高中物理 第2章 能的转化与守恒 第4讲 能量守恒定律学案 鲁科版必修2

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1、第4讲　能量守恒定律[目标定位]　1.理解机械能守恒定律的内容和守恒条件，能用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题.2.理解能量守恒定律的内容，知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一，会用能量守恒的观点分析、解决一些实际问题．一、机械能守恒定律1．机械能：指______和______之和．在一定条件下，物体的动能和势能可以__________．2．如图1所示，质量为m的小球做自由落体运动的过程中经过A、B两点，则：图1(1)重力做功与小球动能变化的关系为WG＝______________________.(2)重力做功与小球重力势能变化的关系为WG＝____________.综合(1

2、)、(2)两种情况可以得出mv－mv＝______________或mv＋mgh2＝________________.3．机械能守恒定律(1)内容：在只有______________做功的情况下，物体的______与________可以发生相互转化，但机械能的总量____________．(2)适用条件：只有______________做功．(3)表达式：Ek2＋Ep2＝____________或mv＋mgh2＝mv＋mgh1.想一想　如果一个物体做匀速直线运动，其机械能一定守恒吗？二、能量守恒定律1．能量的转化：自然界中，能的表现形式是多种多样的，除了机械能外，还有______、_____

3、_、______、化学能、原子能等，这些能量间都可以相互______．2．能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失．它只能从一种形式________为另一种形式或从一个物体________到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量____________．3．永动机：不消耗任何______却能持续不断地对外______的机器，它违背了能量守恒原理，是不可能制成的．一、对机械能守恒定律的理解1．研究对象(1)当只有重力做功时，可取一个物体(其实是物体与地球构成的系统)作为研究对象．(2)当物体之间的弹力做功时，必须将这几个物体包括弹簧构成的系统作为研究对象(使这些弹力成为系统内力)．2．

4、机械能守恒的条件“只有重力或弹力做功”可能有以下三种情况：①物体只受重力或弹力作用；②除重力和弹力外，其他力不做功；③除重力和弹力外，其他力做功的代数和为零．特别提醒　(1)机械能守恒的条件不是物体所受的合力为零，也不是合力的功为零．(2)判断单个物体的机械能是否守恒从机械能的定义或做功的力的特点上分析较好，而对系统的机械能是否守恒的判断，从能量转化的角度分析比较简单，即系统内的机械能没有转化为其他形式的能．例1　下列叙述中正确的是(　　)A．沿斜面匀速上滑的物体机械能一定守恒B．沿光滑曲面自由滑下的物体机械能一定守恒C．外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒D．系统内只有重力或弹力做功时

5、，系统的机械能一定守恒针对训练1　如图2所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(　　)图2A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒B．乙图中，物体B沿粗糙斜面下滑时，物体B机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆周运动时，小球的机械能守恒二、机械能守恒定律的应用1．常见的表达式(1)Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能和势能之和，用此式必须选择参考平面．(2)ΔEk＝－ΔEp或ΔEp＝－ΔEk，即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量．用此式解不必选

6、择参考平面．(3)ΔEA＝－ΔEB，即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量．用此式不必选择参考平面．2．应用机械能守恒定律解题的思路例2　如图3所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达距平台高度为h的B点时速度的大小．图3针对训练2　以10m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出，若忽略空气阻力，g取10m/s2，则：(1)物体上升的最大高度是多少？(2)上升过程中在何处重力势能与动能相等？例3　如图4所示，让摆球从图中A位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断，设摆线长l＝1.6m，O点离地高H＝5.8m，不计绳断时的

7、机械能损失，不计空气阻力，g取10m/s2，求：图4(1)摆球刚到达B点时的速度大小；(2)落地时摆球的速度大小．对机械能守恒定律的理解1.如图5所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中(　　)图5A．弹簧的弹性势能不断增大B．弹簧的弹性势能不断减小C．系统机械能不断减小D．系统机械能保持不变2．如图6所示，下列几