2017-2018学年高中物理 第7章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律学案 新人教版必修2.doc

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1、第8节　机械能守恒定律学习目标核心提炼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。1个定律——机械能守恒定律1个条件——机械能守恒条件2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件。3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能应用机械能守恒定律解决简单问题。一、动能与势能的相互转化阅读教材第75～76页“动能与势能的相互转化”部分，结合图7.8－1和图7.8－2体会动能与势能之间的相互转化。1．重力势能与动能：只有重力做功时，若重力对物体做正功，则

2、物体的重力势能减少，动能增加，重力势能转化成了动能；若重力做负功，则动能转化为重力势能。2．弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能减少，物体的动能增加，弹性势能转化为动能。3．机械能：(1)定义：重力势能、弹性势能和动能的总称，表达式为E＝Ek＋Ep。(2)机械能存在形式的改变：通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。思维拓展(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

3、化？25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？图2答案　(1)下滑时，物体的高度降低了，重力势能减少。物体的速度增大了，即物体的动能增加；上滑时，物体的重力势能增加，动能减少。(2)被压缩的弹簧恢复原来形状时，弹性势能减少，被弹出的物体的动能增加；当物体压缩弹簧时，弹性势能增加，物体的动能减少。二、机械能守恒定律阅读教材第76～77页“机械能守恒定律”部分，知道机械能守恒定

4、律，初步了解机械能守恒的条件。1．推导如图3所示，物体沿光滑斜面从A滑到B。图3(1)由动能定理：WG＝Ek2－Ek1。(2)由重力做功与重力势能的关系：25WG＝Ep1－Ep2。由以上两式可得Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2，即Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1。结论：在只有重力做功时，小球的机械能保持不变。2．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。3．表达式：Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1，即E2＝E1。思考判断(1)通过重力做功，可以实现动能与重力势能的相互转化。(√

5、)(2)物体的机械能一定是正值。(×)(3)合力为零，物体的机械能一定守恒。(×)(4)合力做功为零，物体的机械能一定守恒。(×)(5)人乘电梯匀速上升的过程，机械能守恒。(×)预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3　机械能守恒条件的理解[要点归纳]1．从能量特点看，系统内部只发生动能和势能的相互转化，无其他形式能量(如内能)之间转化，系统机械能守恒。252．从做功角度来看，只有重力做功或系统弹力做功，系统机械能守恒，具体表现为：做功条件例证只有重力(或弹簧弹力)做功所有做抛体运动的物体(

6、不计空气阻力)，机械能守恒除重力、弹力外还受其他力，但其他力不做功如物体沿光滑的曲面下滑，尽管受到支持力，但支持力不做功只有重力和系统内的弹力做功如图，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒如图，所有摩擦不计，A自B上自由下滑过程中，只有重力和A、B间弹力做功，A、B组成的系统机械能守恒。但对B来说，A对B的弹力做功，但这个力对B来说是外力，B的机械能不守恒如图，不计空气阻力，球在运动过程中，只有重力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒。但对球来说，机械能不守

7、恒其他力做功，但做功的代数和为零如图所示，A、B构成的系统，忽略绳的质量与滑轮间的摩擦，在A向下，B向上运动过程中，FA和FB都做功，有WA＋WB＝0，不存在机械能与其他形式的能的转化，则A、B系统机械能守恒[精典示例][例1](2017·吉林高一检测)下列实例中的运动物体，机械能守恒的是(均不计空气阻力)(　　)A．被起重机吊起的货物正在加速上升25B．物体水平抛出去C．物体沿粗糙斜面匀速下滑D．一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物沿竖直方向做上下振动思路探究(1)机械能守恒的条件是：系统内只有_______

8、_或______做功。(2)做匀速直线运动的物体的机械能是一定守恒，还是一定不守恒？提示　(1)重力　弹力(2)做匀速直线运动的物体的动能不变，若势能不变，则机械能守恒；若势能变化，则机械能不守恒。解析　起重机吊起货物做匀加速上升运动，起重机对物体做正功，机械能增加，故A错误；平抛运动只有重力做功，机械能守恒，故B正确；沿着粗糙斜面(斜面固定不动)匀速下滑的