机械能守恒定律新课标导学案
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总课题机械能守恒定律总课时第24 课时课题机械能守恒定律课型新授课教学目标知识与技能1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化.2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件.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。
过程与方法学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒.情感、态度与价值观通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,应用机械能守恒定律解决具体问题.教学重点1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,理解机械能守恒定律的内容.2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式.教学难点1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件.2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒,能正确分析物体系统所具有学法指导自主阅读、合作探究、精讲精练、教学准备教学设想预习导学→引导点拨→突出重点,突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升教学过程师生互动补充内容或错题订正任务一预习导学复习:重力势能、动能表达式是什么?动能定理表达式什么?一、动能和势能的相互转化演示:如图,试分析:1、小球受哪些力的作用?2、哪些力对小球做功?3、能量如何转化?你还能举出动能和势能的相互转化的例子吗?二、机械能守恒定律(参阅课本70页图7.8—3的问题,学生自主推导)物体沿光滑曲面滑下,只有重力对物体做功.用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系,推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相等.引导1:请写出推导过程:引导2:根据推导的结果用文字叙述应该是什么?引导3:这个结论的前提是什么?任务二典型例题分析:例1:分析下列情况下机械能是否守恒?A.跳伞运动员从空中匀速下落过程B.物体以8m/s2在空中下落过程C.物体作平抛运动过程D.物体以不变的速率在竖直平面内做曲线运动练习:关于机械能是否守恒的叙述,正确的是( )A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒。
《84机械能守恒定律》教学设计导学案教学设计:一、教学目标:1.理解机械能守恒定律的概念和内容;2.掌握机械能守恒定律的计算方法;3.应用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学重点与难点:1.重点:机械能守恒定律的概念和计算方法;2.难点:应用机械能守恒定律解决实际问题。
三、教学准备:教师:投影仪、计算器、实验器材;学生:课本、笔记。
四、教学内容与步骤:1.导入(5分钟):询问学生他们对机械能的了解,并与学生共同探讨机械能的概念和形式。
2.概念讲解与示意图(10分钟):通过投影仪展示机械能守恒定律的公式和示意图,解释机械能守恒定律的概念和内容,并引导学生理解机械能的转化和守恒。
3.计算方法(15分钟):讲解机械能守恒定律的计算方法,包括重力势能和动能的计算公式,以及机械能守恒定律的计算步骤。
4.解答疑惑(10分钟):针对学生提出的问题进行解答,帮助学生消除疑惑。
5.实例分析(20分钟):通过具体实例分析,引导学生应用机械能守恒定律解决实际问题,包括物体下滑、抛体运动等情况。
6.实验操作(20分钟):进行小组实验,通过实验验证机械能守恒定律。
实验内容可以是小球在斜面上滚动的情况,学生通过测量球的速度和高度,计算机械能守恒定律中的重力势能和动能。
7.总结与反思(10分钟):对本节课的内容进行总结,并让学生思考机械能守恒定律在实际生活中的应用和意义。
五、作业布置:作业一:独立完成课本上与机械能守恒定律相关的练习题;作业二:设计一个简单的实验,验证机械能守恒定律,并写出实验报告。
导学案:导学目标:通过导入的探究过程,引导学生认识并理解机械能守恒定律的概念和内容。
一、导入(10分钟):通过展示一个例子,比如小球在斜面上滚动的情景,引导学生思考小球在不同位置时的具体情况,并引出机械能守恒的问题。
二、思考与讨论(15分钟):学生以小组为单位,根据导入部分的问题,进行讨论和思考。
教师可以给予一些提示,比如小球在不同位置时的速度、重力势能和动能的变化等。
