8.4机械能守恒定律 学案 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 8.4机械能守恒定律 学案 Word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 239.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-08 16:17:47 | ||
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文档简介
学习内容：《 8.4机械能守恒定律》 总第_____课时
课标核心素养要求
理解能量守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题．
学习目标
1、初步建立能量概念，体会守恒思想 2.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化.3.能够推导出机械能守恒定律.4.会判断一个过程机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题．
学习重点
判断一个过程机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题．
学习过程
教学笔记
【自主学习】
回顾：动能、势能概念 动能定理内容
猜想：伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图所示．将小球由斜面A上某位置由静止释放，
如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面B上到达最高点时的高度与它出发时的高度相同，这说明某种“东西”在小球运动的过程中是不变的．
这个不变的量是
【合作学习·难点探究】
任务一、明确机械能概念及相互转化条件
1、分析下列几种情况动能，重力势能，弹性势能之间如何转化？
（1）物体沿光滑斜面滑下
竖直上抛的物体
(3) 光滑水平面上压缩的弹簧将物体弹出
2、机械能概念：物体的 与 的称为机械能，即
。
3、上述实例说明动能和势能是可以相互转化的，这种转化必须借助的因素是什么？
任务二、推导机械能守恒定律
1、请结合教材，利用下图推导机械能守恒定律
物体沿光滑曲面下滑，开始时物体处于位置A，经过一段时间后物体运动到B位置
同理给证明 如图，弹簧一端固定在墙上，另一端与滑块相连，现滑块以某一速度向左沿光滑水平面压缩弹簧的过程。物体和弹簧组成的系统机械能守恒
2、请结合以上两种情形，总结机械能守恒的条件及内容。
总结：（1）机械能守恒定律的条件：只有重力、弹力做功的物体系统，或其他力做功但做功代数和为0。
机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变
表达式有mv22＋mgh2＝mv12＋mgh1
ΔEk＝－ΔEp
ΔEA增＝ΔEB减
【例1】如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒
D．丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球的机械能守恒
【针对性训练】1、如图一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落到B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．不计空气阻力，则小球( )
A．下落至C处速度最大
B．由A至D的过程中机械能守恒
C．由B至D的过程中，动能先增大后减小
D．由A运动到D时，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
任务三、运用机械能守恒定律解决有关问题
指导：
(1)根据题意选取研究对象；
(2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在此过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．
(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在此过程中的初态和末态的机械能．
(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程并求解．
【例2】把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大偏转角为θ，如果阻力可以忽略，小球运动到最低点时的速度大小是多少？
A
l
C
O
【针对训练】2、如图所示，质量m＝50 kg的跳水运动员从距水面高h＝10 m的跳台上以v0＝5 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中，若忽略运动员的身高，取g＝10 m/s2，不计空气阻力．求：运动员入水时的速度大小；入水时的速度大小与起跳时的方向有关吗？
【达标训练·限时检测】
1、如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆到最低点的过程中( )
A．重物的机械能减少
B．重物与弹簧组成的系统的机械能不变
C．重物与弹簧组成的系统的机械能增加
D．重物与弹簧组成的系统的机械能减少
2、如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时（空气阻力不计）（ ）
速率相同，动能相同
B物体的速率大，动能也大
C．A、B两物体在运动过程中机械能都守恒
D．B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多
3、质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不同长绳上，先将小球A、B拉至同一水平高度(如图5所示)从静止释放，当两绳竖直时，不计空气阻力，则( )
A．两球的速率一样大
B．两球的动能一样大
C．两球的机械能一样大
D．两球所受的拉力一样大
4、如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )
A． B． C． D．
【反思总结】
答案
【例1】C
【针对训练】1、ACD
【例2】 略
【针对训练】2、15 m/s 无关
【达标训练·限时检测】
1、AB 2、AC 3、CD 4、B
课标核心素养要求
理解能量守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题．
学习目标
1、初步建立能量概念，体会守恒思想 2.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化.3.能够推导出机械能守恒定律.4.会判断一个过程机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题．
学习重点
判断一个过程机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题．
学习过程
教学笔记
【自主学习】
回顾：动能、势能概念 动能定理内容
猜想：伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图所示．将小球由斜面A上某位置由静止释放，
如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面B上到达最高点时的高度与它出发时的高度相同，这说明某种“东西”在小球运动的过程中是不变的．
这个不变的量是
【合作学习·难点探究】
任务一、明确机械能概念及相互转化条件
1、分析下列几种情况动能，重力势能，弹性势能之间如何转化？
（1）物体沿光滑斜面滑下
竖直上抛的物体
(3) 光滑水平面上压缩的弹簧将物体弹出
2、机械能概念：物体的 与 的称为机械能，即
。
3、上述实例说明动能和势能是可以相互转化的，这种转化必须借助的因素是什么？
任务二、推导机械能守恒定律
1、请结合教材，利用下图推导机械能守恒定律
物体沿光滑曲面下滑，开始时物体处于位置A，经过一段时间后物体运动到B位置
同理给证明 如图，弹簧一端固定在墙上，另一端与滑块相连，现滑块以某一速度向左沿光滑水平面压缩弹簧的过程。物体和弹簧组成的系统机械能守恒
2、请结合以上两种情形，总结机械能守恒的条件及内容。
总结：（1）机械能守恒定律的条件：只有重力、弹力做功的物体系统，或其他力做功但做功代数和为0。
机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变
表达式有mv22＋mgh2＝mv12＋mgh1
ΔEk＝－ΔEp
ΔEA增＝ΔEB减
【例1】如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒
D．丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球的机械能守恒
【针对性训练】1、如图一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落到B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．不计空气阻力，则小球( )
A．下落至C处速度最大
B．由A至D的过程中机械能守恒
C．由B至D的过程中，动能先增大后减小
D．由A运动到D时，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
任务三、运用机械能守恒定律解决有关问题
指导：
(1)根据题意选取研究对象；
(2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在此过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．
(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在此过程中的初态和末态的机械能．
(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程并求解．
【例2】把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大偏转角为θ，如果阻力可以忽略，小球运动到最低点时的速度大小是多少？
A
l
C
O
【针对训练】2、如图所示，质量m＝50 kg的跳水运动员从距水面高h＝10 m的跳台上以v0＝5 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中，若忽略运动员的身高，取g＝10 m/s2，不计空气阻力．求：运动员入水时的速度大小；入水时的速度大小与起跳时的方向有关吗？
【达标训练·限时检测】
1、如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆到最低点的过程中( )
A．重物的机械能减少
B．重物与弹簧组成的系统的机械能不变
C．重物与弹簧组成的系统的机械能增加
D．重物与弹簧组成的系统的机械能减少
2、如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时（空气阻力不计）（ ）
速率相同，动能相同
B物体的速率大，动能也大
C．A、B两物体在运动过程中机械能都守恒
D．B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多
3、质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不同长绳上，先将小球A、B拉至同一水平高度(如图5所示)从静止释放，当两绳竖直时，不计空气阻力，则( )
A．两球的速率一样大
B．两球的动能一样大
C．两球的机械能一样大
D．两球所受的拉力一样大
4、如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )
A． B． C． D．
【反思总结】
答案
【例1】C
【针对训练】1、ACD
【例2】 略
【针对训练】2、15 m/s 无关
【达标训练·限时检测】
1、AB 2、AC 3、CD 4、B