高中物理 第4章 机械能及其守恒定律 第5节 机械能守恒定律学案 粤教版必修第二册-粤教版高中必修第二册物理学案

第五节 机械能守恒定律学习目标：1.[物理观念]能够分析动能和势能之间的相互转化问题。 2.[科学思维]会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒。 3.[科学思维]能运用机械能守恒定律解决有关问题，并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。一、动能与势能的相互转化1．机械能动能、势能(包括重力势能和弹性势能)统称为机械能，在一定条件下，物体的动能与势能可以发生相互转化。2．动能与重力势能间的转化只有重力做功时，若重力做正功，则重力势能转化为动能，若重力做负功，则动能转化为重力势能，转化过程中，动能与重力势能之和保持不变。3．动能与弹性势能间的转化被压缩的弹簧把物体弹出去，射箭时绷紧的弦把箭弹出去，这些过程都是弹力做正功，弹性势能转化为动能。二、机械能守恒定律的理论验证1．机械能守恒定律的内容在只有重力或弹力做功的系统内，动能和势能发生相互转化，而系统的机械能总量保持不变。2．表达式(1)Ep1＋Ek1＝Ep2＋Ek2。(2)mgh1＋mv＝mgh2＋mv。1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)物体自由下落时，重力做正功，物体的动能和重力势能都增加。(×)(2)射箭时将弹性势能转化为动能。(√)(3)通过重力或弹力做功，机械能可以转化为非机械能。(×)(4)物体自由下落过程中经过 A、B 两位置，如图所示，此过程中物体的机械能一定守恒。(√)2．(多选)一物体在做自由落体运动过程中，重力做了 2 J 的功，则( )A．该物体重力势能减少 2 JB．该物体重力势能增加 2 JC．该物体动能减少 2 JD．该物体动能增加 2 JAD [在自由下落过程中，重力做了 2 J 的功，重力势能减少 2 J。通过重力做功，重力势能转化为动能，则物体动能增加了 2 J，故 A、D 正确，B、C 错误。]3．(多选)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，下列判断正确的是( )A．落地时的速度相同B．落地时的动能相同C．从抛出到落回地面，竖直上抛时重力做功最多D．落地时机械能相同BD [三种抛法，重力做功相同，故落地时动能相同，但速度方向不同，故速度不同；抛出时三个球机械能相等，故落地时机械能相等。]机械能守恒的条件如图所示为大型游乐场中的翻滚过山车在关闭发动机的情况下由高处飞奔而下的情景。若忽略过山车受到的摩擦力和空气阻力。(1)过山车受哪些力作用？各做什么功？(2)过山车下滑时，动能和势能怎样变化？两种能的和怎样变化？(3)过山车下滑时机械能...