8.4 机械能守恒定律 学案（无答案）

机械能守恒定律 1.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 【预习】 阅读课本P75页，完成下列填空？ （一）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。 机械能：_____能、_____能、_____能的统称为机械能 表达式为：E 机 ＝ _____ ＋ _____ （二）机械能守恒定律 （1）推导： 小组合作探究： （1）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 h2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 = ② B 处的动能 Ek2 =_____，势能 Ep2 =_____，机械能 E2 = ③ 从 A 位置到 B 位置过程中，由A到B过程中： ①小球的动能如何变化，变化了多少？ ②小球的重力势能如何变化，变化了多少？ ③你能说出△EK与△EP的定量关系吗？原因是？ （2）质量为m的小球从光滑斜面上滑下过程中经过A、B两点，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，你能说出△EK与△EP的定量关系吗？原因是？ （3）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： ① 守恒式：Ek1 ＋ Ep1 ＝ _____ ＋ _____ 即： mgh1 + mv12 = mgh2 + mv22 ② 转化式：ΔEk ＝ - _____ 即： mv22 - mv12 = - ( _____ ) （4）条件：在只有_____做功 （5）理解： ① 简化计算 应用机械能守恒定律解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。 ② 意义 ：寻求“守恒量”成为物理学研究的一种重要思想方法。 总结：本节课你学到了什么？试着写出来吧？ 【规律应用】 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？ （E = mgH） 例 2.　如图所示，质量m＝70 kg的运动员以10 m/s的速度从高h＝10 m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下，以最低点B所在的水平面为零势能面，一切阻力可忽略不计.求运动员：(g＝10 m/s2) (1)在A点时的机械能； (2)到达最低点B时的速度大小； (3)相对于B点能到达的最大高度. 【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（ ） ... ...