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 | 143.1KB | ||
| 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 16:19:12 | ||
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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系统问题．
学习目标
1.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达形式.2.会分析多个物体组成系统的机械能守恒问题.3.知道常见的几种功能关系，知道功是能量转化的量度．
学习重点
系统机械能守恒问题，常见的几种功能关系
学习过程
教学笔记
【自主学习】
回顾：动能定理、机械能守恒定律
【合作学习·难点探究】
任务一、会处理多物体组成的系统机械能守恒问题
指导：
守恒判断：系统内只有动能和势能相互转化或转移
公式选取：
①系统增加的动能等于系统减少的势能：ΔEk＝－ΔEp
②AB系统，A增加等于B减少ΔEA＝－ΔEB．
【例1】 如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳跨过滑轮相连。斜面光滑，不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物体均静止。撤去手后，求：
（1）A物体将要落地时的速度是多大？
（2）A物体落地后，B物体由于惯性将继续沿斜面上升，则B物体在斜面上上升的最远点离地的高度是多大？
【例2 】如图所示,轻杆一端安装在水平轴O上,杆的中央和另一端分别固定质量均为m的小球A和B(可以看作质点),杆长为l,将轻杆从水平位置由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g.当轻杆通过竖直位置时,小球A、B的速度各为多大?
任务二、会处理链条类物体的机械能守恒问题
指导：链条类物体机械能守恒问题的解题关键是分析重心位置，进而确定物体重力势能的变化，解题要注意两个问题：一是参考平面的选取；二是链条的每一段重心的位置变化和重力势能变化．
【例3】如图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻质小滑轮，不计滑轮大小，开始时下端A、B相平齐，当略有扰动时其A端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？(重力加速度为g)
任务三、应用功能关系处理问题
指导：1．功与能的关系：功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系，做了多少功，就有多少能量发生转化．
2．具体功能关系如下表：
功
能量转化
关系式
重力做功
重力势能的改变
WG＝－ΔEp
弹力做功
弹性势能的改变
W弹＝－ΔEp
合外力做功
动能的改变
W合＝ΔEk
除重力、系统内弹力以外的其他力做功
机械能的改变
W＝ΔE机
两物体间滑动摩擦力对物体系统做功
机械能转化为内能
Ff·x相对＝Q
【例4】质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度a＝g竖直下落到地面．在此过程中( )
A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mgh
C．物体的机械能减少了mgh D．物体的机械能保持不变
【针对训练】1、如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹(可视为质点)水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中，下列说法正确的是( )
A．木块的机械能增量为Ffx
B．子弹的机械能减少量为Ff(x＋d)
C．系统的机械能减少量为Ffd
D．系统的机械能减少量为Ff(x＋d)
【达标训练·限时检测】
1、如图Z2-2所示,轻绳一端跨过无摩擦的定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,小球B与物块A质量相等,杆两端固定且足够长.现将物块A从与O等高位置由静止释放,物块A下落到轻绳与杆的夹角为θ时的速度大小为vA,小球B的速度大小为vB,则下列说法
中正确的是 ( )
A.vA=vB
B.vB=vAsin θ
C.小球B增加的重力势能等于物块A减少的重力势能
D.小球B增加的机械能等于物块A减少的机械能
2、如图所示，长度均为L的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球．支架悬挂在O点，可绕过O点且与支架所在平面垂直的固定轴转动．开始时OB与地面垂直，放手后支架开始运动．重力加速度为g，在不计任何阻力的情况下，下列说法中正确的是( )
A．A球运动到最低点时速度为零
B．A球运动到最低点时速度为
C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始释放的高度
D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度
3、.如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的轻质细线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的3倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放(A落地时，立即烧断细线)，B上升的最大高度是( )
A. B. C. D．2R
4、如图所示，一个质量为m，质量分布均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使长部分垂在桌面下(桌面高度大于链条长度)．现将链条由静止释放，则链条上端刚离开桌面时链条的动能为( )
A．0 B.mgL C.mgL D.mgL
5、如图7所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1＝2 m/s顺时针运行，质量m＝2.0 kg的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处以初速度v2＝4 m/s向左滑上传送带，若传送带足够长，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g＝10 m/s2，下列说法正确的是( )
A．物块离开传送带时的速度大小为2 m/s
B．物块离开传送带时的速度大小为4 m/s
C．摩擦力对物块做的功为－12 J
D．物块与传送带间因摩擦产生了12 J的内能
6、如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体( )
A．重力势能增加了mgh
B．克服摩擦力做功mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了mgh
【反思总结】
答案
【例1】（1） (2)h(1＋sin θ)
【例2】
【例3】
【例4】A
【针对训练】1ABC
【达标训练·限时检测】
1、D 2、BCD 3、B 4、D 5、AC 6、CD
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系统问题．
学习目标
1.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达形式.2.会分析多个物体组成系统的机械能守恒问题.3.知道常见的几种功能关系，知道功是能量转化的量度．
学习重点
系统机械能守恒问题，常见的几种功能关系
学习过程
教学笔记
【自主学习】
回顾：动能定理、机械能守恒定律
【合作学习·难点探究】
任务一、会处理多物体组成的系统机械能守恒问题
指导：
守恒判断：系统内只有动能和势能相互转化或转移
公式选取：
①系统增加的动能等于系统减少的势能：ΔEk＝－ΔEp
②AB系统，A增加等于B减少ΔEA＝－ΔEB．
【例1】 如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳跨过滑轮相连。斜面光滑，不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物体均静止。撤去手后，求：
（1）A物体将要落地时的速度是多大？
（2）A物体落地后，B物体由于惯性将继续沿斜面上升，则B物体在斜面上上升的最远点离地的高度是多大？
【例2 】如图所示,轻杆一端安装在水平轴O上,杆的中央和另一端分别固定质量均为m的小球A和B(可以看作质点),杆长为l,将轻杆从水平位置由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g.当轻杆通过竖直位置时,小球A、B的速度各为多大?
