7-8 机械能守恒定律 —人教版高中物理必修二学案.doc

导学案7-8 机械能守恒定律（第1课时）班别： 姓名 学号 青春寄语：学习需要坚持与勤奋，面对困难和困惑，我们应该勇敢前行。【核心素养】1、知道机械能的定义2、知道从功能原理出发，推导机械能守恒定律，并正确理解机械能守恒定律的内容。3、能判断物体的机械能是否守恒。4、掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法。【教学重点难点】能判断物体的机械能是否守恒，并利用机械能守恒定律解决实际问题。【教学方法】推理归纳法、小组合作讨论法。【预习案】1、 _能、_能、_能统称为机械能。2. 在一定条件下，物体的动能与势能可以相互转化，如：（1）苹果从树上掉下的过程中，_能转化为_能;（2）猛蹬几下自行车自由冲上斜坡的过程中，_能转化为_能;（3）拉弓射箭的过程中，_能转化为_能;（4）运动会上撑竿跳高运动员在跳起的过程中的过程中，_能转化为_能。【探究案】探究一：机械能守恒定律1、问题：动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？上述各运动过程中，物体的机械能是否变化呢？2、先考虑只有重力对物体做功的理想情况.情境设置：设物体自由下落过程中经过高度h1的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2，分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。h1h2ABv1v22、 推导过程：A点到B点，由功的计算式知，重力做的功WG=_重力做的功WG与重力势能变化关系是：_初位置A 物体具有的机械能E1=_初位置B 物体具有的机械能E2=_得：_ _ _ 总结：1、在只有重力做功的情形下，不论物体做_线运动还是_线运动，总的机械能保持_。2、在只有弹力做功的情形下，物体和弹簧组成的系统总的机械能保持_。3、在重力和弹力做功的物体系统内，_能、_能和_能可以互相转化，而总的机械能保持不变。4、除受重力（弹力）以外还受到其他力，但其他力都不做功，如单摆。5、机械能守恒的条件：系统内只有重力（或弹力）做功。探究二：判断物体机械能是否守恒的方法（1） 根据机械能=动能+重力势能+弹性势能，通过能量的增减判断（2） 根据只有重力做功或只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，通过外力做功判断课堂练习：1.根据题意填空A、 起重机吊起物体匀速上升；物体匀速上升，动能_，重力势能_，机械能_物体匀速上升，受到_与_的作用，其中_做_功，机械能_B、 物体做平抛运动；物体做平抛运动，动能_，重力势能_，机械能_物体做平抛运动，只受到_的作用， _做_功，机械能_Hh2、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（ ）A、mgh B、mgH C、mg(H+h) D、mg(H-h)3、 以10m/S的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，g=1Om/S2，求：（1）物体上升的最大高度？ （2）上升过程中何处重力势能和动能相等？点评：应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定_(2)对研究对象进行_(3)判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件(4)选取_参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的_(5)根据_定律列出方程，进行求解【训练案】1、【多选】关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的（ ）A、 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B、做变速运动的物体机械能可能守恒C、外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒 D、若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒2、【多选】从离地高为Hm的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为M的物体，它上升 hm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Mg(H+h)+C、物体落地时的机械能为MgH+ D、物体在落回过程中，过阳台时的机械能为MgH+3、一个人站在阳台上，以相同的速度V0分别把三个小球竖直上抛，竖直下抛，水平抛出，不计空气阻力，关于三球落地的速率下列说法中正确的是（ ）A、上抛球最大 B、下抛球最大 C、平抛球最大 D、三个球一样大4、【多选】从高处自由下落的物体，它的重力势能Ep和机械能E随高度h的变化图线如图所示，正确的是（ ）5、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ）A、重力势能和动能之和总保持不变 B、重力势能和弹性势能之和总保持不变C、动能和弹性势能之和保持不变 D、重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变6、一质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向上运动，则在此物体上升h的过程中，物体的（ ）A、重力势能增加了2mgh B、 动能增加了2mghC、机械能保持不变 D、机械能增加了mgh7、当物体克服重力做功时，物体的（ ）A、重力势能一定减少，机械能可能不变 B、重力势能一定增大，机械能一定增大C、重力势能一定减少，动能可能减小 D、重力势能一定增大，动能可能不变8、某同学身高8m,在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了8m高的横杆，据此可估算出他起跳高时竖直向上的速度大约为（ ）A、2m/S B、4m/S C、6m/S D、8m/S9、质量为1的物体在地面上高20m的地方在一拉力的作用下以7 m/S2的加速度竖直下落5m的过程中，物体的机械能改变量是（ ）A、5J B、10J C、15J D、20J10、气球以10m/S的速度匀速上升，当它上升到离地15m的高空时，从气球上掉下一个物体，若不计空气阻力，求物体落地的速度是多少？11、质量为50的跳水运动员，从1m的跳板上向上跳起，最后以8m/S的速度入水，不计空气阻力，取g=9.8m/S2，求： (1)跳板对运动员做的功是多少？(2)运动员在空中的最大高度离跳板多高？12、小钢球质量为M，沿光滑的轨道由静止滑下，如图所示，圆形轨道 的半径为R，要使小球沿光滑圆轨道恰好能通过最高点，物体应从离轨道最底点多高的地方开始滑下？13、如图所示，轻质弹簧一端与墙相连，质量为4的木块沿光滑的水平面以V0=5m/S的速度运动并压缩弹簧K，求弹簧在被压缩的过程中的最大弹性能以及木块的速度V1=3m/S时的弹簧的弹性势能？14、某人在距离地面6m的高处，将质量为0.2的小球以V0=12m/S的速度斜向上抛出，小球的初速度的方向与水平方向之间的夹角300，g=1Om/S2，求：（1）人抛球时对小球做的功？（2）若不计空气阻力，小球落地时的速度大小？（3）若小球落地时的速度大小为V1=13m/S，小球在空气中运动的过程中克服阻力做了多少功？参考答案：课堂练习2.B3(1)5m，（2）2.5m【训练案】1. BD2. ACD3. D4. AC5. D6. B7. D8. B9. C10. 20m/s11. （1）1911J,(2)3.9m12. 2.5R13. (1)50J,(2)32J14. (1)14.4J,(2)14m/s,(3)2.7J- 6 - / 6