4.2 《机械能守恒定律》导学案(第1课时)姓名:班级:一.教学目标知识与技能1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化.2.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。
过程与方法学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒.情感、态度与价值观应用机械能守恒定律分析自然界和生活中的现象二.教学重点1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,理解机械能守恒定律的内容.2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式.三.教学难点1.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒四教学过程1试分析各个物体在运动过程中能量的转化情况.(1)过山车和滑雪运动员,当他们从高处运动到低处的过程中,和低处运动到高处的过程中,它们的动能和势能是如何转变的?(2)撑杆运动员从举杆到顶端,再到下落的过程中动能和势能是如何转变的?2探究:动能和重力势能的转化规律实验探究:做实验完成表格理论探究:小球运动的过程中机械能是否守恒(1)情景1:质量为m的小球,用细线悬挂,在摆动的过程中机械能是否守恒。
(提示:可以找俩位置,分别计算这俩位置的机械能,看是否相等)V(2)情景2:(见课本)重锤自由下落的过程中机械能是否守恒。
(3)结论: 。
3探究:动能和弹性势能的转化规律做实验得出结论: 。
4机械能守恒定律(1) 内容:(2) 表达式:(3) 条件:5学以致用:判断下列几种情景机械能是否守恒(1)跳伞运动员利用降落伞匀速下落,机械能是否守恒!(2)抛出的铅球在空中运动过程中机械能是否守恒?(3)如图:桌面高度为h ,质量为m 的小球从离桌面高为H 的地方自由下落,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为0,则小球落地之前的瞬间的机械能为( )A mghB mgHC mg(H+h)D mg(H-h)思考:若取地面为考面,则小球落地之前的瞬间的机械能是多少?6应用机械能守恒定律解题的基本步骤: (1)(2)(3)(4)A CB。
7.8机械能守恒定律的导学案(一)一.学习目标:知识与技能:1.理解动能与势能的相互转化。
2.掌握机械能守恒定律表达式。
3.学会机械能守恒定律的实际应用,进一理解机械能守恒定律条件.过程与方法:理解动能和势能相互转化的条件情感态度价值观:1.培养学生观察生活的能力。
2.培养学生热爱生活,热爱科学情感.重点:机械能守恒定律。
难点:机节能守恒定律。
二.预习案教材助读:1.动能与势能的相互转化(1)物体自由下落或沿光滑斜面下滑时,重力对物体做_____功,物体的__________能减少,__________能增加。
(2)将物体以一定的初速度上抛或沿光斜面上升时,重力对物体做______功,物体__________能减少,__________能增加。
(3)被压缩的弹簧,将跟它接触的物体弹出去的过程中,弹力做_______功,物体的动能______,弹簧的弹性势能_____。
2.机械能守恒定律:(1)内容:在________________________________,动能与势能_________,而总机械能__________(2)条件:只有__________________________预习检测:1、关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是()A只有重力和弹力作用时,机械能才守恒机械能守恒定律的适用条件只有重力和弹力作用时,机械能才守B当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒C当有除重力(或弹力)以外的其他外力作用时,只要其它外力不做功,机械能就守恒D当有除重力(或弹力)以外的其他外力作用时,只要其它外力做总功为零,机械能就守恒2.下面几种事例中,机械能守恒的是()A.自由落体运动B.小球在水中匀速下降C.小球以一定速度冲上光滑斜面D.平抛运动3.两个质量不同的小铁块A和B,分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部,如果它们的初速度都为零,则下列说法正确的是()A、下滑过程中重力所做的功相等;B、它们到达底部的动能相等;C、它们到达底部的速度相等;D、它们到达最低点时的机械能相等。
机械能守恒定律导学案学习目标1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化.2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件.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。
