机械能守恒定律 导学案(二)
人教版高中物理必修二《机械能守恒定律》导学案 (2)

机械能守恒定律学案【学习目标】⒈正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。
⒉能判断物体的机械能是否守恒。
⒊掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法【自主学习】一、动能与势能的相互转化1、机械能定义:_______能、______势能、______势能的统称。
2、机械能是 ______ 量、______ 量。
例如:小球的受力情况如何?从A摆到O各个力的做功情况如何?说明:同一状态的动能和势能之和为该状态的机械能,即E=EK +EP不同时刻或状态的动能与势能之和不表示机械能。
3、机械能的不同形式之间可以相互 __________。
二、机械能守恒定律:1、推导(情景)如图,一个质量为m的物体做平抛运动,经过高度为h1的A点时速度为v1,经过高度为h2的B点时速度为v2,写出物体在位置A、B时的机械能的表达式并找出这二个机械能之间的关系.分析:2、定律内容:3、表达式为:(1)________ + ________ = ________ + ________表示物体在初始状态的机械能和在末状态的机械能相等.(2)________ = _______表示物体动能的增加等于势能的减少或者物体势能的增加等于动能的减少.4、机械能守恒的条件①只有________ 力对物体________。
说明:只有重力做功与物体只受重力不同。
例如:如果物体是沿光滑斜面下滑,上述结论成立吗?所谓只有重力做功,包括两种情况:a.物体只受重力,不受其他的力;b.物体除重力外还受其他的力,但其他力不做功。
②只有________力做功条件下,弹簧和物体组成的系统的机械能守恒综上所述,机械能守恒的条件是:。
5、附加说明:若除了重力和弹簧弹力以外的其它力对物体①做正功,物体的机械能________ ;②做负功,物体的机械能________ 。
6、应用机械能守恒定律处理问题的解题步骤:【当堂检测】A1不考虑弹性势能时下列运动中机械能一定守恒的是( )A、自由落体运动B、竖直方向上做匀变速运动C、在竖直方向上做匀速直线运动D、在水平面上作匀加速直线运动A2、如图所示,桌面高度为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,假设桌面处的重力势能为零,小球落到地面前的瞬间的机械能应为:()A、mgh; B、mgH; C、mg(H+h); D、mg(H-h)。
7.8机械能守恒定律的导学案(二)

7.8机械能守恒定律的导学案(二)一.学习目标:知识与技能:1.进一理解机械能守恒定律条件.2.学会机械能守恒定律的实际应用。
过程与方法:学会机械能守恒定律的实际应用情感态度价值观:1.培养学生观察生活的能力。
2.培养学生热爱生活,热爱科学情感.重点:机械能守恒定律。
难点:机械能守恒定律。
预习案:教材导读:1.机械能守恒定律的适用条件:(1.)只有____________力作用时,机械能守恒。
(2.)当有除重力(或弹力)以外的其他外力作用时,只要其它外力做总功_____或其他外力_____,机械能就守恒。
2.机械能守恒定律的表达式:(1)系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.用公式表示为:____________________(2)物体(或系统)减少的势能等于物体(或系统)增加的动能,反之亦然。
用公式表示为:____________________(3)若系统内只有A、B两个物体,则A减少的机械能E A 等于B增加的机械能ΔE B:用公式表示为:_______当堂检测:1.如图所示,距地面高h处以初速度V0沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,下列说法正确的是[]A.物体在c点比a点具有的机械能大B.物体在a点比c点具有的动能小.D.物体在a、b、c三点具有的动能一样大D.物体在a、b、c三点具有的机械能相等2.如图,质量为m的小物体沿1/4光滑弧面以初速度V0滑下,圆弧的半径为R,A点与圆心O等高,求物体滑至最低点B时的速度为多少?我的疑惑:____________________________________________探究案:探究一:学习用机械能守恒定律解题的步骤:例A B是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦,求:①小球运动到B点时的动能;②小球下滑到距水平轨道的高度为R21时速度的大小和方向;③小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力F B、F C各是多大?【思路分析】由受力分析可知,小球运动过程中机械能守恒,故应用机械能守恒定律即可。
《实验验证机械能守恒定律》导学案 (2)

课时7.9实验:验证机械能守恒定律1.理解实验的设计思路,明确实验中需要直接测量的物理量。
2.知道实验中选取测量点的有关要求,会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离,掌握测量物体运动的瞬时速度的方法。
3.能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析得出实验结论。
4.能定性地分析产生实验误差的原因,并会采用相应的措施减小实验误差。
1.必须选择一个符合机械能守恒的运动模型来验证机械能守恒定律,本实验选择自由落体运动模型来验证机械能守恒定律,是因为物体在自由落体运动过程中只有①重力做功,满足②机械能守恒。
