1、导学案导学案 1.课题名称:人教版 高一年级 物理 必修 2 第八章 机械能守恒定律 机械能守恒定律 2.学习任务:(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)理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件;(3)在简单的具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的关系式进行求解。3.学习准备:准备笔记本、草稿纸,边观看边做记录。4.学习方式和环节:复习提出问题理论探究反馈提升【复习】1、我们近段时间学习过的能量有哪些种类?2、我们是通过什么方法得到其定量表达式的?3、这两种能量在生活中很常见,它们之间有什么关系呢?【探究】机械能守恒定律 (一)追寻守恒量 伽利略
2、的斜面实验表明:某种“东西”在小球运动的过程中是不变的,这个量就是_。(二)动能与势能的相互转化 1重力势能与动能:只有重力做功 重力对物体做正功,物体的重力势能_,动能_,重力势能转化成了动能;重力做负功,则_能转化为_能。2弹性势能与动能:只有弹簧弹力做功 弹力做正功,则弹簧弹性势能_,物体的动能_,弹性势能转化为动能;弹力做负功,_能转化为_能。3机械能:_能、_能、_能的统称为机械能 表达式为:E机 _ _ (三)机械能守恒定律(1)推导 质量为 m 的物体自由下落过程中,经过高度 h1的 A 处速度为 v1,下落至高度 h2的 B 处速度为 v2,不计空气阻力,分析由 h1下落到 h
3、2过程中机械能的变化。(取地面为零势能面)A 处的动能 Ek1=_,势能 Ep1=_,机械能 E1=_ B 处的动能 Ek2=_,势能 Ep2=_,机械能 E2=_ 从 A 位置到 B 位置过程中,重力做功:WG=_ 根据动能定理列等式:_ 比较 A、B 两位置的机械能有 E1和 E2什么关系?(2)内容:在只有_或_做功的情形下,物体的_和_发生相互转化,而机械能的_。(3)表达式:守恒式:Ek1 Ep1 _ _ 即:mgh1+12mv12=mgh2+12mv22 转化式:Ek -_ 即:12mv22-12mv12 =-(_)(4)条件:在只有_做功(5)理解:简化计算 应用机械能守恒定律解
4、决问题只需考虑运动的初状态和末状态,不必考虑两个状态间过程的细节。意义 寻求“守恒量”成为物理学研究的一种重要思想方法。【规律应用】例例 1、如图所示,桌面高为 h,质量为 m 的小球从离桌面高 H 处由静止自由落下,不计空气阻力,设桌面处的重力势能为零,则小球落地前瞬间的机械能为多少?解:因机械能守恒,小球落地前瞬间的机械能等于刚下落时的机械能,即等于刚下落时的重力势能。故:E=mgH 例例 2、如图所示,把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为。如果阻力可以忽略。求:(1)小球运动到最低位置时的速度是多大?(2)在最低点,细线的拉力为多大?v1 v2 h1 h2 A B
5、 解:解:(1)小球由最高点运动到最低,机械能守恒,mgl(1-cos)=12mv2 v=2gl(1-cos)(2)在最低点,细线的拉力与重力的合力提供向心力:T-mg=mv2 解得:T=mg(3-2cos)【课堂反馈】【课堂反馈】1 物体做下列几种运动,其中物体的机械能守恒的是()A平抛运动 B竖直方向上做匀速直线运动 C水平方向上做匀变速直线运动 D竖直平面内做匀速圆周运动 2 关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是()A只有重力和弹力做功时,机械能守恒。B当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒。C当有其他外力作用时,只要合外力的功为零,机械能守恒。D炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒。3 质量为的小球从桌面上竖直抛出,桌面离地高度为 h1,小球能达到的最大离地高度为h2。若以桌面作为重力势能等于零的参考平面,不计空气阻力,那么小球落地时的机械能为()Amgh1 Bmgh2 Cmg(h2+h1)Dmg(h2-h1)4 如图所示,质量为的物体以速度 v0离开桌面后,以地面为零势能面,不计空气阻力,那么,当它经过 A 点时具有的机械能为_,此时的动能为_(请用 m,g,v0,H,h 表示)。【课堂反馈】【课堂反馈】答案:1A;2A;3B;42012mvmgH+()2012mvmg Hh+