任务二、会处理链条类物体的机械能守恒问题
指导：链条类物体机械能守恒问题的解题关键是分析重心位置，进而确定物体重力势能的变化，解题要注意两个问题：一是参考平面的选取；二是链条的每一段重心的位置变化和重力势能变化．
【例3】如图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻质小滑轮，不计滑轮大小，开始时下端A、B相平齐，当略有扰动时其A端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？(重力加速度为g)
任务三、应用功能关系处理问题
指导：1．功与能的关系：功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系，做了多少功，就有多少能量发生转化．
2．具体功能关系如下表：
功
能量转化
关系式
重力做功
重力势能的改变
WG＝－ΔEp
弹力做功
弹性势能的改变
W弹＝－ΔEp
合外力做功
动能的改变
W合＝ΔEk
除重力、系统内弹力以外的其他力做功
机械能的改变
W＝ΔE机
两物体间滑动摩擦力对物体系统做功
机械能转化为内能
Ff·x相对＝Q
【例4】质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度a＝g竖直下落到地面．在此过程中( )
A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mgh
C．物体的机械能减少了mgh D．物体的机械能保持不变
【针对训练】1、如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹(可视为质点)水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中，下列说法正确的是( )
A．木块的机械能增量为Ffx
B．子弹的机械能减少量为Ff(x＋d)
C．系统的机械能减少量为Ffd
D．系统的机械能减少量为Ff(x＋d)
【达标训练·限时检测】
1、如图Z2-2所示,轻绳一端跨过无摩擦的定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,小球B与物块A质量相等,杆两端固定且足够长.现将物块A从与O等高位置由静止释放,物块A下落到轻绳与杆的夹角为θ时的速度大小为vA,小球B的速度大小为vB,则下列说法
中正确的是 ( )
A.vA=vB
B.vB=vAsin θ
C.小球B增加的重力势能等于物块A减少的重力势能
D.小球B增加的机械能等于物块A减少的机械能
2、如图所示，长度均为L的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球．支架悬挂在O点，可绕过O点且与支架所在平面垂直的固定轴转动．开始时OB与地面垂直，放手后支架开始运动．重力加速度为g，在不计任何阻力的情况下，下列说法中正确的是( )
A．A球运动到最低点时速度为零
B．A球运动到最低点时速度为
C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始释放的高度
D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度
3、.如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的轻质细线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的3倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放(A落地时，立即烧断细线)，B上升的最大高度是( )
A. B. C. D．2R
4、如图所示，一个质量为m，质量分布均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使长部分垂在桌面下(桌面高度大于链条长度)．现将链条由静止释放，则链条上端刚离开桌面时链条的动能为( )
A．0 B.mgL C.mgL D.mgL
5、如图7所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1＝2 m/s顺时针运行，质量m＝2.0 kg的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处以初速度v2＝4 m/s向左滑上传送带，若传送带足够长，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g＝10 m/s2，下列说法正确的是( )
A．物块离开传送带时的速度大小为2 m/s
B．物块离开传送带时的速度大小为4 m/s
C．摩擦力对物块做的功为－12 J
D．物块与传送带间因摩擦产生了12 J的内能
6、如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体( )
A．重力势能增加了mgh
B．克服摩擦力做功mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了mgh
【反思总结】
答案
【例1】（1） (2)h(1＋sin θ)
【例2】
【例3】
【例4】A
【针对训练】1ABC
【达标训练·限时检测】
1、D 2、BCD 3、B 4、D 5、AC 6、CD