机械能守恒定律导学案教学内容
高中物理必修二机械能守恒定律导学案
机械能守恒定律导学案班级: 姓名: 学时:2课时1、知道什么是机械能,初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象。
2、理解机械能守恒定律的内容。
学会在具体的问题中判这定物体的机械能是否守恒3、初步应用机械能守恒定律来解决实际问题。
学习重点:1、理解机械能守恒定律的内容。
2、在具体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。
学习难点 :1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。
2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒第一课时复习回顾:1. 动能公式:( )2.重力势能公式:( )3.重力做功和重力势能的关系式:( )4.动能定理的表达式:( )一、机械能:( )( )( )统称为机械能。
计算公式:( )二、机械能守恒定律的推导.如图所示,一个质量为m 的物体自由下落,取任意两点A ,B ,经过A 点时的高度为h1、速度为v1,下落到B 点时的高度为h2,速度为v2,(1).试写出物体在A 点时的机械能和在B 点时的机械能.(2).分析在此过程机械能是如何变化的。
(提示用动能定理和功能关系分析)三、机械能守恒定律的内容:h 1h 2 A B v 1v 2()机械能守恒定律的条件:()机械能守恒定律的表达式:( )四、机械能守恒定律应用( 课本例题 )练习:如图所示,把一块质量是3.0kg的石头,从20m高处的山崖上以30°角,5 m/s的速度朝斜上方抛出。
(空气阻力不计)求石头落地时速度的大小。
五:学习收获:。
《84机械能守恒定律》教学设计导学案
《84机械能守恒定律》教学设计导学案教学设计:一、教学目标:1.理解机械能守恒定律的概念和内容;2.掌握机械能守恒定律的计算方法;3.应用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学重点与难点:1.重点:机械能守恒定律的概念和计算方法;2.难点:应用机械能守恒定律解决实际问题。
三、教学准备:教师:投影仪、计算器、实验器材;学生:课本、笔记。
四、教学内容与步骤:1.导入(5分钟):询问学生他们对机械能的了解,并与学生共同探讨机械能的概念和形式。
2.概念讲解与示意图(10分钟):通过投影仪展示机械能守恒定律的公式和示意图,解释机械能守恒定律的概念和内容,并引导学生理解机械能的转化和守恒。
3.计算方法(15分钟):讲解机械能守恒定律的计算方法,包括重力势能和动能的计算公式,以及机械能守恒定律的计算步骤。
4.解答疑惑(10分钟):针对学生提出的问题进行解答,帮助学生消除疑惑。
5.实例分析(20分钟):通过具体实例分析,引导学生应用机械能守恒定律解决实际问题,包括物体下滑、抛体运动等情况。
6.实验操作(20分钟):进行小组实验,通过实验验证机械能守恒定律。
实验内容可以是小球在斜面上滚动的情况,学生通过测量球的速度和高度,计算机械能守恒定律中的重力势能和动能。
7.总结与反思(10分钟):对本节课的内容进行总结,并让学生思考机械能守恒定律在实际生活中的应用和意义。
五、作业布置:作业一:独立完成课本上与机械能守恒定律相关的练习题;作业二:设计一个简单的实验,验证机械能守恒定律,并写出实验报告。
导学案:导学目标:通过导入的探究过程,引导学生认识并理解机械能守恒定律的概念和内容。
一、导入(10分钟):通过展示一个例子,比如小球在斜面上滚动的情景,引导学生思考小球在不同位置时的具体情况,并引出机械能守恒的问题。
二、思考与讨论(15分钟):学生以小组为单位,根据导入部分的问题,进行讨论和思考。
教师可以给予一些提示,比如小球在不同位置时的速度、重力势能和动能的变化等。
7.8《机械能守恒定律》导学案
7.8《机械能守恒定律》导学案寄语:学习并不等于就是摹仿某些东西,而是掌握技巧和方法。
【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、会根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,推导机械能守恒定律,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件。
3、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒。
4、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。
【学习重点】1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,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。
【学习难点】1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。
2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒,能正确分析物体系统所具有的机械能。
【课前预习】(课前必须完成)一、复习旧知1、重力势能、弹性势能、动能定义及表达式是什么?2、动能定理内容及表达式是什么?二、知识导学1、机械能包括能和能,重力做功能和可以转化,弹力做功能和能可以转化。
2、机械能守恒定律:在做功的物体系统内,与可以而总的保持不变。
3、机械能守恒定律表达式:【自主学习合作探究】(课堂中完成)一、动能和势能的转化规律【自主学习】1、动能和势能的转化规律试分析各个物体在运动过程中能量的转化情况.(1)、自由下落的物体:能转化为能。
(2)、沿光滑斜面向下运动的物体:能转化为能。
(3)、竖直上抛的物体上升时:能转化为能;下落时:能转化为能思考:上述的各种运动中物体的动能和势能的相互转化原因是什么?是否存在某种定量关系,遵守什么规律呢?我们下面观察这样一个例子:(演示:如右图甲,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,重力势能和动能相互转化,我们看到,小球可以摆到跟A点等高的C点。