前置作业-------自主探究1、请举出实例说明动能与势能可以相互转化,是怎样转化的?什么是机械能?(1)物体自由下落或沿光滑斜面下滑时,做功,能转化为能;物体竖直上抛或沿光滑斜面上滑,做功,能转化为能。
(2)被压缩弹簧恢复原状时,弹力,能转化为能;运动的物体压缩弹簧时,弹力,能转化为能。
(3)、与之间具有密切的联系,我们把它们统称为机械能。
表达式即为:E= +2、探究动能与势能的相互转化存在某种定量关系?这一关系是什么?(1)猜想:(2)探究方案:(理论探究)①以那种形式的运动为例?②推导的理论依据是什么?(3)推导过程:(4)结论:(5)拓展:思考:若运动过程中,阻力不能忽略,还能否得出以上结论?重点深化------课堂探究(小组合作)1、动能和势能的相互转化例题1:试分析小球运动过程中,各种形式的能量是如何转化的?2、机械能守恒定律(1)内容:(2)表达式:①表示物体在初始状态的机械能和在末状态的机械能相等.________ + ________ = ________ + ________②表示物体动能的增加等于势能的减少或者物体势能的增加等于动能的减少________ = _______(3)条件:思考:你是如何理解“只有重力做功的”?并举例说明。
例2:下列实例中的运动物体(均不计空气阻力),机械能守恒的是()A.手榴弹从手中抛出后的运动(不计空气阻力)B.子弹射穿木块C.细绳一端固定,另一端拴着一个小球,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动D.吊车将货物匀速吊起E.物体沿光滑圆弧面从下向上滑动F.降落伞在空中匀速下降3、机械能守恒定律应用例3 大偏角为θ.小球运动到最低位置时的速度是多大?(选O总结:应用机械能守恒定律解决问题的基本思路是什么?与牛顿第二定律相比有何优点?(1)确定研究对象和研究过程(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况和做功情况,判断机械能是否守恒(3) 恰当选取零势能面,并确定研究对象在研究过程的始、末状态的机械能。
7.8机械能守恒定律的导学案(二)一.学习目标:知识与技能:1.进一理解机械能守恒定律条件.2.学会机械能守恒定律的实际应用。
过程与方法:学会机械能守恒定律的实际应用情感态度价值观:1.培养学生观察生活的能力。
2.培养学生热爱生活,热爱科学情感.重点:机械能守恒定律。
难点:机械能守恒定律。
预习案:教材导读:1.机械能守恒定律的适用条件:(1.)只有____________力作用时,机械能守恒。
(2.)当有除重力(或弹力)以外的其他外力作用时,只要其它外力做总功_____或其他外力_____,机械能就守恒。
2.机械能守恒定律的表达式:(1)系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.用公式表示为:____________________(2)物体(或系统)减少的势能等于物体(或系统)增加的动能,反之亦然。
用公式表示为:____________________(3)若系统内只有A、B两个物体,则A减少的机械能E A 等于B增加的机械能ΔE B:用公式表示为:_______当堂检测:1.如图所示,距地面高h处以初速度V0沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,下列说法正确的是[]A.物体在c点比a点具有的机械能大B.物体在a点比c点具有的动能小.D.物体在a、b、c三点具有的动能一样大D.物体在a、b、c三点具有的机械能相等2.如图,质量为m的小物体沿1/4光滑弧面以初速度V0滑下,圆弧的半径为R,A点与圆心O等高,求物体滑至最低点B时的速度为多少?我的疑惑:____________________________________________探究案:探究一:学习用机械能守恒定律解题的步骤:例A B是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦,求:①小球运动到B点时的动能;②小球下滑到距水平轨道的高度为R21时速度的大小和方向;③小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力F B、F C各是多大?【思路分析】由受力分析可知,小球运动过程中机械能守恒,故应用机械能守恒定律即可。
机械能守恒定律导学案 20232024学年沪科版物理八年级下学期一、教学内容本节课的教学内容选自沪科版物理八年级下学期第10章第2节,主要涉及机械能守恒定律的内容。
教材通过多个实例引导学生探究和理解机械能守恒的条件和应用,包括物体在只有重力或弹力做功的情况下,动能和势能相互转化的原理。
二、教学目标1. 理解机械能守恒定律的概念及其物理意义。
2. 能够识别和分析物体机械能守恒的条件。
