最新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）：
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
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
V0＝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
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。

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：
3、条件:只有重力做功。

P
K E E E +=E K2＋E P2＝E K1＋E P1。