机械能守恒定律学案

第八节 机械能守恒定律学案

一、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.掌握机械能守恒定律的内容及得出过程；

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。

二、学习重点：

1.掌握机械能守恒定律的内容及其条件。

2.能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决问题。

三、学习难点：

1.在具体问题中判断机械能是否守恒及机械能守恒定律的运用。

四、学习方法：

讨论法、归纳法、讲授法

五、学法指导：课下认真阅读教材，完成学案中设置的任务，课上小组探究交流发表自己的观点完成本节内容。

课前预习

1．重力势能：=p E _________、动能：=k E _________、弹性势能：发生 的物体各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能这种势能叫弹性势能。

2．机械能

（1）概念：_______能、______势能、______势能的统称。

（2）表达式：E = +

3.机械能守恒定律内容：

表达式为： ________ + ________ ＝ ________ + ________

4、机械能守恒的条件：

课内探究

任务一：探究动能与势能的相互转化：

1.分析在不考虑阻力的情况下，下面几种情况动能和势能是怎么转化的？猜想动能和势能的总和有何特点？

1. 2.

3. 4. 任务二：演示实验：

实验一：如图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，记住它向右能够达到的最大高度C 点。如果用尺子在某一点P 挡住细线，看一看这种情况下小球所能达到的最大高度B 点。

观察实验现象，回答下面问题：

①、第一次小球向右能够达到的最大高度C 点与A 点的高度有何关系？如果用尺子在P 点挡

住细线，这种情况下小球所能达到的最大高度B 点和A 点的高度又有何关系？在运动过程中

都有哪些力做功？

②、分析小球从A 点到最低点O 以及从最低点O 到C 点（或B 点）的运动过程动能和重力势

能怎样转化？这个小实验说明了什么？

A 甲

乙 A

O P

B

实验二：如图，水平方向的弹簧振子，振子静止时在C点，把振子拉到A点放手后，用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化。

观察实验现象，回答下面问题：

①、每次小球是否都能回到A点？在运动过程中都有哪些力做功？

②、小球从A点到C点以及从C点到B点的运动过程中，动能和弹性势能是怎样转化的？这个小实验说明了什么？

任务三：探究机械能守恒定律的表达式：

1.如图，一个质量为m的小球做自由落体运动，经过某高度为h１的A点时速度为v１，到某高度为h2的B点时速度为v2，试分析在运动过程中小球受什么力？哪些力做功？并写出小球在A点时的机械能E A和在B点时的机械能E B，由动能定理、重力做功与重力势能变化的关系探究E A和E B的关系。

A点机械能：

N

B 点机械能：

由动能定理得：

由重力做功与重力势能变化的关系得：

由以上两式可以得到：

即 即

任务四：交流总结应用机械能守恒定律的步骤：

课堂练习

1.说一说：下列实例中哪些情况机械能是守恒的？

(1)跳伞员用降落伞在空中匀速下落

(2)抛出的篮球在空中运动（不计阻力）

(3)光滑水平面上运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来。

(4)用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。

2.如图所示，一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a 和b . a 球质量为 m ，静置于地面；b 球质量为3m ，用手托住，高度为h ，此时轻绳刚好拉紧．松手后b

球落地之前，a 、b 组成的系统机械能守恒吗？你是如何判断的？小球a 和小球b 的机械能分别 如何变化？请你计算出b 球落地前瞬时的速度。