3. 学会运用机械能守恒定律解决实际问题,提高解决复杂物理问题的能力。
三、教学难点与重点重点:1. 机械能守恒定律的表述及其理解。
2. 判断物体是否满足机械能守恒条件的方法。
难点:1. 对机械能守恒定律在复杂情境中的应用。
2. 能量转化过程中各种形式能量的识别和计算。
四、教具与学具准备教具:1. 多媒体教学设备。
2. 物理实验器材(如滑轮组、小车、弹簧等)。
学具:1. 学生实验手册。
2. 物理笔记本。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的物理实验,如自由落体运动,引导学生观察和思考物体在运动过程中能量的变化。
2. 新课导入:介绍机械能守恒定律的概念,并用具体实例解释其含义和应用。
3. 理论讲解:详细讲解机械能守恒定律的数学表述,以及如何判断物体是否满足机械能守恒条件。
4. 实例分析:分析多个实际问题,让学生学会运用机械能守恒定律进行能量计算和问题解答。
5. 课堂练习:设计一些随堂练习题,让学生即时检验自己对机械能守恒定律的理解和应用能力。
六、板书设计板书内容应包括:1. 机械能守恒定律的表述。
2. 判断物体机械能守恒的条件。
3. 实例分析的步骤和方法。
七、作业设计作业题目:1. 判断下列物体是否满足机械能守恒条件,并说明原因。
2. 运用机械能守恒定律计算下列问题的答案。
作业答案:1. (学生答案)2. (学生答案)八、课后反思及拓展延伸课后反思:1. 学生对本节课内容的掌握情况。
2. 教学过程中存在的问题和改进方法。
拓展延伸:1. 机械能守恒定律在实际工程中的应用。
《科学验证:机械能守恒定律》导学案一、学习目标1、理解机械能守恒定律的内容和条件。
2、通过实验探究,学会验证机械能守恒定律的方法。
3、能够运用机械能守恒定律解决实际问题,体会物理知识在生活中的应用。
二、知识储备1、机械能机械能包括动能和势能,动能的表达式为$E_{k} =\frac{1}{2}mv^2$,势能包括重力势能和弹性势能,重力势能的表达式为$E_{p} = mgh$。
2、动能定理合外力对物体做功等于物体动能的变化,即$W_{合} =\DeltaE_{k}$。
3、重力做功与重力势能变化的关系重力做功等于重力势能的减少量,即$W_{G} =\Delta E_{p}$。
三、实验原理在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能转化为动能,但机械能的总量保持不变。
设物体的质量为$m$,下落高度为$h$时的速度为$v$,则重力势能的减少量为$mgh$,动能的增加量为$\frac{1}{2}mv^2$。
若机械能守恒,则有$mgh =\frac{1}{2}mv^2$。
四、实验器材铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、低压交流电源等。
五、实验步骤1、安装实验装置将打点计时器固定在铁架台上,纸带穿过打点计时器的限位孔,把重锤用夹子固定在纸带的一端。
2、接通电源,释放重锤先接通电源,待打点计时器工作稳定后,松开夹子,让重锤自由下落。
3、选取纸带选取点迹清晰、且第一、二两点间距接近 2mm 的纸带进行测量。
4、测量数据用刻度尺测量纸带起点到各计数点的距离,计算出相应的下落高度$h$,并通过纸带求出各计数点的速度$v$。
5、验证机械能守恒定律比较各计数点重力势能的减少量$mgh$与动能的增加量$\frac{1}{2}mv^2$是否相等。
六、数据处理1、计算各计数点的速度可以利用匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度来计算各计数点的速度。
2、计算重力势能的减少量和动能的增加量重力势能的减少量为$mgh$,其中$h$为下落高度;动能的增加量为$\frac{1}{2}mv^2$。
机械能守恒定律导学案公开课用的导学案(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--平远中学高一级物理必修二第四章第4节机械能守恒定律导学案班级姓名小组课型:概念规律课编写凌宏军审核凌宏权【课程学习目标】(1)理解动能和势能之间的相互转化,初步领会机械能守恒定律的内容。
(2)会正确推导自由落体过程中的机械能守恒定律。
(3)正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件,并能判断物体机械能守恒的条件,会合理选择零势面。
(4)分析实际生活中的事例,进一步理解机械能守恒定律的含义及适用条件。
【重点难点】重点:正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件。
难点:推导机械能守恒定律。
自主学习【问题导学】一、动能与势能的相互转化1、机械能定义:_______能、______势能、______势能的统称。
2、动能和势能的相互转化是通过_____或______做功实现的。
