机械能守恒定律导学案高一物理必修二人教版

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第8节 机械能守恒定律

【学习目标】

1.知道机械能的各种形式，能分析动能与势能（包括弹性势能）之间的相互转化问题。

2.知道机械能守恒的条件，知道机械能守恒定律的表达式。

3.能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律。理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件。

4.会判断机械能是否守恒，会应用机械能守恒定律解决有关问题。

【自主学习】

1．动能和势能的相互转化

(1)动能与重力势能间的转化：

①物体自由下落或沿光滑斜面下落时，重力对物体做 功，物体的重力势能 ，动能 ，物体原来具有的重力势能转化为 。

②原来具有一定速度的物体，由于惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面向上运动时，重力对物体做负功，物体原来具有的动能转化为 。

(2)被压缩的弹簧具有能，当弹簧恢复原状时，把跟它接触的物体弹出去。这一过程中，弹力做 功，弹簧的 能减少，转化为物体的 能。

(3)动能和势能统称为。通过重力或弹力做功，可以从一种形式转化为另一种形式。

2．机械能守恒定律

(1)推导：

①建立情景：自由落体运动或抛体运动或沿光滑曲面下滑。

②推导依据： 定理：W＝Ek2－Ek1。重力做功与重力势能的变化：WG＝ 。 ③推导结论：Ek2－Ek1＝ 或Ek2＋Ep2＝ 。

(2)内容：而总的保持不变。

(3)守恒定律表达式：

①Ek2－Ek1＝ ，即ΔEk增

②Ek2＋Ep2＝ 。即E2

(4)守恒条件：只有重力(或弹力)做功。

【试身手】

1.忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是( )

A．电梯匀速下降 B．物体沿斜面匀速下滑

C．子弹射穿木块的运动 D．物体自由下落的运动

2.高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是( )

A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加

C．动能增加，重力势能减少 D．动能增加，重力势能增加

【课堂探究】

探究一、对机械能守恒条件的理解

例1.如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )