7.8机械能守恒定律应用(系统)导学案(讲课用正式版)

7.8机械能守恒定律 【学习目标】 1.知道什么是机械能，知道动能和势能是可以相互转化的. 2.会推导机械能守恒定律. 3.掌握机械能守恒定律的内容，理解机械能守恒的条件． 4.会灵活运用机械能守恒定律解决问题． 知识点一、动能、势能的相互转化 [知识梳理] 1．动能与重力势能间的转化 只有重力做功时，若重力做正功，则 转化为 能，若重力做负功，则 能转化为 ，转化过程中，动能与重力势能之和 ． 2．动能与弹性势能间的转化 被压缩的弹簧把物体弹出去，射箭时绷紧的弦把箭弹出去，这些过程都是弹力做 功， 转化为 能． 3．机械能 、 和 统称为机械能，在重力或弹力做功时，不同形式的机械能可以发生相互转化． [判一判] 1．物体自由下落时，重力做正功，物体的动能和重力势能都增加．( ) 2．射箭时将弹性势能转化为动能．( ) 3．通过重力或弹力做功，机械能可以转化为非机械能．( ) [想一想] 毛泽东的诗词中曾写到“一代天骄成吉思汗，只识弯弓射大雕”．试分析成吉思汗在弯弓射雕过程中，涉及机械能中哪些能量之间的转化？ [合作探究] 如图所示，过山车由高处在关闭发动机的情况下飞奔而下．(忽略轨道的阻力和其他阻力)

（1）过山车受哪些力作用？各做什么功？ （2）过山车下滑时，动能和势能怎么变化？两种能的和不变吗？

[要点突破] 1．重力势能、弹性势能、动能统称为机械能．通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式． 2．重力做功只能引起重力势能和动能之间的转化，例如重力做负功，重力势能增加，动能减少． 3．弹力做功只能引起弹性势能和动能之间的转化，例如弹力做正功，弹性势能减少，动能增加． [题组训练] 1．(多选)一物体在做自由落体运动过程中，重力做了2 J的功，则( ) A．该物体重力势能减少2 J B．该物体重力势能增加2 J C．该物体动能减少2 J D．该物体动能增加2 J 2．(多选)如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的( )

§7.8机械能守恒定律【教学目标】知识与技能1、理解机械能守恒定律的内容，能够判断一个物理过程中机械能是否守恒；2、知道机械能守恒定律的两种表达式，会用机械能守恒定律进行解题；3、能够总结利用牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律解题的优劣；4、能够发现一些有意思的结论，并且总结出利用机械能守恒定律解题的基本思路。

过程与方法1、通过对机械能守恒定律的应用，总结归纳物理规律的科学探究方法；2、经历总结机械能守恒定律的应用思路，体会总结归纳的思想方法；3、通过解题过程的完善，体会合理分析解题的思想方法。

情感态度与价值观1、通过利用对联引入，提高学习的兴趣，激发学习热情；2、通过惊险实验，激发学生学习积极性，体会科学无穷魅力；3、通过要求学生上台展示，提高学生解题积极性和学习乐趣；4、通过分组评价，激发学生的竞争意识和团结合作精神。

【教学重点难点】教学重点1、理解机械能守恒定律的内容；2、在具体问题中能判定是否机械能守恒，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、能正确判断所研究上的对象在运动过程中是否机械能守恒；3、能熟练的运用机械能守恒定律解题，合理的确定零势能面。

【教具准备】单摆，实物投影仪，多媒体课件【教学过程】】一个人站在距离地面将质量为的石块以夹角为,】一个人站在距离地面将质量为的石块以夹角为,】一个人站在距离地面将质量为的石块以】如图所示，长为的细绳上端固定，下端系一质量小球拉起至与竖直方向成角的位置，【课后练习一】如图所示，一长的细与竖直方向成【课后练习二】一质量为，弹簧的原长的弹性是能作业:P78页第4题，P80页第2题。