2.按照教材要求,本实验是验证自由落体轨迹上开始点和其后任意点之间的机械能守恒,为此必须选择物体初速度为③零的点。
为了计算物体减少的重力势能,必须测量出物体④下落的高度h,对应的测量器材是⑤毫米刻度尺。
为了计算出某时刻物体的动能,必须测量出物体在该时刻的瞬时速度,其计算公式为⑥。
为了计算物体的动能和重力势能,按理还需要知道物体的质量,但本实验中可以不测物体的质量,原因是⑦验证的式子两边均有重物的质量m,因而可不具体测出m的大小,而将m保留在式子中。
3.实验操作过程中,是先接通电源开始打点还是先放开纸带?⑧先接通电源后放纸带。
4.为了减小实验误差,应尽量减小重物下落时纸带所受的阻力。
因此重锤应选⑨重(填“重”或“轻”)的,纸带应⑩竖直放置。
尽管采取了上述措施,但由于阻力还是存在的,所以实验中重力势能的减少量应大于动能的增加量,这样才是符合实际的。
主题1:实验方案问题:阅读教材“实验方法”部分内容,完成下列问题。
(1)本实验需要哪些实验器材?(2)简述实验步骤。
(3)本实验中要不要测量物体的质量?(4)若验证mv2=mgh,在纸带上选点有什么要求?若验证m-m=mgΔh,在纸带上选点有什么要求?(5)利用如图所示的纸带及其上面的信息,能够求出哪个点的瞬时速度?其速度表达式是怎样的?主题2:对实验误差的分析以及注意事项问题:图示是某小组在“验证机械能守恒定律”的实验中选出的一条纸带,其中O点为重锤下落的起点, A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50 Hz交流电,用最小刻度为1 mm的刻度尺,测得OA、OB、OC的数据如图所示。
高中物理 第七章 机械能守恒定律导学案 新人教版必修2

高中物理第七章机械能守恒定律导学案新人教版必修2追寻守恒量学习目标:(1)理解动能、势能及能量的概念与意义。
(2)了解守恒思想的重要性,守恒关系是自然界中分重要的关系。
(3)通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识学习重点:理解动能、势能,体会能量转化和守恒的普遍性自主学习(独学和质疑)基本概念(认真阅读教材独立完成下列问题)1、势能(1)物体凭借其_________而具有的能量叫做势能(Poctential energy)(2)正确理解势能的概念,必须理解位置的概念,物体(看作质点)所处的位置是一个空间点,在一维空间(数轴)上用(x)表示,在二维空间(平面直角坐标系)中用(x、y)表示;在三维空间中用(x、y、z)表示。
本处不讨论势能的大小到底由哪些因素决定,仅要求知道势能与位置有关,当位置改变时,势能也随之改变。
(3)势能和动能可以相互转化,在这种转化时,势能减少的同时,__________在增加,势能增加的同时,_________在减少。
2、动能(1)物体由于_________而具有的能量叫做动能(Kinetic energy)。
(2)正确理解动能的概念,必须理解运动的相对性,即前面学过的参考系问题,由于牛顿力学仅适用于________参考系,因此本处运动的参考系也是指____________,没有特殊说明,一般指地面参考系。
本处不讨论动能到底由什么因素决定,但要知道当物体的速度大小发生变化时,物体的动能也将发生变化。
(3)动能可以和势能发生转化,在这种转化过程中,动能减少同时,__________在增加,动能增加的同时,_________在减少、合作探究:(对学、群学)1、如图所示,河道中的水在稳恒地流淌(各处的水流速度不随时间改变),设截面A1B1的面积为S1,流速与截面垂直,速度为V1;截面A2B2的面积为S2,速度为V2,通过观察和分析,本题中位于A1B1A2B2区域中的水的体积是否为一个守恒量?若是的话,你可以推断出S1、S2、V1、V2满足什么规律?2、以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况。
高中物理最新-机械能守恒定律导学案2 精品

4.5 机械能守恒定律学案学习要求1.知道机械能的各种形式.2.能够分析动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化问题.3.知道机械能守恒的条件,写出机械能守恒定律的表达式.4.会判断机械能是否守恒,运用机械能守恒定律解决有关问题.自主学习自主学习答案1.正减少增加负动能重力势能正弹性势能物体的动能机械能2.E k1+E p1 E k2+E p2 E k2-E k1 E p1-E p2不变机械能守恒定律重点、难点、疑点解析2.机械能是否守恒的判断3.课堂探究知识点一机械能守恒定律的理解(1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,系统的动能和势能可以互相转化,但机械能的总量保持不变.(2)定律的适用条件:只有系统内的重力或弹力做功.“只有”的两种含义:①重力或弹力一定要做功,否则机械能不变,不存在守恒问题.②其他力不做功或其他力的合功为零.守恒是一种动态守恒,即通过重力或弹力做功使系统的动能与势能相互转化,但机械能总量不变.(3)机械能守恒定律的表达式:①E1=E2或E k1+E p1=E k2+E p2任意时刻任意位置的机械能总量相等.②ΔE k=-ΔE p或|ΔE k|=|ΔE p|在一段时间内动能的减少量等于势能的增加量.③ΔE A=-ΔE B或|ΔE A|=|ΔE B|如果系统内只有两个物体发生机械能的转化,A物体机械能增加量等于B物体机械能减少量.(4)定律的延伸:如果有重力.