二、机械能守恒定律(1)内容:在只有______做功的情形下,物体的______和______发生相互转化,而机械能的________________,这个结论叫做机械能守恒定律。
(2)表达式:________________预习自测1、关于机械能是否守恒的叙述,正确的是()A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B.做加速运动的物体机械能不可能守恒C.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D.只有重力对物体做功时,物体机械能一定守恒2、关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是()A.只有重力和弹性力作用时,机械能守恒。
B.当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒。
C.当有其他外力作用时,只要合外力的功为零,机械能守恒。
D.炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒。
探究学习【探究一】举出生活中其他动能和势能之间相互转化的实例:__________【探究二】如图,一个质量为m的小球自A点开始自由下落,经过高度为h1的B点(初位置)时速度为v1;下落到高度为h2的C点(末位置)时速度为v2,(用含字母的式子表示下列物理量)小球从位置B到位置C过程:(1)重力势能转化为动能。
1 机械能守恒定律导学案学习目标:1. 1. 知道机械能的概念,能确定机械能的大小。
知道机械能的概念,能确定机械能的大小。
2. 2. 会正确推导自由落体运动、竖直上抛的上升过程中的机械能守恒定律。
会正确推导自由落体运动、竖直上抛的上升过程中的机械能守恒定律。
3. 3. 掌握机械能守恒定律,知道它的含义和适用条件。
掌握机械能守恒定律,知道它的含义和适用条件。
4. 4. 在具体问题中,能判断机械能是否守恒,并能列出机械能守恒方程式。
在具体问题中,能判断机械能是否守恒,并能列出机械能守恒方程式。
5.初步掌握用机械能守恒定律解决力学问题。
学习重点: 1. : 1. 机械能。
机械能。
机械能。
2. 2. 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
学习难点: : 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
1、机械能概念:物体的 与 的称为机械能,即=E 。
2、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)自由落体运动过程中)自由落体运动过程中 (2) 竖直上抛运动过程竖直上抛运动过程(3) 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。
沿光滑水平面压缩弹簧的过程。
3、机械能守恒定律推导、机械能守恒定律推导如图所示,一个质量为m 的物体自由下落,经过离地面高度为h 1的A点时速度为v 1,下落到离地面高度为h 2的B点时速度为v 2。
用动能定理试证明A点和B点机械能是否相等。
A点和B点机械能是否相等。
4、提问:你还有没有其他的方式推导出机械能守恒定律?参考:几种运动模型:参考:几种运动模型:竖直上抛运动、沿光滑的斜面下滑的物体、做平抛运动的小球2 结论:机械能守恒定律的内容是什么?表达式是什么?机械能守恒定律的条件是什么?条件是什么?5、提问:如何理解“只有重力做功”?、提问:如何理解“只有重力做功”?例1:学生判断以下几种情况机械能是否守恒?A A 竖直上抛运动竖直上抛运动竖直上抛运动B B 做平抛运动的小球做平抛运动的小球做平抛运动的小球C C 沿光滑的斜面下滑的物体沿光滑的斜面下滑的物体沿光滑的斜面下滑的物体D D 竖直方向匀速下降的物体竖直方向匀速下降的物体竖直方向匀速下降的物体例2、把质量为0.5kg 的石块从离地面高为10m 的高处以与水平面成30°斜向上方抛出,石块落地时的速度为15m/s 。
§7.8机械能守恒定律命题人:郑州星源外国语学校王留峰一、预习指导:1、知道机械能的各种形式,能够分析动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化问题2、能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的关系,推导出机械能守恒定律3、会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律解决有关问题4、能从能量转化的角度理解机械能守恒条件,领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性5、阅读课本P69—P71二、问题思考:1、我们说功是能量转化的量度,这句话的物理意义是什么?2、机械能守恒定律的研究对象是什么?3、物体系机械能守恒的条件是什么?