,物体的动能转化为重力势能 . 2.弹性势能与动能的转化只有弹簧弹力做功时,若弹力对物体做正功,则弹簧的弹性势能减少,物体的动能增加,弹簧的弹性势能转化为物体的动能;若弹力对物体做负功,则弹簧的弹性势能增加,物体的动能减少,物体的动能转化为弹簧的弹性势能 . 3.机械能:重力势能、弹性势能与动能统称为机械能.二、机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.2.表达式:Ek2+Ep2=Ek1+ E p1,即 E2=E1.1.判断下列说法的正误.(1)通过重力做功,动能和重力势能可以相互转化.( √ )(2)弹性势能发生了改变,一定有弹力做功.( √ )(3)机械能守恒时,物体一定只受重力和弹力作用.( × )(4)合力为零,物体的机械能一定守恒.( × )(5)合力做功为零,物体的机械能保持不变.( × )(6)只有重力做功时,物体的机械能一定守恒.( √ )2.如图 1 所示,桌面高为 h,质量为 m 的小球从离桌面高为 H 处自由落下,不计空气阻力,设桌面处的重力势能为零,则小球落到地面前瞬间的机械能为________.图 1答案 mgH一、机械能守恒定律如图 2 所示,质量为 m 的物体自由下落的过程中,下落到高度为 h1的 A 处时速度为 v1,下落到高度为 h2的 B 处时速度为 v2,不计空气阻力,选择地面为参考平面.图 2(1)求物体在 A、B 处的机械能 EA、EB;(2)比较物体在 A、B 处的机械能的大小.答案 (1)物体在 A 处的机械能 EA=mgh1+mv12物体在 B 处的机械能 EB=mgh2+mv22(2)根据动能定理 WG=mv22-mv12下落过程中重力对物体做功,重力做的功等于物体重力势能的减少量,则WG=mgh1-mgh2由以上两式可得:mv22-mv12=mgh1-mgh2移项得 mv12+mgh1=mv22+mgh2由此可知物体在 A、B 两处的机械能相等.1.对机械能守恒条件的理解(1)物体只受重力,只发生动能和重力势能的相互转化,如自由落体运动、...

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