系统内弹力之外的力对物体或系统做了功,则物体或系统的机械能要发生改变且由功能关系可知,外力对物体做的功等于系统机械能的变化量.知识点二. 机械能是否守恒的判定(1)用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒;(2)用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系机械能守恒.例1:下列物体中,机械能守恒的是()A.做自由落体运动的物体B.被匀速吊起的集装箱C.光滑曲面上自由运动的物体4g的加速度竖直向上做匀减速运动D.物体以5试解:________.(做后再看答案,效果更好.)解析:物体做自由落体运动或沿光滑曲面自由运动时,不受摩擦力,只有重力做功,机械能守恒,A、C对.匀速吊起的集装箱,绳4g 的加速度匀减速运动的物体由的拉力对它做功机械能不守恒,以51mg的外力作用,故机械牛顿第二定律知其必受到竖直向上的大小为5能不守恒.答案为AC.思维总结:物体的运动形式可能有多种,判断机械能是否守恒,关键看是否只有重力或弹力做功或分析有无其他形式的能产生.变式练习1:物体在平衡力作用下,下列说法正确的是()A.物体的机械能一定不变B.物体的机械能一定增加C.物体的机械能一定减小D.以上说法都不对答案:D知识点三 机械能守恒定律的应用 应用机械能守恒定律的基本思路应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合守恒条件,机械能就守恒,而且机械能守恒定律,只涉及物体系的初、末状态的物理量,而不需分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化.应用的基本思路如下:(1)选取研究对象——物体系或物体.(2)根据研究对象所经历的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒.(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末状态时的机械能.(4)根据机械能守恒定律列方程,进行求解.例2:如图7-8-2所示,在水平台面上的A 点,一个质量为m 的物体以初速度v 0被抛出,不计空气阻力,求它到达B 点时速度的大小.图7-8-2思路分析: 研究过程为抛出后由A 运动到B ,且不计空气阻力作用,故机械能守恒.解析: 选地面为零势能面,则由机械能守恒定律得: mgH+21mv 18=mg (H-h )+21mv B 2,解得v B =gh v 220答案: gh v 220思维总结:应用机械能守恒定律时,若列任意状态的机械能相等方程则应选取合适的参考平面,如上题若选桌面为参考平面,则所列式子应为21mv 18=-mgh+21mv B 2.误区警示:选取不同的参考平面,物体所具有的重力势能是不同的.变式练习: 一个人站在阳台上,以相同的速率v 0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出.不计空气阻力,则三球落地时的速度大小( )A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大 答案:D例3:如图7-8-3所示,质量不计的轻杆一端安装在水平轴O 上,杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m 的小球A 和B (可以当做质点),杆长为L ,将轻杆从静止开始释放,不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时,求:小球A 、B 的速度各是多少?图7-8-3思路分析: A 球和B 球单独随轻杆在空间转动时它们运动的快慢程度是不同的.即A 、B 球和轻杆一起转动的过程中,轻杆对A 、B 球做功,因此A 球机械能不守恒,B 球机械能也不守恒.但以A 、B (包括轻杆)为物体系统,只有小球的重力做功,机械能守恒.解析: 由系统的机械能守恒,ΔE p 减=ΔE k 增得 mg 2l +mgl=21mv A 2+21mv B 2①又因A 、B 球的角速度ω相等v A =ω2l ②v B =ωl ③ 解①②③得:v A =gl 53,v B =2gl 53 答案:gl 53 2gl 53思维总结:A 、B 球做圆周运动时,角速度相等利用这一点可找出两球的速度关系,从而使列式简化,本题中用ΔE p 减=ΔE p 增较方便.变式练习: 如图7-8-4所示,在一长为2l 的不可伸长的轻杆的两端,各固定一质量为2m 与m 的A 、B 两小球,系统可绕过杆的中点O 且垂直纸面的固定转轴转动.初始时轻杆处于水平状态,无初速释放后,轻杆转动.当轻杆转至竖直位置时,小球A 的速率多大?图7-8-4答案:gl 32 课堂反馈1.如图7-8-5所示,桌面的高度为h ,质量为m 的小球从离桌面高为H 的地方自由下落,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落地之前的瞬间的机械能为( )图7-8-5A.mghB.mgHC.mg (H+hD.mg (H-h )2.关于机械能,下列说法正确的是( ) A.机械能守恒时,物体的动能和重力势能都不变 B.物体处于平衡状态时,机械能一定守恒 C.物体机械能的变化等于合外力对它做的功 D.物体所受合外力不为零时,其机械能可以守恒3.一个质量为m 的滑块,以初速度v 0沿光滑斜面向上滑行,若取斜面底端为零势能面,当滑块从斜面底端滑到高为h 的地方时,滑块的机械能是( )A. 21mv 18 B.mgh C. 21mv 18+mgh D.21mv 18-mgh 4.物体在地面附近以2 m/s 2的加速度匀减速上升,则在上升过程中,物体的机械能( )A.