高中物理 第2章 能的转化与守恒 第3节 第2课时 能量守恒定律学案 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2物理学案VIP专享

第 2 课时 能量守恒定律学习目标核心提炼1.知道机械能的概念，并会求机械能。2.理解机械能守恒定律及其适用条件、表达式。3.会用机械能守恒定律分析解答问题。4.理解能量守恒定律及其表达式。1 个概念——机械能1 个条件——机械能守恒条件2 个定律——机械能守恒定律、能量守恒定律一、机械能守恒定律阅读教材第 34～35 页“机械能守恒定律”部分，知道机械能的概念，会利用自由落体运动推导机械能守恒定律的表达式。1.机械能：物体的动能和势能之和。2.推导：如图 1 所示，如果物体只在重力作用下自由下落，重力做的功设为 WG，由重力做功和重力势能的变化关系可知 WG＝mg(h1－h2)＝Ep1－Ep2。①图 1由动能定理得WG＝mv－mv②①② 联立可得 mgh1－mgh2＝mv－mv，mgh1＋mv＝mgh2＋mv，由机械能的定义得 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2。3.内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能可以发生相互转化，但机械能的总量保持不变。4.条件：只有重力对物体做功，与运动方向和轨迹的曲、直无关。5.表达式：(1)mv＋mgh1＝mv ＋ mgh 2 或 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2。(2)mgh1－mgh2＝mv－mv即 ΔEp 减＝Δ E k 增。思维拓展(1)如图 2 所示，大型的过山车在轨道上翻转而过。过山车从最低点到达最高点时，动能和势能怎样变化？忽略与轨道摩擦和空气阻力，机械能是否守恒？ 图 2(2)如图 3 所示，在光滑水平面上，被压缩的弹簧恢复原来形状的过程，弹性势能如何变化？弹出的物体的动能如何变化？当物体以某一初速度压缩弹簧时，弹性势能如何变化，物体的动能如何变化？图 3答案 (1)动能减少，重力势能增加，忽略与轨道摩擦和空气阻力，过山车机械能守恒。(2)被压缩的弹簧恢复原来形状时，弹性势能减少，被弹出的物体的动能增加；当物体压缩弹簧时，弹性势能增加，物体的动能减少。二、能量守恒定律阅读教材第 36～37 页“能量守恒定律”部分，知道能量的转化及守恒定律的内容。1.机械能的变化：除重力以外的其他力对物体做功时，物体的机械能就会发生变化。2.能量的转化：自然界中，能的表现形式是多种多样的，除了机械能外，还有电能、光能内能、化学能、原子能等，这些能量间都可以相互转化。3.能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。4.永动机：不消耗任何能量却能持续不断地对外做功的机器，它违背了能量守...