高中物理 7.8 机械能守恒定律学案（含解析）新人教版必修2-新人教版高中必修2物理学案

8 机械能守恒定律学习目标(1)知道机械能的各种形式,能够分析动能和势能之间的相互转化问题.(2)能够根据动能定理和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.(4)能从能量转化的角度理解机械能守恒的条件,领会用机械能守恒定律解决问题的优越性.自主探究1.总结本章中我们学习的三种形式的能:物体由于运动而具有的能叫 ;物体由于被举高而具有的能叫 ;物体由于发生弹性形变而具有的能叫 . 2.动能定理的表达式 . 3.重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系? . 4.机械能包括 和 ,物体自由下落 能转化成 能. 5.课前交流分析:质量为 1kg 的物体从 2m 高处自由下落.求下列四个过程中,重力所做的功及物体的动能、重力势能(以最低点为零势能面,g 取 10m/s2).下 落 位 移/m重力做的功/J物体的动能/J物体重力势能/J0.51.01.5由以上数据分析可以得到结论: 合作探究一、机械能守恒定律的推导合作探究一:分析在小球下摆的过程中的机械能的转化规律实例: 能和 能可以相互转化,势能变小时动能变 (选填“大”或“小”). 合作探究二:理论推导动能和势能的转化规律情景:如图所示,质量为 m 的小球沿任意一光滑曲面从距地面 h1高度的 A 处开始下滑,初速度为 v1,当下滑到距地面高度为 h2处时,速度为 v2,尝试推导出该过程中机械能守恒的表达式(取最低点水平面为零势能面).推导:结论:拓展提升:若只有弹力做功,又能得到什么结论呢?二、机械能守恒定律(1)内容: (2)表达式:① 用系统的状态量表述: ,即 . ② 用系统动能增量和势能增量间的关系表述: ,即 . (3)条件: . 合作探究三:机械能守恒定律的应用把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为 l,最大偏角为 θ.小球运动到最低位置时的速度是多大?【小组合作】请总结一下利用机械能守恒定律解题的步骤课堂检测1.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是( )A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒C.外力对物体所做的功等于 0 时,机械能一定守恒D.若只有重力做功,物体机械能一定守恒2.从离地高为 H 的阳台上以速度 v 竖直向上抛出质量为 m 的物体,它上升 h 后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)( )A.物体在最高点时机械能为 mg(H+h)B.物体落地时的机械能为 ...