增大B.减小C.不变D.无法确定5.如图7-8-6所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的应是( )图7-8-6A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变6.在高为H 的平台上,将一个质量为m 的物体以速率v 0水平抛出,不计空气阻力,当它运动到平台下方h 处时具有的动能是( )A. 21mv 18+mg (H-h ) B. 21mv 18+mghC. 21mv 18+mgHD. 21mv 18-mgh7.两质量相等的小球A 、B 分别用线悬在等高的O 1、O 2点,如图7-8-7所示,A 球的悬线比B 球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,以悬点为零势能点,则经最低点时( )图7-8-7A.A 球的速度大于B 球的速度B.A 球的动能大于B 球的动能C.A 球的机械能大于B 球的机械能D.A 球的机械能等于B 球的机械能8.质量为m 的物体,从静止开始以2g 的加速度竖直向下加速运动距离h ,则( )A.物体的重力势能减少mghB.物体的动能增加2mghC.物体的机械能增加mghD.物体的机械能保持不变 9.一物体由h 高处自由落下,当物体的动能等于势能时,物体经历的时间为( )A.gh2 B.gh C.gh 2 D.以上都不对10.如图7-8-11所示,物体从高为h 的斜面上的A 点由静止滑下,在水平面的B 点静止.若使其从B 点开始运动,再上升到斜面上的A 点,需给物体多大的初速度?图7-8-11课堂反馈答案1.B2.D3.A4.A5.D6.B7.ABD8.ABC9.B 10.解析:物体从A 运动到B ,应用动能定理:mgh-W 阻=0 ①物体从B 运动到A ,设初速度为v ,应用动能定理 -mgh-W 阻=-21mv 2②由①②两式得:v=2gh . 答案:2gh。
高中物理必修2教案5.8机械能守恒定律学案2

5.8机械能守恒定律学习目标:1. 知道机械能的概念,能确定机械能的大小。
2. 会正确推导自由落体运动、竖直上抛的上升过程中的机械能守恒定律。
3. 掌握机械能守恒定律,知道它的含义和适用条件。
4. 在具体问题中,能判断机械能是否守恒,并能列出机械能守恒方程式。
5.初步掌握用机械能守恒定律解决力学问题。
学习重点: 1. 机械能。
2. 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
学习难点: 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
主要内容:一、机械能E1.定义:物体由于做机械运动而具有的能叫机械能。
用符号E表示,它是动能和势能(包括重力势能和弹性势能)的统称。
2.表达式:E=E K+E P3.注意:①机械能是即时量,物体在某一时刻的机械能等于那一时刻的动能和势能之和。
②机械能是标量。
没有方向,只有大小,可有正负(因势能可有正负)。
③机械能具有相对性,因为势能具有相对性(须确定零势能参考平面),所以机械能也具有相对性。
另外与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系,一般是地面)。
4.机械能的几种不同形式之间可以相互转化。
如自由落体和竖直上抛过程中,重力势能和动能之间发生相互转化。
将弹簧的一端接在气垫导轨的一端,另一端与一滑块相连,滑块在弹簧弹力的作用下沿水平气垫导轨(摩擦极小.可以忽略不计)做往复运动时,动能和弹性势能可以相互转化。
一小球自由下落至一竖立弹簧上后的运动过程中,动能与重力势能及弹性势能发生相互转化。
二、机械能守恒定律1.推导:2.定律的表述:因研究对象的选取不同,机械能守恒定律有以下三种表述:。
高三物理一轮复习 实验验证机械能守恒定律(2)导学案

高三物理一轮复习实验验证机械能守恒定律(2)导学案六、机械能(6)实验:验证机械能守恒定律【实验目的】1.通过实验,验证机械能守恒定律.2.学习利用图象法处理实验数据.【实验原理】只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总的机械能守恒,利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h及计算出的瞬时速度v,从而验证物体在自由下落过程中,重力势能的减少量△P= mgh与物体动能的增加量△E k=mv2/2相等. 思考:实验时不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,能否用来验证机械能守恒定律?【实验步骤】1.把打点计时器按图安装在铁架台上,用导线将打点计时器与学生电源连接好.2.把纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器附近.3.先接通电源,待计时器打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点.4.取下纸带,换上新的纸带重打几条(3-5条).5.从打出的各纸带中挑出一条点迹清晰且第1,2两打点间距离接近2 mm的纸带,在第一个打点上标出O,并从稍靠后的某一点开始,依次标出1,2,3,……并量出各点到位置O的距离h1 ,h2 ,h3 ,……并记人表格中,6.用公式v n=v中计算各点对应的瞬时速度v1, v2 , v3 , v4……,并记录在表格中.7.计算打各点时重力势能的减少量mgh和动能的增加量mv2/2并进行比较,看是否相等,将计算数值代人表格中.