2.3 能量守恒定律 学案 (5)

2.3
能量守恒定律
学案
【学习目标】
1通过实验能验证机械能守恒定律。
2理解机械能守恒定律。会用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。
3了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本，最普遍的自然规律之一。
【学习重点】
1.掌握物体系统机械能守恒的条件
2．能够正确分析物体系统所具有的机械能
3．能够应用机械能守恒定律解决有关问题。
【知识要点】
机械能的转化与守恒
1．只有重力对物体做功时物体的机械能
2．弹簧和物体组成的系统的机械能.
二、机械能守恒定律
1．能守恒的条件：物体在只有重力和弹簧的弹力作用下，势能和动能相互转化，机械能保持不变。
2．表达式：EK1+EP1=EK2+EP2，
也就是初位置的机械能等于末位置的机械能，即机械能是守恒的。
3．机械能守恒定律的应用
解题步骤：
①根据题意，选取研究对象（物体或相互作用的物体系）；
②分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件；
③若符合定律成立的条件，先要选取合适的零势能的参考平面，确定研究对象在运动过程的初、末状态的机械能的值；
④据机械能守恒定律列方程，并代入数值求解。
三．.能量守恒定律
【典型例题】
［例1］如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是
解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。
答案：C
［例2］长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图
所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？
解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为m，则单位长度质量（质量线密度）为m／L
设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得
解得
【达标训练】
1、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是
（
D
）
A．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒
B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒
C．外力对物体所做的功等于0时，机械能一定守恒
D．物体若只有重力做功，机械能一定守恒
2、从离地高为Hｍ的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为ｍ的物体，它上升hｍ后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（
ACD
）
A．物体在最高点时机械能为mg（H＋h）
B．物体落地时的机械能为mg（H＋h）＋mv2
C．物体落地时的机械能为mgH＋mv2
D．物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为mgH＋mv2
3、质量均为ｍ的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为h处以相同的动能在竖直平面内分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑，则（
ABC
）
A．三者到达地面时的速率相同
B．三者到达地面时的动能相同
C．三者到达地面时的机械能相同
D．以上说法都不正确
4、一个人把重物加速上举到某一高度，下列说法正确的是（
ACD
）
A．物体所受的合外力对它所做的功等于物体机械能的增量
B．物体所受合外力对它所做的功等于物体的动能的增量
C．人对物体所做的功和重力对物体所做的功的代数和等于物体机械能的增量
D．克服重力所做的功等于物体的重力势能的增量
5、下列实例（均不计空气阻力）中的运动物体，机械能守恒的应是（
BD
）
A．被起重机吊起的货物正在加速上升
B．物体做平抛运动
C．物体沿粗糙斜面匀速下滑
D．一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物沿竖直方向做上下振动
【反思】
收获
疑问