三、新课教学:【例l】关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是( )A.只有重力和弹力作用时,机械能守恒B.内力只有重力和弹力作用,同时还有其他外力作用,但只要合外力为零.机械能守恒C.内力只有重力和弹力作用,同时还有其他外力作用,但只要其他外力的功为零,机械能守恒D.炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒【例2】如图所示.用轻绳跨过定滑轮悬挂质量为m1、m2的两个物体,已知m1>m2.若滑轮质量及一切摩擦都不计,系统由静止开始运动的过程中( )A.m1、m2各自的机械能守恒B.m2减少的机械能等于m1增加的重力势能C.m2减少的重力势能等于m1增加的重力势能D.m1、m2的机械能之和保持不变【例3】质量分别为2m和m的可看作质点的小球A、B,用不计质量不可伸长的细绳相连,跨在半径为R的固定的光滑圆柱的两侧,如图所示.开始时A球和B球与圆柱轴心同高,然后释放,则B球到达最高点时的速度为多少?四、课后练习:1.(单选)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( )2.(单选)在下列实例中,不计空气阻力,机械能不守恒的是( )A.做斜抛运动的手榴弹B.沿竖直方向自由下落的物体C.起重机将重物体匀速吊起D.沿光滑竖直圆轨道运动的小球3.(单选)如图所示,从H高处以v平抛一小球,不计空气阻力,当小球距地面高度为h时,其动能恰好等于其势能,则( )A.h=H/2B.h<H/2C.h>H/2D.无法确定4.(多选)下列实例中,物体机械能守恒的是( )A.物体沿光滑的斜面向上加速运动B.在空气阻力不计的条件下,抛出后的手榴弹在空中做抛体运动C.沿光滑固定的曲面自由下滑的物体D.物体在竖直平面内做匀道圆周运动5.(多选)如图所示.两个质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点,A 球的悬线比B球的长.把两球的悬线均拉到水平位置后,将小球无初速度释放.则经最低点时(以悬点为零势能点) ( )A.A球的速度大于B球的速度B.A球的动能大于B球的动能C.A球的机械能大于B球的机械能D.A球的机械能等于B球的机械能6.如图所示,长度为2r的均匀直杆.它的两端恰放在半径为r的四分之一光滑圆弧AB的两瑞.BC为光滑水平轨道,直杆由静止开始下滑.当直杆全部滑到水平轨道上时的速度为.7.如图所示,斜面的倾角为30°,顶端离地面高度为0.2 m,质量相等的两个小球A、B用恰好等于斜面长的细绳相连.使B在斜面顶端,A在斜面底端.现把B稍许移出斜面,使它由静止开始沿斜面的竖直边下落.所有摩擦均忽略不计,g取10 m/s2.求:(1)B球刚落地时,A球的速度;(2)B球落地后,A球向上最多还能运动多远?8.如图所示,质量为m的物体以某一初速度从A点向下沿轨道运动.不计空气阻力,轨道全部光滑,若物体通过半圆形轨道的最低点B时的速度3,求:为gR(1)物体在A点时的速度;(2)物体离开C点还能上升多高.。
《机械能守恒定律》导学案班级姓名一、学习目标1、理解动能和势能在一定条件下可以相互转化2.会正确推导物体做自由落体运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件.3、在实际问题中,会判断物体系统内机械能是否守恒,并能列出机械能守恒定律的数学表达式.二、新课引入“碰鼻游戏”体验(体验守恒)提问:能不能砸到同学的鼻子三、复习回顾1、我们近段时间学习过的能量有哪些种类?2、我们是通过什么方法得到其定量表达式的?3、这两种能量在生活中很常见,它们之间有什么关系呢?四、探究新知(二)探究机械能守恒定律情景1:质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1的A处速度为v1,下落至高度h2的B处速度为v2,不计空气阻力,分析由h1下落到h2过程中机械能的变化。
(取地面为零势能面)填空:(1)A处的动能E k1= ,势能E p1= ,机械能E1 =(2)B处的动能E k2= ,势能E p2= ,机械能E2=(3)从A位置到B位置过程中,重力做功:W G=(4)根据动能定理列等式:(5)比较A、B两位置的机械能有E1和E2什么关系?情景2:在“碰鼻游戏”中,物体的运动也满足此规律吗?情景3:如果情景1中的小球既受到空气的阻力f又受到受到竖直向下的推力F,且F=f,试判断A、B两位置的机械能是否守恒?我发现:机械能守恒定律(1)内容:(2)表达式:(3)条件:(三)、机械能守恒定律的应用1 、在下列列举的各个实例中(除a外都不计空气阻力),哪些情况机械能守恒?说明理由。
a.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落。
b.抛出的手榴弹或标枪在空中运动。