【典型剖析】[例1] 某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即mv2/2 = mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为 cm.(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = .(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔE P = ,动能的增加量ΔE K= .[例2](南京市09届高三联考)在验证机械能守恒定律实验中.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:A.按照图示的装置安装器材;B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;C.用天平测量出重锤的质量;D.先松手释放纸带,再接通电源打出纸带,E.选择合适的纸带,测量打出的纸带上某些点之间的距离;F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.上述操作中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是.(填序号)(2)若实验中所用重锤质量m=1.00kg,打点纸带如下图所示,打点时间间隔为0.02s,从O点开始下落起至B点,重锤的重力势能减小量是︱△Ep︱= J,重锤的动能增加量︱△E KB︱= J.(g=9.8m/s2,结果取.....),(O点为开始下落点,O点与A点间...3位有效数字其他点未画出)实验结论是。
高中物理第七章7.8机械能守恒定律导学案必修2

第七章 第八节 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.明确机械能守恒定律的内容,知道它的含义和守恒条件;3.会根据机械能守恒定律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。
4.能灵活运用机械能守恒定律的三个表达式分析、求解单个物体或多物体系统的守恒问题 【学习过程】学习任务一:动能和势能的相互转化1.生活中有那些实例可以说明动能和势能是可以相互转化的?这种转化必须借助什么?2.生活中有那些实例可以说明动能和弹性势能是可以相互转化的?这种转化必须借助什么?学习任务二:机械能守恒定律物体沿光滑曲面滑下,在A 位置时动能为1K E ,重力势能为1P E 。
运动到B 位置时动能为2K E ,重力势能为2P E .用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系,判断物体在A 处的机械能和B 处的机械能的关系.【结论】在只有重力做功的物体系统内,_______________________________________。
学习任务三:独立完成题目,小组讨论总结机械能守恒定律应用的步骤。
学习任务四:完成下列题目,检测学习收获。
1.关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是 ( )A.只有重力和弹力作用时,机械能守恒B.内力只有重力和弹力作用,同时还有其他外力作用,但只要合外力为零.机械能守恒C.内力只有重力和弹力作用,同时还有其他外力作用,但只要其他外力的功为零,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2.如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中( )A.重物重力势能减小B.重物重力势能与动能之和增大C.重物的机械能不变D. 重物的机械能减少3.物体做自由落体运动,E k代表动能,E p代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下列所示图象中,能正确反映各物理量之间的关系的是( )4.把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为 。
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《机械能守恒定律二》导学案
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【使用说明与学法指导】
1.在自习或自主时间通过阅读课本C层同学用20分钟把预习探究案中的四个问题完成,A、B层的同学用15分钟把预习探究案中的所有知识完成。
训练案在自习或自主时间完成。
2.重点预习:机械能守恒的应用一般方法。
3.把有疑问的题做好标记或写到后面的“我的疑问处”。
4.带★的题目C层同学可不做。
【学习目标】
知识与技能
知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化;
理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件;
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。
过程与方法
学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;
情感、态度与价值观
通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题。
【教学重点、难点】
1.机械能守恒定律及其应用.
