7.8机械能守恒定律 学案（含习题学案）

7.8机械能守恒定律 【学习目标】 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.能够根据动能定理、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． 【知识探究】 一、动能与势能的相互转化 [导学探究]　 (1)如图1所示，物体沿光滑斜面下滑，物体的重力势能如何变化，动能如何变化？当物体以某一初速度沿着光滑斜面上滑时，物体的重力势能如何变化，动能如何变化？ 图1 (2)如图2所示，在光滑水平面上，被压缩的弹簧恢复原来形状的过程，弹性势能如何变化？弹出的物体的动能如何变化？当物体以某一初速度压缩弹簧时，弹性势能如何变化，物体的动能如何变化？21教育网 图2 　 　 [知识梳理]　机械能及其转化 (1)重力势能与动能的转化 重力做正功，重力势能_____，动能_____，重力势能转化为动能． 重力做负功，重力势能_____，动能_____，动能转化为重力势能． (2)弹性势能与动能的转化 弹力做正功，弹性势能_____，动能_____，弹性势能转化为动能． 弹力做负功，弹性势能_____，动能_____，动能转化为弹性势能． (3)_____、_____和动能统称为机械能． (4)机械能：重力势能、弹性势能和动能统称为机械能． [即学即用]　如图3所示，一光滑斜面置于光滑水平地面上，其上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是(　　)2·1·c·n·j·y 图3 A．物体的重力势能减少，动能增加 B．斜面的机械能不变 C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D．物体的重力势能不变，动能增加 二、机械能守恒定律 [导学探究]　如图4所示，质量为m的物体自由下落的过程中，经过高度为h1的A处时速度为v1，下落到高度为h2的B处时速度为v2，不计空气阻力，选择地面为参考平面，求： 图4 (1)物体在A、B处的机械能各是多少？ (2)比较物体在A、B处的机械能的大小，得出什么结论？ 　 　 　 　 [知识梳理]　机械能守恒定律 (1)内容：在只有_____或_____做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变．(2)表达式：Ek2＋Ep2＝_____，即E2＝_____. [即学即用]　 如图5所示，桌面高为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，假设以桌面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为(　　) 图5 A．0 B．mgh C．mgH D．mg(H＋h) 【典例精析】 一、机械能是否守恒的判断 例1　不计空气阻力，下列说法中正确的是(　　) A．用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳子的拉力对物体做功，机械能守恒 B．做竖直上抛运动的物体，只有重力对它做功，机械能守恒 C．沿光滑斜面自由下滑的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒 D．用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线运动，机械能守恒 [总结提升] 机械能守恒的三类常见情况 (1)只受重力、弹力，不受其他力． (2)除重力、弹力外还受其他力，但其他力都不做功． (3)除重力、弹力外有其他力做功，但其他力做功之和为零． 针对训练　如图6所示，一轻质弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中(　　)21·世纪*教育网 图6 A．系统的弹性势能不变 B．重物的重力势能增大 C．重物的机械能不变 D．重物的机械能减少 二、机械能守恒定律的应用 例2　如图7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为零势面，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． 图7 　 　 [方法总结] 1．机械能守恒定律的应 ... ...