c.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升。
d. 用细绳拴着一个小球,使小球在竖直面内做圆周运动。
a b c d2、如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小坡度,电车进站时要上坡,出站时要下坡,如果坡高2m,电车到a点时速度是25.2km/h,此后便切断电动机的电源,不考虑电车所受的摩擦力。
《机械能守恒定律》导学案一、学习目标1、理解机械能守恒定律的内容和条件。
2、学会运用机械能守恒定律解决实际问题。
3、通过实验探究,培养观察、分析和推理能力。
二、知识回顾1、动能:物体由于运动而具有的能量,表达式为$E_{k} =\frac{1}{2}mv^{2}$,其中$m$ 为物体的质量,$v$ 为物体的速度。
2、重力势能:物体由于被举高而具有的能量,表达式为$E_{p} = mgh$ ,其中$m$ 为物体的质量,$g$ 为重力加速度,$h$ 为物体的高度。
3、弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量,与形变程度有关。
三、新课导入在日常生活中,我们经常会观察到物体的运动状态发生变化,同时其能量也在不断转化。
比如,自由下落的物体,速度越来越大,高度越来越低。
那么,在这个过程中,能量是如何转化的呢?是否存在某种规律呢?这就是我们今天要学习的机械能守恒定律。
四、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,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
五、机械能守恒定律的条件1、只有重力做功例如:自由落体运动、平抛运动等。
在自由落体运动中,物体只受到重力的作用,重力做功使得重力势能转化为动能,但总的机械能不变。
2、只有弹力做功例如:弹簧振子在光滑水平面上的振动。
弹簧振子在运动过程中,只有弹簧的弹力做功,弹性势能和动能相互转化,总机械能不变。
3、只有重力和弹力做功例如:一个物体在光滑斜面上自由下滑,同时压缩固定在斜面上的弹簧。
在这个过程中,重力做功使重力势能转化为动能和弹性势能,弹力做功使弹性势能和动能相互转化,总的机械能不变。
六、机械能守恒定律的表达式1、$E_{k1} + E_{p1} = E_{k2} + E_{p2}$,即初状态的机械能等于末状态的机械能。
2、$\Delta E_{k} =\Delta E_{p}$,即动能的增加量等于势能的减少量。
3、$\Delta E = 0$ ,即机械能的变化量为零。
7.8机械能守恒定律导学案
主备课人:张海峰 审核人:高一物理组
1.知道什么是机械能,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,知道它的含义和适用条件。
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。
动能和势能的转化规律
(1)自由下落的物体: 能转化为 能
(2)沿光滑斜面向下运动的物体: 能转化为 能
(3)竖直上抛的物体 , 上升时: 能转化为 能
下落时: 能转化为 能
思考1:动能和势能的相互转化是否存在某种定量关系,遵守什么规律呢?
我们下面再看这样一个例子:
演示1:如图5.8—1,用细线、小球、带有标尺的铁架台
等做实验.把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高
度的A 点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能和动
能相互转化.我们看到,小球可以摆到跟A 点等高的C 点,
如图5.8—1甲.如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然
不能摆到C 点,但摆到另一侧时,也能达到跟A 点相同的
高度,如图5.8—1乙
思考2:在这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么问
题?
实验证明,小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化.在摆动过程中,小球总能回到原
来的高度.可见, 总和不变.
演示2,如图5.8—2,水平方向的弹簧振子.用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化
思考3:在这个实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个实验说明了什么?
实验证明,小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.小球在往复运动过程中总能回到原来的位置,可见, 总和应该不变. 动能、重力势能和弹性势能统称为 能.
