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.doc

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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)两种情况可以得出12212112＋mgh2＝2.3．机械能守恒定律m

2、v－mv＝22或2mv(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．1212(1)表达式：Ek2＋Ep2＝或mv2＋mgh2＝2mv1＋mgh1.2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、、、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

3、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．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

4、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，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

5、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．(1)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．用此式解不必选择参考平面．(2)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

6、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．图6A．图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动B．图乙中运动员在蹦床上越跳越高C．图丙中小车上

7、放一木块，小车的左侧由弹簧与墙壁相连．小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D．图丙中如果小车振动时，木块相对小车有滑动机械能守恒定律的应用3．质量为1kg的物体从离地面1.5m高处以速度10m/s抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是J，落地时的机械能是J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能是J，落地时的机械能是J．(g保图7答案精析第4讲能量守恒定律预习导学一、1.动能势能相互转化1212122．(1)mv2－2mv1(2)mgh1－mgh2mgh1－mgh22mv1＋mgh123．(1)重力(弹力)动能势能保持

8、不变(2)重力(或弹力)(3)Ek1＋