2019_2020学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律4机械能守恒定律学案新人教版必修第二册.doc

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1、机械能守恒定律核心素养目标物理观念知道能量守恒是自然界的重要规律，知道什么是机械能，理解机械能守恒定律的内容及条件。科学思维领悟从守恒的角度分析问题的方法，会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决有关问题。科学态度与责任认识机械能守恒定律对日常生活的影响，体会守恒思想对物理学的推动作用。知识点一　追寻守恒量实验装置图事实将小球由斜面A上某位置由静止释放，小球运动到斜面B上假设摩擦力及空气阻力可以忽略推论小球在斜面B上速度变为0时，即到达最高点时的高度与它出发时的高度相同追寻不变量上述事例说明存在某个守恒量，在物理学上我们把这个量叫作能量或者能知识点二　动能与势能的

2、相互转化[观图助学]　在上面三种情景中儿童、撑竿跳运动员、跳水运动员各有怎样的能量转化？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18(1)定义：重力势能、弹性势能和动能都是机械运动中的能量形式，统称为机械能。(2)机械能的改变：通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。[思考判断](1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。(√)(2)通过弹力做功，

3、动能和弹性势能可以相互转化。(√)(3)物体的机械能一定是正值。(×)(4)通过重力或弹力做功，机械能可以转化为其他能。(×)射箭时，弓弦的弹性势能转化为箭的动能。过山车由高处在关闭发动机的情况下飞奔而下，重力势能转化为动能。知识点三　机械能守恒定律1.机械能守恒定律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。2.表达式：Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1。3.机械能守恒条件：只有重力或弹力做功。[思考判断](1)做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。(×)(2)做变速运动的物体机械能可能守恒。(√)(3)外力对物体做功为零时，机械能一定守恒。(×)(4)机械能

4、守恒时，物体可能受阻力。(√)(5)物体所受的外力不等于零，其机械能肯定不守恒。(×)(6)物体的速度增大时，其机械能可能减小。(√),(1)“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互转化的整个过程中的任何时刻、任何位置，机械能的总量总保持不变。18(2)机械能守恒的条件不是合力做的功等于零，也不是合力等于零。核心要点一　机械能守恒条件的理解与判断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，必须将这几个物体构成的系统作为研究对象(使这些弹力成为系统内力)。2.守恒条件理解(1)从能量转化分析，系统内部只发生动能和势

5、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。(2)从做功条件分析，机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。　并非“只受重力或弹力作用”。可从以下三种情形理解：①只受重力作用：如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动(自由落体、竖直上抛、平抛、斜抛等)。②受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功，例如：物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力对物体不做功。③有系统的内力做功，但是做功代数和为零。系统只有动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化。如图所示，拉力对A、对B做功不为零，但代数和为零，A、B组成的系统机械能守恒。[试题案例][例1](多选

6、)如图所示，下列几种情况，系统的机械能守恒的是(　　)A.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18C.图丙中小车上放一木块，小车的左侧由弹簧与墙壁相连。小车在左右运动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D.图丙中如果小车运动时，木块相对于小车滑动解析　弹丸在碗内运动时，只有重力做功，系统机械能守恒，故选项A正确；运动员越跳越高，表明她不断做功，机械能不守恒，故选项B错误；由于一对静摩擦力做功的代数和为0，系统中只有弹簧弹力做功不为0，机械能守恒，故选项C正确；滑动摩擦力做功的代数和不为0，系统机械能不守恒，故选项D错误。答案　AC方法总结　判断

7、机械能守恒的方法(1)做功分析法(常用于单个物体)(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)[针对训练1]如图所示，以下实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是(　　)解析　人上楼、跳绳都是人体的化学能转化为机械能，故系统机械能不守恒，选项A、B错误；水滴石穿，水滴的机械能转化为内能，故机械能不守恒，选项C错误；箭射出时，实现动能、弹性势能与重力势能的相互转化，系统机械能守恒，选项D正确。答案　D[针对训