如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到C点,但摆到另一侧时,也能达到跟A点相同的高度,如图乙)思考:在这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么问题?上述实验表明,小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化.在摆动过程中,小球总能回到原来的高度.可见:总和不变。
《机械能守恒定律》导学案
4.2 《机械能守恒定律》导学案(第1课时)姓名:班级:一.教学目标知识与技能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.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、态度与价值观应用机械能守恒定律分析自然界和生活中的现象二.教学重点1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,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.三.教学难点1.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒四教学过程1试分析各个物体在运动过程中能量的转化情况.(1)过山车和滑雪运动员,当他们从高处运动到低处的过程中,和低处运动到高处的过程中,它们的动能和势能是如何转变的?(2)撑杆运动员从举杆到顶端,再到下落的过程中动能和势能是如何转变的?2探究:动能和重力势能的转化规律实验探究:做实验完成表格理论探究:小球运动的过程中机械能是否守恒(1)情景1:质量为m的小球,用细线悬挂,在摆动的过程中机械能是否守恒。
(提示:可以找俩位置,分别计算这俩位置的机械能,看是否相等)V(2)情景2:(见课本)重锤自由下落的过程中机械能是否守恒。
(3)结论: 。
3探究:动能和弹性势能的转化规律做实验得出结论: 。
4机械能守恒定律(1) 内容:(2) 表达式:(3) 条件:5学以致用:判断下列几种情景机械能是否守恒(1)跳伞运动员利用降落伞匀速下落,机械能是否守恒!(2)抛出的铅球在空中运动过程中机械能是否守恒?(3)如图:桌面高度为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0,则小球落地之前的瞬间的机械能为( )A mghB mgHC mg(H+h)D mg(H-h)思考:若取地面为考面,则小球落地之前的瞬间的机械能是多少?6应用机械能守恒定律解题的基本步骤: (1)(2)(3)(4)A CB。
《机械能守恒定律》 导学案
《机械能守恒定律》导学案一、学习目标1、理解机械能守恒定律的内容和条件。
2、能够运用机械能守恒定律解决简单的力学问题。
3、通过实验探究,培养观察、分析和归纳的能力。
二、知识回顾1、动能:物体由于运动而具有的能,表达式为$E_{k} =\frac{1}{2}mv^2$,其中$m$ 为物体的质量,$v$ 为物体的速度。
2、重力势能:物体由于被举高而具有的能,表达式为$E_{p} =mgh$,其中$m$ 为物体的质量,$g$ 为重力加速度,$h$ 为物体相对参考平面的高度。
3、弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能,其大小与弹性形变的程度有关。
三、新课导入在日常生活中,我们经常会观察到一些物体的运动,比如自由落体运动、物体在光滑斜面上下滑等。
在这些运动过程中,物体的动能和势能会发生相互转化。
那么,在这种转化过程中,是否存在某种规律呢?这就是我们今天要学习的机械能守恒定律。
四、机械能守恒定律的内容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。
五、机械能守恒定律的条件1、只有重力做功例如,自由落体运动中,物体只受到重力的作用,重力做功使得重力势能转化为动能,但总的机械能不变。
2、只有弹力做功比如,弹簧振子在水平方向的振动,只有弹簧的弹力做功,弹性势能和动能相互转化,机械能守恒。
六、机械能守恒定律的表达式1、$E_{k1} + E_{p1} = E_{k2} + E_{p2}$(初状态的机械能等于末状态的机械能)2、$\Delta E_{k} =\Delta E_{p}$(动能的增加量等于势能的减少量)3、$\Delta E = 0$ (机械能的变化量为零)七、实验探究机械能守恒定律1、实验目的通过实验验证机械能守恒定律。
2、实验原理利用重物自由下落时,重力势能的减少量等于动能的增加量来验证机械能守恒定律。
3、实验器材铁架台、打点计时器、纸带、重物、刻度尺、电源等。
4、实验步骤(1)安装实验装置,将打点计时器固定在铁架台上,纸带穿过打点计时器,下端与重物相连。
7.8机械能守恒定律导学案
高中物理§7.8 机械能守恒定律导学案课前备学导航2014年4月19日靖宇一中2013级高一物理备课组知识与技能: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.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件.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。
教学重点: 1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,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.教学难点: 1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件.2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒,能正确分析物体系统所具有⑴精读教材,填写下列内容:一、动能和势能的相互转化机械能包括_______能和________能,重力做功________和_________能可以转化,弹力做功_______________能和____________________能可以转化。