总结:虽然动能不断地变化,势能也不断地变化,它们的变化应该存在一个规律,即总的机械能 . 单个物体的机械能守恒
情境一:如图,质量为m 的小球从曲面上滚下,到A 点时速度为v 1,距地面的高度为h 1,到B 点
时速度为v 2,距地面的高度为h 2。
自学:1、小球的机械能由哪几种能量组成?在A 、B 两点的机械能分别如何表示?
2、此过程中外力对小球做的总功W 总和重力做功W G 分别如何表示?
3、W 总和W G 是否相等?要使二者相等,应满足什么条件?
对话:1、若外力的总功W 总与重力做功W G 相等,请分析小球在A 、B 两点的机械能满足什么关
系?
2、若曲面不光滑,小球的机械能将减少,减少的机械能哪里去了?
3、请你总结出小球机械能守恒的条件。
在只有 做功的物体系统(研究对象是物体和地球组成的系统)内, 和
发生相互转化,但机械能的总量 。
同样可以证明:只有弹簧弹力做功的物体系统(研究对象是物体与弹簧组成的系统)内,弹簧的
与物体的 发生相互转化,但机械能的总量 。
以弹簧振子为例简要分析,系统的动能和弹性势能的相互转化 系统的机械能保持不变 结论:
(1)机械能守恒定律内容:
(2)机械能守恒定律的表达式:_____________________ ________________________
对机械能守恒条件的理解:
1.从系统做功的角度看,只有_____或_____做功。
包括两种情况: (1)物体只受_____或_____,不受其他的力;
(2)物体受重力或弹力以外其它的力,但其它力______功,或其它力所做功代数和为________。
请分析以上三个实例:
物体从光滑斜面上下滑;悬挂着的小球在竖直面内摆动;水平方向的弹簧振子做往复运动
2.从能量转化的角度看,只有系统内________和_______相互转化,无其它形式能量(如内能)之间的转化
思考与讨论:一个小球在真空中自由下落,另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落,它们都由高度为h 1的地方下落到高度为h 2的地方。
在这两种情况下,重力做的功相等吗?重力势能的变化相等吗?动能的变化相等吗?重力势能各转化成什么形式的能?
例:把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆(如图),摆长为l ,最大偏角为θ,如果阻力可以忽略,小球运动到最低位置时的速度是多大?
在下面列举的各个实例中(除
a
外都不计空气阻力)
,哪些情况机械能是
守恒的?说明理由。
①跳伞员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
②抛出的手榴弹或标枪在空中运动
③拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升(图甲)
④在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回来(图乙)
⑤用细绳拴着一个小球,使小球在竖直面内做圆周运动 物体—物体系统的机械能守恒
情境二:如图所示,一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和b . a 球质量为m ,静置于地面;b 球质量为3m ,用手托住,高度为h ,此时轻绳刚好拉紧.
自学:松手后b 球落地之前,a 、b 组成的系统机械能守恒吗?你是如何判断的?小球a 和小球b
的机械能分别如何变化?
对话:1、请你列出系统机械能守恒的方程,你能想到哪几种表达形式?
2、请你计算出b 球落地前瞬时的速度。
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: A 、做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒; B 、做匀速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、如图所示,桌面高度为h ,质量为m 的小球,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 )
3、如图所示,轻弹簧一端与墙相连处于自然状态,质量为4kg 的木块沿光滑的水平面以5m/s 的速度运动并开始挤压弹簧,求弹簧的最大弹性势能及木块被弹回速度增大到3m/s 时弹簧的弹性势能。
4、将物体由地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H ,当物体在上升过程中的某一位置时,它的动能和重力势能相同,则这一位置的高度是 A 、
32H B 、21
H C 、31H D 、4
1H
5、如图所示,AB 为一长为L 的光滑水平轨道,小球从A 点开始做匀速直线运动,然后冲上竖直平面内半径为R 的光滑半圆环,到达最高点C 后抛出,最后落回到原来的出发点A 处,如图所示,试求小球在A 点运动的速度为多大?
6、如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M 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)小车的速度大小为多大?在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为多少?。