高中物理《第4章 5.机械能守恒定律 》导学案 教科版必修2
文档属性
| 名称 | 高中物理《第4章 5.机械能守恒定律 》导学案 教科版必修2 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 65.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-08-14 21:40:46 | ||
图片预览
文档简介
机械能守恒定律
【学习目标】
理解和掌握机械能守恒定律
能熟练地运用机械能守恒定律解决实际问题
【学情调查，情境导入】
⒈物体运动时，重力对它做的功只跟它的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 和 的位置有关，而跟物体运动的 无关，重力功的公式为WG= 。
⒉物体由于被举高而具有的 叫做物体的重力势能，常用EP表示，表达式EP= ，是 量。
⒊重力势能具有相对性，选择不同 ，物体的重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值是 。
⒋重力做正功时，重力势能 ，克服重力做功时，重力势能 ，
重力做功与重力势能变化的关系是 。
⒌弹性势能的大小与 和 有关。
⒍弹力做功与弹性势能变化的关系是 。
7. 机械能包括 能和 能，重力做功 能和 能可以转化，弹力做功 能和 能可以转化。
8. 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。
9.判断机械能是否守恒的方法
(1)利用机械能的定义判断：分析动能与势能的和是否变化．如：匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少
(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒.
(3)用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则系统的机械能守恒.
10．机械能守恒定律的各种表达形式
( http: / / www.21cnjy.com )
11．解题步骤
⑴确定研究对象和研究过程。
⑵判断机械能是否守恒。
⑶选定一种表达式，列式求解。
【问题展示，合作探究 】
【例1】如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中( ).
A.圆环机械能守恒
B.弹簧的弹性势能先增大后减小
C.弹簧的弹性势能变化了mgh
D.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大
【例2】关于机械能是否守恒，下列说法正确的是( ).
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做圆周运动的物体机械能一定守恒
C.做变速运动的物体机械能可能守恒
D.合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
【例3】 如图所示，半径为的光滑半圆上有两个小球，质量分别为，由细线挂着，今由静止开始无初速度自由释放，求小球升至最高点时两球的速度？
【例4】如图所示，均匀铁链长为，平放在距离地面高为的光滑水平面上，其长度的悬垂于桌面下，从静止开始释放铁链，求铁链下端刚要着地时的速度？
【达标训练，巩固提升】
1．如图所示，两物体A、B从同一点出发以同样大小的初速度v0分别沿光滑水平面和凹面到达另一端，则（ ）
A先到 B．B先到
C．A、B同时到达 D．条件不足，无法确定
2．将一球竖直上抛，若该球所受的空气阻力大小不变，则其上升和下降两过程的时间及损失的机械能的关系是（ ）
A．>，> B．<，<
C．<，= D．=，=
3．如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球 ( http: / / www.21cnjy.com )，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，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（ ）
A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H-h）
4．如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角θ斜和上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为、、，则（ ）
A． B． C． D．
5．质量相同的两个小球，分别用长为l和2 l的细绳悬挂在天花板上，如图所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（ ）
A．两球运动的线速度相等 B．两球运动的角速度相等
C．两球运动的加速度相等 D．细绳对两球的拉力相等
6．一个人站在阳台上，以相同的速率v0，分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（ ）
A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大
7．如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M ( http: / / www.21cnjy.com )的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码，则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为__________________，在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为________________。
8．质量为m的人造地球卫星，在环绕地球的椭圆轨道上运行，在运行过程中它的速度最大值为，当卫星由远地点运行到近地点的过程中，地球引力对它做的功为W，则卫星在近地点处的速度为__________________，在远地点处的速度为__________________。
9．物体以J的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J，机械能减少了32J，则物体重返斜面底端时的动能为_______________。
【知识梳理，归纳总结】
【预习指导，新课连接】
机械能守恒定律（二）
【学习目标】
理解和掌握机械能守恒定律
能熟练地运用机械能守恒定律解决实际问题
【学情调查，情境导入】
⒈物体运动时，重力对它做的功只跟它的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 和 的位置有关，而跟物体运动的 无关，重力功的公式为WG= 。
⒉物体由于被举高而具有的 叫做物体的重力势能，常用EP表示，表达式EP= ，是 量。
⒊重力势能具有相对性，选择不同 ，物体的重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值是 。
⒋重力做正功时，重力势能 ，克服重力做功时，重力势能 ，
重力做功与重力势能变化的关系是 。
⒌弹性势能的大小与 和 有关。
⒍弹力做功与弹性势能变化的关系是 。
7. 机械能包括 能和 能，重力做功 能和 能可以转化，弹力做功 能和 能可以转化。
8. 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。
9.判断机械能是否守恒的方法
(1)利用机械能的定义判断：分析动能与势能的和是否变化．如：匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少
(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒.
(3)用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则系统的机械能守恒.
10．机械能守恒定律的各种表达形式
( http: / / www.21cnjy.com )
11．解题步骤
⑴确定研究对象和研究过程。
⑵判断机械能是否守恒。
⑶选定一种表达式，列式求解。
【问题展示，合作探究 】
【例1】如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中( ).
A.圆环机械能守恒
B.弹簧的弹性势能先增大后减小
C.弹簧的弹性势能变化了mgh
D.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大
【例2】关于机械能是否守恒，下列说法正确的是( ).
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做圆周运动的物体机械能一定守恒
C.做变速运动的物体机械能可能守恒
D.合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
【例3】 如图所示，半径为的光滑半圆上有两个小球，质量分别为，由细线挂着，今由静止开始无初速度自由释放，求小球升至最高点时两球的速度？
【例4】如图所示，均匀铁链长为，平放在距离地面高为的光滑水平面上，其长度的悬垂于桌面下，从静止开始释放铁链，求铁链下端刚要着地时的速度？
【达标训练，巩固提升】
1．如图所示，两物体A、B从同一点出发以同样大小的初速度v0分别沿光滑水平面和凹面到达另一端，则（ ）
A先到 B．B先到
C．A、B同时到达 D．条件不足，无法确定
2．将一球竖直上抛，若该球所受的空气阻力大小不变，则其上升和下降两过程的时间及损失的机械能的关系是（ ）
A．>，> B．<，<
C．<，= D．=，=
3．如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球 ( http: / / www.21cnjy.com )，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，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（ ）
A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H-h）
4．如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角θ斜和上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为、、，则（ ）
A． B． C． D．
5．质量相同的两个小球，分别用长为l和2 l的细绳悬挂在天花板上，如图所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（ ）
A．两球运动的线速度相等 B．两球运动的角速度相等
C．两球运动的加速度相等 D．细绳对两球的拉力相等
6．一个人站在阳台上，以相同的速率v0，分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（ ）
A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大
7．如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M ( http: / / www.21cnjy.com )的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码，则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为__________________，在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为________________。
8．质量为m的人造地球卫星，在环绕地球的椭圆轨道上运行，在运行过程中它的速度最大值为，当卫星由远地点运行到近地点的过程中，地球引力对它做的功为W，则卫星在近地点处的速度为__________________，在远地点处的速度为__________________。
9．物体以J的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J，机械能减少了32J，则物体重返斜面底端时的动能为_______________。
【知识梳理，归纳总结】
【预习指导，新课连接】
机械能守恒定律（二）