二、机械能守恒定律1.内容:机械能守恒定律:在________________做功的物体系统内,___________与_______________可以__________而总的__________________________保持不变。
2.适用条件:_________________________________________________________.3.应用:应用机械能守恒定律解题的步骤:①选取研究对象——系统或物体.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.⑵自我练习:例1:关于机械能守恒的叙述,下列说法中正确的( )A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。
B 做变速运动的物体机械能可能守恒。
机械能守恒定律导学案
大庆市第二十八中学物理研讨课《机械能守恒定律》导学案课程学习目标学习自主化1.了解机械能的各种形式,能分析动能与势能之间的相互转化的问题。
2.能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化的关系,推导机械能守恒定律。
3.理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和守恒条件。
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的条件。
知识记忆与理解第一层级学习目标知识准备1.重力做功与重力势能变化的关系:W G = E P1 - E P22.弹力做功与弹性势能变化的关系:W K =3.合外力做功与动能变化的关系:W外=(动能定理)基础学习交流与能力提升知识问题化主题1:机械能能的概念:问题:阅读教材第75页“动能与势能之间的相互转化”标题下面的内容,完成下面的填空,并归纳出什么是机械能?在物体运动过程中动能与势能转化的原因是什么?(1).物体沿光滑斜面下滑时能转化为能。
(2).弓箭手拉弓射箭过程能转化为能。
(3).物体冲上光滑斜面时能转化为能。
(4). 能,能和能统称为机械能。
(5).通过或者做功,机械能可以从一种形式转化为另一种形式。
主题2:探究机械能守恒定律情景一:如图,质量为m的小球从光滑曲面上滚下,到A点时速度为v1,距地面的高度为h1,到B点时速度为v2,距地面的高度为h2。
1、小球的机械能由哪几种能量组成?在A、B两点的机械能分别如何表示?2、重力做功与重力势能的关系。
3、请写A、B过程的动能定理表达式。
4、观察上述两个表达式,你会发现A、B两点的机械能什么关系。
情景二:在情景一中,如果曲面是粗糙的。
1、重力做功与重力势能的关系。
2、请写A、B过程的动能定理表达式。
3、观察上述两个表达式,你会发现A、B两点的机械能什么关系。
4、减少的机械能哪里去了?根据情境景一和情景二,可以总结出小球机械能守恒的条件在只有做功的物体系统(研究对象是物体和地球组成的系统)内,能和能发生相互转化,但机械能的总量。
第八节 机械能守恒定律 导学案
h1h2A B v1v2第八节机械能守恒定律导学案【学习目标】1、知道机械能的概念,能确定机械能的大小。
2、掌握机械能守恒定律,知道它的含义和适用条件。
3、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。
4、体会科学探究中的守恒思想,养成探究自然规律的科学态度,领悟机械能守恒规律解决问题的优点,形成科学价值观。
【重点】1、机械能守恒定律的推导与建立,以及机械能守恒定律含义的理解;2、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。
【难点】1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。
2、能正确分析物体系统内所具有的机械能,判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。
【探究学习】如图是迪斯尼乐园的过山车情景,请问:“一辆滑车在下滑过程中,既然没有什么动力,为什么每次总能如此准确的完成一连串有惊无险的动作呢?”一、机械能E1.定义:。
2.3.注意:①机械能是即时量。
②机械能是标量。
③机械能具有相对性,因为势能具有(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(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。
进站前关闭发动机,机车凭惯性上坡,动能变成势能储存起来,出站时下坡,势能变成动能,节省了能源。
二、机械能守恒定律(1)、探究守恒量实验1:将小钢球用细线悬挂一端固定在的小黑板上部,让小球摆动,通过实验发现,小球可以摆到跟释放点等高处,再用一钉子固定在小黑板上某点挡住细线,再观察,发现仍等高。
学生讨论探究摆动中能量转换,分析实验现象所展示的能量转化特点,实验1和实验2中小球在摆动过程中通过重力做功,势能与动能互相转换:重力做功,重力势能减少,动能增加;重力做负功,重力势能,动能。
实验2:⑴将小黑板倾斜,让小钢球靠着黑板运动,观察现象。
⑵小黑板不倾斜,将小钢球换成泡沫球再做,观察现象。
2、探究规律,并找出机械能不变的条件。
在探究物理规律时,应该是由简单到复杂,逐步深对简单的物理现象进行探究,然后加以推广深化。
高中物理《实验验证机械能守恒定律》导学案 新人教版必修2
高一年级物理学科“问题导学案”【课题】:实验验证机械能守恒定律【课型】问题生成解决课【学习目标】1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度.2.掌握验证机械能守恒定律的实验原理.3.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证的过程和物理学的研究方法。
4.通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。
培养观察和实践能力,培养实事求是的科学态度。
【重点】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
