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1、2.3《能量守恒定律》学案【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.理解机械能守恒定律的内容；3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式；【学习重点】1.理解机械能守恒定律的内容；2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式；3.理解能量转化和守恒定律.【知识要点】1.重力势能2.重力做功与重力势能的变化=重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加。在计算重力势能时，先要选择一个高度为零的参考平面。3.弹性势能物体因发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。4.机械能动能、重力
2、势能、弹性势能统称机械能公式E＝Ek＋Ep5.机械能守恒定律在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。前提条件：只有重力做功6.机械能守恒定律公式推导（1）条件：只有重力对物体做功（2）重力做功与重力势能变化的定量关系=当只有重力做功时，以上二式相等：5/5讨论：①机械能的转化和守恒是指系统而言。动能与重力势能的转化是指物体与地球组成的系统机械能守恒；动能与弹性势能的转化是指物体与弹簧组成的系统机械能守恒。通常说某物体的机械能守恒是一种简化的不严格的说法。前面介绍的动能公式，则是对单个物体（质点）而言的。②应用
3、机械能守恒定律时，只需着重于始末两状态的分析，不需考虑中间过程的细节变化，这是守恒定律的一大特点。7.应用机械能守恒定律解题的基本步骤：（1）明确研究对象是哪个物体或哪个系统（2）选定研究的过程，清楚物体的运动的初始状态和末状态（3）分析物体的受力，看物体（或系统）是否满足机械能守恒的条件（4）列出机械能守恒定律的公式进行解题【典型例题】例1.关于机械能是否守恒的叙述，正确的是 （）A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B.做匀变速运动的物体机械能可能守恒C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D.只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒解析：当物体
4、作匀速直线运动时，除重力对物体做功外，可能还有其他外力做功。如降落伞在空中匀速下降时，既有重力做功，又有阻力做功，机械能不守恒，A错。物体作匀变速运动时，可能只有重力对物体做功，如自由落体运动，此时物体的机械能守恒。B正确。因物体所受的外力，指的是包括重力在内的所有外力，当外力对物体做功为零时，可能是处于有介质阻力的状态，如匀速下降的降落伞，所以机械能不一定守恒，C错。 例2.在高为h的地方以初速度v竖直向上抛出的物体如果只受重力作用，求当物体的动能是重力势能2倍时的高度是多少？解析：因为物体只受重力作用，所以物体机械能守恒。物体的初始位置在h高处，
5、在此处物体既有动能也有重力势能。即物体的末位置在新高处，此处物体的动能恰好是重力势能的2倍。则此时物体具有的机械能是：动能是重力势能的2倍可写能代数式：解得【达标训练】5/51.下列运动过程满足机械能守恒的是（）A.电梯匀速下降过程B.物体做自由落体运动过程C.起重机吊起重物过程D.考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程【解析】选B.在只有重力或弹簧弹力做功时，物体机械能守恒.据此判断:电梯匀速下降过程,克服阻力做功;起重机吊起重物过程,起重机对重物做正功;滑雪者下滑过程克服阻力做功;物体做自由落体运动过程,只有重力对物体做功.于是可知只有B项正确.2.
6、利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小,实验时让某消防队员从一平台上自由下落2m 后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,最后停止.用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图象如图1所示,由图象可知（）A.t2时刻消防员的速度最大B.t3时刻消防员的动能最小C.t4时刻消防员的加速度最小D.消防员在整个运动过程中机械能守恒【解析】选A、C.0～t1,消防员做自由落体运动,t1～t2,消防员做加速度减小的加速运动,t2时,F=mg,a=0,此时速度最大,所以A正确;t2～t4,消防员做减速运动,t4时,消防员停止
7、运动,v=0,F=mg,则a=0,所以B错误,C正确;t2～t4,消防员的势能减小,动能也减小,所以机械能不守恒,故D错误.3.汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中（）A.重力势能增加B.动能增加C.重力做负功D.机械能不守恒【解析】选D.汽车沿坡面向下运动，重力做正功，重力势能减小，故A、C错；由于速度逐渐减小，由Ek=1/2mv2知，动能减小，B错；由于动能、重力势能都减小，故机械能是减小的，D项正确.还可以根据除重力外，还有阻力做负功，可知机械能减小.4.均匀铁链全长为L，其中平放在光滑水平桌面上。其余5/5悬垂于桌边，
8、如图所示，如果由图示位置无初速释放铁链，则当铁链刚挂直时速度多大？解析：以铁链和地球组成的系统为对象，铁链仅
