机械能守恒定律导学案.doc
- 文档编号:1804816
- 上传时间:2022-10-24
- 格式:DOC
- 页数:5
- 大小:442.94KB
机械能守恒定律导学案.doc
《机械能守恒定律导学案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械能守恒定律导学案.doc(5页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
7.8《机械能守恒定律》导学案
【学习目标】
1.知道机械能的概念,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。
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[来源:
学。
科。
网]
【重点难点】[来源:
学科网ZXXK]
机械能守恒定律的理解和应用
【学法指导】
认真阅读教材,体会机械能的概念,体会机械能守恒的含义。
【知识链接】
1.重力势能:
物体的重力与其所处_________的乘积叫重力势能能。
定义式_________,是标量,具有相对性,只与位置有关,是状态量。
2.重力做功和重力势能变化的关系:
WG=___________,WG是过程量,决定于始末位置,与路径_________。
3.弹性势能:
发生弹性形变的物体由弹力决定的势能叫________,是标量,是状态量。
弹力做功和弹性势能变化的关系:
W弹=___________,弹力做正功,弹性势能减少,数值对应相等。
4.动能:
物体由于__________而具有的能量叫动能。
_________,动能是标量,是状态量,也有相对性。
5.动能定理:
外力对物体做的_________等于物体动能的变化。
W总=_________________
思维要点:
__________________。
(1)明确对象和研究过程,找出____、______状态的速度。
(2)_________分析(包括重力、弹力等),明确各力做功的________。
(3)注意运动的_______性,明确各阶段外力做功的情况
【学习过程】
一、动能与势能的相互转化
1.阅读教材75页,列举重力势能和动能相互转化的实例,课上交流[来源:
学§科§网]
2.阅读教材75页,列举弹性势能和动能相互转化的实例,课上交流
3.什么是机械能?
物体的_______、___________、_____________统称为机械能。
结论:
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。
【尝试应用1】做平抛运动的小球,在运动过程中__________能转化为________能。
如图,物体在光滑的水平面上滑行,碰到弹簧上,在弹簧被压缩的过程中,物体的—________能转化为______________能,当物体速度为_____时,弹簧压缩量最大,此时弹簧的弹性势能达到__________,之后弹簧把物体弹回,弹簧的___________向物体的_______转化。
二、机械能守恒定律
1.机械能守恒定律的导出
取地面为参考平面,则质量为m的物体在A处的重力势能为EP1=,在B处的重力势能为EP2=
物体从A到B重力做的功W=(根据功定义式写)①
h1
h2
A
B
v1
v2
若物体在A处的速度为v1,在B处的速度为v2,根据动能定理可得
合力(即重力)的功W=②
则由①②可得到:
移项后可得[来源:
学科网]
结论:
在只有重力做功的物体系统内,与相互转化,而总的机械能保持不变。
同理,在只有弹簧的弹力做功的物体系统内,与相互转化,而总的机械能保持不变。
2.机械能守恒定律
(1)定律内容:
在只有_______或________做功的物体系统内,动能和势能相互转化,但机械能的总量保持不变。
(2)表达式:
或______
(3)判断机械能守恒的方法:
①根据定律,是否只有或做功。
②除动能和势能外,看是否有其他形式的能参与转化。
【尝试应用2】下列运动中机械能守恒的是()
A.降落伞在空中匀速下降B.抛出去的铅球(不计空气阻力)
C.流星划过天空发出明亮的光D.光滑曲面上自由下滑的物体
【合作探究】以物体沿光滑斜面下滑为例,推导机械能守恒定律的表达式,自己设出需要的物理量。
推导:
3.例题(课本76页)
讨论:
应用机械能守恒定律解题,与直接用牛顿定律解题相比,具有哪些优点和不足?
【训练测试】
1.以下说法正确的是( )
A.物体做匀速运动,它的机械能一定守恒
B.物体所受合力的功为零,它的机械能一定守恒
C.物体所受的合力不等于零,它的机械能可能守恒
D.物体所受的合力等于零,它的机械能一定守恒
2.游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则( )
A.下滑过程中支持力对小朋友不做功
B.下滑过程中小朋友的重力势能增加[来源:
学.科.网]
C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
3.北京残奥会的开幕式上,三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空,点燃了残奥会主火炬,其超越极限、克服万难的形象震撼了大家的心灵.假设侯斌和轮椅是匀速上升的,则在上升过程中侯斌和轮椅的( )
A.动能增加 B.重力势能增加
C.机械能减少 D.机械能不变
4.如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.0m,固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径r=m的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点.M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能过M的上端点,水平飞出后落到N的某一点上.取g=10m/s2,求:
(1)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能EP多大?
(2)钢珠落到圆弧N上时的速度大小vN是多少?
【参考答案】
1.答案:
C
2.答案:
AD
解析:
下滑过程中支持力的方向总与速度方向垂直,所以支持力不做功,A正确;越往下滑动重力势能越小,B错误;摩擦力的方向与速度方向相反,所以摩擦力做负功,机械能减少,D正确,C错误.
3.答案:
B
解析:
匀速上升过程中动能不变,重力势能增加,机械能增加,所以只有B项正确.
4.答案:
(1)0.15J
(2)4m/s
解析:
(1)设钢珠在M轨道最高点的速度为v,
mg=m①
从发射前到最高点,由机械能守恒定律得:
EP=mgR+mv2②
联立①、②解出EP=0.15J
(2)钢珠从最高点飞出后,做平抛运动x=vt③
y=gt2④
由几何关系x2+y2=r2⑤
从飞出M到打在N的圆弧面上,由机械能守恒定律:
mgy+mv2=mv⑥
联立①、③、④、⑤、⑥解出所求vN=4m/s
【学习反思】
机械能守恒定律的表达式有哪些?
应用机械能守恒定律求解问题的一般步骤是怎样的?
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械能 守恒定律 导学案