【难点】验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
【知识回顾】机械能守恒定律的条件及其表达式【自主导学】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____做功,满足____________。
2、按照书本要求,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_______,判断开始点是否满足要求的依据是_____________,为了计算物体减少的重力势能,必须测量出物体__________________,对应的测量器材是___________。
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__________________,这是利用了什么原理?_________________。
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,其原因是_______ 。
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?为什么?_______ 。
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______(填重、轻),纸带应_______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小量应______动能的增加量,这样才是符合实际的。
机械能守恒定律导学案公开课用的导学案
机械能守恒定律导学案公开课用的导学案(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--平远中学高一级物理必修二第四章第4节机械能守恒定律导学案班级姓名小组课型:概念规律课编写凌宏军审核凌宏权【课程学习目标】(1)理解动能和势能之间的相互转化,初步领会机械能守恒定律的内容。
(2)会正确推导自由落体过程中的机械能守恒定律。
(3)正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件,并能判断物体机械能守恒的条件,会合理选择零势面。
(4)分析实际生活中的事例,进一步理解机械能守恒定律的含义及适用条件。
【重点难点】重点:正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件。
难点:推导机械能守恒定律。
自主学习【问题导学】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、动能和势能的相互转化是通过_____或______做功实现的。
二、机械能守恒定律(1)内容:在只有______做功的情形下,物体的______和______发生相互转化,而机械能的________________,这个结论叫做机械能守恒定律。
(2)表达式:________________预习自测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.做加速运动的物体机械能不可能守恒C.合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时,物体机械能一定守恒2、关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是()A.只有重力和弹性力作用时,机械能守恒。
B.当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒。
C.当有其他外力作用时,只要合外力的功为零,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。
探究学习【探究一】举出生活中其他动能和势能之间相互转化的实例:__________【探究二】如图,一个质量为m的小球自A点开始自由下落,经过高度为h1的B点(初位置)时速度为v1;下落到高度为h2的C点(末位置)时速度为v2,(用含字母的式子表示下列物理量)小球从位置B到位置C过程:(1)重力势能转化为动能。
机械能守恒定律导学案.doc
1 机械能守恒定律导学案学习目标:1. 1. 知道机械能的概念,能确定机械能的大小。
知道机械能的概念,能确定机械能的大小。
2. 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。
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. 3. 掌握机械能守恒定律,知道它的含义和适用条件。
掌握机械能守恒定律,知道它的含义和适用条件。
4. 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。
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. : 1. 机械能。
机械能。
机械能。
2. 2. 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
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。
机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
1、机械能概念:物体的 与 的称为机械能,即=E 。
2、分析下列几种情况动能,重力势能,弹性势能之间如何转化?((1)自由落体运动过程中)自由落体运动过程中 (2) 竖直上抛运动过程竖直上抛运动过程(3) 如图,弹簧一端固定在墙上,另一端与滑块相连,现滑块以某一速度向左沿光滑水平面压缩弹簧的过程。
沿光滑水平面压缩弹簧的过程。
3、机械能守恒定律推导、机械能守恒定律推导如图所示,一个质量为m 的物体自由下落,经过离地面高度为h 1的A点时速度为v 1,下落到离地面高度为h 2的B点时速度为v 2。
用动能定理试证明A点和B点机械能是否相等。
A点和B点机械能是否相等。
4、提问:你还有没有其他的方式推导出机械能守恒定律?参考:几种运动模型:参考:几种运动模型:竖直上抛运动、沿光滑的斜面下滑的物体、做平抛运动的小球2 结论:机械能守恒定律的内容是什么?表达式是什么?机械能守恒定律的条件是什么?条件是什么?5、提问:如何理解“只有重力做功”?、提问:如何理解“只有重力做功”?例1:学生判断以下几种情况机械能是否守恒?A A 竖直上抛运动竖直上抛运动竖直上抛运动B B 做平抛运动的小球做平抛运动的小球做平抛运动的小球C C 沿光滑的斜面下滑的物体沿光滑的斜面下滑的物体沿光滑的斜面下滑的物体D D 竖直方向匀速下降的物体竖直方向匀速下降的物体竖直方向匀速下降的物体例2、把质量为0.5kg 的石块从离地面高为10m 的高处以与水平面成30°斜向上方抛出,石块落地时的速度为15m/s 。
[8机械能守恒定律]导学案
[8机械能守恒定律]导学案实验:球碰不到鼻子(大夸张)《8 机械能守恒定律》导学案一、教学目标知识与技能: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.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的条件,知道它的内容和表达式。
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。
过程与方法:1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒。
2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。
情感、态度与价值观: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。
二、自主学习研读课本,回答第三部分问题三、预习问题1、复习1)本章前面学过哪几种形式的能量?写出它的表达式或者写出与哪些因素有关,并说明各量的含义。
2动能EK=mv/2、重力势能EP=mgh(零势能面,相对性)、弹簧弹性势能(与形变量有关)。
三者统称机械能。
2)合外力做功W合与初末动能EK1、EK2有何关系?重力做功WG与初末态重力势能EP1、EP2有何关系?弹簧弹力做功WN与初末态弹性势能EP1、EP2有何关系?W合=EK2-EK1(末减初)、WG=EP1-EP2(初减末)、WN=EP1-EP2(初减末)2、动能和势能的相互转化1)物体在做竖直上抛过程中,各能量是如何变化的?转化是通过什么来实现的?上升过程:EK减小、重力EP增加。
重力为合外力,做负功使动能减小,重力势能增加;下降过程:EK增加、重力EP减小。
重力为合外力,做正功使动能增加,重力势能减小;通过重力做功,可以使动能和重力势能相互转化。
2)在光滑水平地面上,水平弹簧一端固定,另一端栓一物体。
物体被拉到原长处O的右侧A处, ,然后轻轻释放物体,物体从A点运动到O处后继续向左,到B点时速度变为零。
整个过程,各能量如何变化?为什么这样变化?A-O过程:EK增加、弹性EP减小。
弹簧弹力为合外力,做正功使动能增加,弹性势能减小; O-B过程:EK减小、弹性EP增加。
机械能守恒定律导学案
《机械能守恒定律》导学案班级姓名一、学习目标1、理解动能和势能在一定条件下可以相互转化2.会正确推导物体做自由落体运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件.3、在实际问题中,会判断物体系统内机械能是否守恒,并能列出机械能守恒定律的数学表达式.二、新课引入“碰鼻游戏”体验(体验守恒)提问:能不能砸到同学的鼻子三、复习回顾1、我们近段时间学习过的能量有哪些种类?2、我们是通过什么方法得到其定量表达式的?3、这两种能量在生活中很常见,它们之间有什么关系呢?四、探究新知(二)探究机械能守恒定律情景1:质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1的A处速度为v1,下落至高度h2的B处速度为v2,不计空气阻力,分析由h1下落到h2过程中机械能的变化。
(取地面为零势能面)填空:(1)A处的动能E k1= ,势能E p1= ,机械能E1 =(2)B处的动能E k2= ,势能E p2= ,机械能E2=(3)从A位置到B位置过程中,重力做功:W G=(4)根据动能定理列等式:(5)比较A、B两位置的机械能有E1和E2什么关系?情景2:在“碰鼻游戏”中,物体的运动也满足此规律吗?情景3:如果情景1中的小球既受到空气的阻力f又受到受到竖直向下的推力F,且F=f,试判断A、B两位置的机械能是否守恒?我发现:机械能守恒定律(1)内容:(2)表达式:(3)条件:(三)、机械能守恒定律的应用1 、在下列列举的各个实例中(除a外都不计空气阻力),哪些情况机械能守恒?说明理由。
a.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落。
b.抛出的手榴弹或标枪在空中运动。
c.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升。
d. 用细绳拴着一个小球,使小球在竖直面内做圆周运动。
a b c d2、如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小坡度,电车进站时要上坡,出站时要下坡,如果坡高2m,电车到a点时速度是25.2km/h,此后便切断电动机的电源,不考虑电车所受的摩擦力。
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机械能守恒定律导学
案
第四节《机械能守恒定律》导学案
【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,知道其含义和适用条件。
3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能应用机械能守恒解决实际问题。
【重点难点】
重点:1、机械能 2、机械能守恒定律以及含义和适用条件
难点:机械能守恒定律以及含义和适用条件
【知识回顾】
1、动能:
2、重力势能:
3、弹性势能:
4、动能定理:
【新课教学】
[学生活动]:碰鼻实验:如图所示,把悬挂重球拉至鼻
尖
由静止释放,实验者立于原位不动,小球来回摆动。
小
球
会撞上鼻子吗?