2. 对机械能守恒定律的理解和应用.
【知识链接】
1、机械能守恒定律的内容:
2.表达式:
3.机械能守恒定律的适用条件:
【预习、探究案】
类型一、动能与势能的相互转化
探究1.如图所示,地面上竖直放一根轻弹簧,其下端和地面固定连接,
一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落,则( )
A.物体刚与弹簧接触时,物体的动能最大
B.下降过程中动能先增大,后减小。
C.下降过程中,重力势能逐渐减小。
D.下降到最低点的过程中,能量不守恒。
因为动能和重力势能都减小。
类型二、机械能守恒条件的判断
探究2.下列说法中正确的是( )
A. 用绳子拉着物体匀速上升,只有重力和弹力对物体做功,机械能守恒
B.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. 水平拉力使物体沿光滑水平面匀加速运动,机械能守恒
类型三、机械能守恒条件的应用
探究3.以10m/S的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛,若忽略空气阻力,(取g=10m/s2)求⑴物体上升的最大高度?⑵上升过程中距地面多高时,重力势能和动能相等?
类型四、多个物体组成的系统机械能守恒问题
★探究4.如图所示,设m A>m B,不计滑轮的摩擦及质量,在A物体下落过程中( ).A.A物体和B物体组成的系统机械能不守恒
B.A物体和B物体组成的系统机械能守恒
C.A物体和B物体各自的机械能守恒
D.A物体的机械能减少,B物体的机械能增加
【训练案】
1.下列说法中,正确的是 ( )
A. 机械能守恒时,物体可能不受阻力
B. 机械能守恒时,物体一定只受重力和弹力作用
C. 物体处于平衡状态时机械能必守恒
D. 物体所受的外力不等于零,其机械能也可以守恒
2、如图所示,从离地高为h 的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为m 的物体,它上升 H 后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中错误的是(不计空气阻力,以地面为参考面)( ) A .物体在最高点时机械能为mg(H+h); B .物体落地时的机械能为mg(H+h)+ mv 2/2 C .物体落地时的机械能为mgh+mv 2
/2
D . 物体在落回过程中,经过阳台时的机械能为mgh+mv 2./2
3.如图所示,从高H 的平台上,以初速度υ0抛出一个质量为m 的小球,当它落到抛出点下方h 处时的动能为( ) A .12
m υ
02
+mgH B .1
2
m υ
2
+mgh
C .mgH-mgh
D .1
2
m υ
2
+mg (H-h )
4.在距离地面20m 高处以15m/s 的初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,取g =10m/s 2
,求小球落地速度大小。
★5.质量为50㎏的跳水运动员,从1m 的跳板上向上跳起,最后以⒐8m/S 的速度入水,不计空气阻力,取g=9.8m/S 2
,求 ⑴ 跳板对运动员做的功是多少?⑵ 运动员在空中的最大高度离跳板多高?
★6.长L =80cm 的细绳上端固定,下端系一个质量m =100g 的小球。
将小球拉起至细绳与竖直方向成60º角的位置,然后无初速释放。
不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?(取g =10m/s 2
)
★7.物体的质量为m ,沿光滑的弯曲轨道滑下,与弯曲轨道相接的圆轨道的半径为R ,轨道的形状如图所示.要使物体沿光滑圆轨道到最高点的速度为gR 2,则物体应从离轨道最低处h 多大的地方由静止滑下
今天我学到了什么?
我的疑问:(至少提出一个有价值的问题)
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