探究点一、机械能:
1、概念:_______能和______能(包括______势能和______势能)统称为机械能。
2、表达式:
3、机械能具有相对性,是______。
(填标量或者矢量)
探究点二、动能与势能的相互转化
1、如图所示,蹦床运动员在训练中被竖直向上抛出(见教材第79页图4-4-1):
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运动员在空中上升的过程,重力对运动员做______,运动员的重力势能____,动能_____;运动员的______能转化成了_____能。
运动员在空中下降的过程,重力对运动员做______,运动员的重力势能____,动能_____;运动员的______能转化成了_____能。
2、如图所示,飞流直下的瀑布:(见教材第79页图4-4-2)
水飞流而下的过程,重力对水做______,水的重力势能____,动能_____;水的______能转化成了_____能。
3、人弯弓射箭:
人弯弓射出箭的过程,弓的弹力对箭做______功,弹性势能______,箭的动能______,弓的______能转化成了箭的_____能。
4、你还能举出动能和势能的相互转化的例子吗?
【小结】以上实例表明,通过_______做功或________做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式。
探究点三、机械能守恒定律
1、机械能守恒定律的理论推导:
以小球的自由落体为例:设一个质量为m的小球自由
下落,经过高度为h1的B点时速度为v1,下落到高度h2
为的C点时速度为v2,选地面为参考平面。
在自由落体运
动中,小球只受到重力作用,重力做正功。
小球从B处下
落到C处,用我们学过的动能定理以及功的定义求重力做
的功,推导出小球在B处的机械能和C处的机械能的关
系:
引导1:请写出推导过程:
引导2:根据推导的结果用文字叙述应该是什么?
2、机械能守恒定律
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①、内容:在只有_______做功的情形下,物体的_______与_______发生相互转化,而机械能的总量保持不变。
②、表达式:
③、守恒条件:
【例1】、下列实例中的物体的机械能守恒是()
A、跳伞员利用降落伞在空中匀速下落
B、抛出的篮球在空中运动(不计阻力)
C、用细绳系着的小球在竖直平面内做圆周运动
D、用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升
【例2】、一跳水运动员站在h=10m的高台上做跳水表演,已知运动员跳离跳台时速度
V
=5m/s,求运动员落至水面时速度v的大小,忽略运动员身高的影响和空气0
阻力。
(g=10m/s2)
【归纳小结】应用机械能守恒定律解题的一般步骤:
[练习]:
1、(单选)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.做加速运动的物体机械能不可能守恒
C.合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时,物体机械能一定守恒
2、(单选)如图所示,桌面高为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,则小球落到地面前瞬间的机械能为
( )
A.mgh
B.mgH
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C .mg(H +h)
D .mg(H -h)
拓展:若以地面为参考平面,则为( )
3、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,斜面高1米,长2米。
不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大?
4、如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度。
电车进站时要上坡,出站时要下坡,如果坡高2 m ,电车到a 点时速度是7 m/s ,此后便切断电动机的电源,不考虑电车受的摩擦力。
(1)探究这种设计方案的优点;
(2)电车到a 点切断电源后,能不能冲上站台?如果能冲上,它到达b 点时的速度是多大?(取g =10 m/s2)
【课堂小结】
一、机械能
1、概 念:
2、表达式:
3、机械能是标量,具有相对性。
4、机械能之间可以互相转化。
P
K E E E +=
二、机械能守恒定律
1、内容:在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,而机械能的总量保持不变。
2、表达式:
E K2+E P2=E K1+E P1
3、条件:只有重力做功。
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