第七章 第八节 机械能守恒定律【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.明确机械能守恒定律的内容，知道它的含义和守恒条件；3.会根据机械能守恒定律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.能灵活运用机械能守恒定律的三个表达式分析、求解单个物体或多物体系统的守恒问题 【学习过程】学习任务一：动能和势能的相互转化1.生活中有那些实例可以说明动能和势能是可以相互转化的？这种转化必须借助什么？2.生活中有那些实例可以说明动能和弹性势能是可以相互转化的？这种转化必须借助什么？学习任务二：机械能守恒定律物体沿光滑曲面滑下，在A 位置时动能为1K E ，重力势能为1P E 。

运动到B 位置时动能为2K E ，重力势能为2P E ．用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，判断物体在A 处的机械能和B 处的机械能的关系．【结论】在只有重力做功的物体系统内，_______________________________________。

学习任务三：独立完成题目，小组讨论总结机械能守恒定律应用的步骤。

学习任务四：完成下列题目，检测学习收获。

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2．如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中( )A．重物重力势能减小B．重物重力势能与动能之和增大C．重物的机械能不变D. 重物的机械能减少3.物体做自由落体运动，E k代表动能，E p代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面．下列所示图象中，能正确反映各物理量之间的关系的是( )4.把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为 。

高中物理7.8机械能守恒定律学案新人教版必修【教学目标】1、明确机械能守恒定律,知道其含义以及使用条件2、能准确判断具体运动过程,机械能是否守恒。

3、熟练应用机械能守恒定律解题4、通过理解守恒的思想体会物理学的和谐之美【教学重点】判断具体运动过程,机械能是否守恒【教学难点】应用机械能守恒定律解题【教学内容】一、教材要点(一)知识回顾1、机械能包括和即表达式为(二)机械能守恒定律1、定性分析情境1：钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至同学鼻尖处释放，摆回时钢球能否打到该同学鼻子（联系到伽利略理想实验）你能回答为什么吗？情境2：竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，试分析在上升和下落（未落地前）的能量转化？上升：下落：2、定量推导一个质量为m的小球自由下落，当下落到距离地面高为h1处速度为v1，下落到距地面高为h2处，速度为v2，试推导初状态机械能和末状态机械能之间的关系？提示：在下落过程中，设重力做功为WG由动能定理得：由重力做功与重力势能变化量关系得：整理得：可见，在的物体系统内，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变同理，在的物体系统内，动能与弹性势能可以互相转化，而总的机械能保持不变3、结论（1）机械能守恒定律：（2）条件：没有外力对系统做功包括以下三种情况①②③（3）表达式以及含义：①②③二、例题解析1、分析下列情况下机械能是否守恒？为什么？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、物体在细线拉力作用下沿光滑斜面上滑过程E、物体所受合外力为零，重力对物体做正功F、物体所受合外力为零，重力对物体做负功G、物体以不变的速率在竖直平面内做曲线运动A、甲图中，物体A将弹簧压缩过程中，A机械能守恒B、乙图中，在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时，物体B的机械能守恒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机械能守恒Av甲D、丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒丁A Bv丙BFv乙三、课堂小结四、基础巩固(一)机械能守恒定律与生活的联系A1、有一种地下铁道，车站站台建的高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，设站台高度为2m，进站车辆到达坡下A点时，速度为25、2km/h，此时切断电动机电源，车站能不能冲到站台上？如果能够，到达站台上的速度是多大？(二)机械能守恒条件判断2、下列说法正确的是（）A、用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳的拉力对物体做功，机械能守恒B、做竖直上抛运动的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒C、沿光滑斜面自由下滑的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒D、用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线运动运动，机械能守恒3、如图所示，一轻弹簧的一端固定于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，让他自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中（）ABOA、弹簧与重物的总机械能守恒B、弹簧的弹性势能增加C、重物的机械能守恒D、重物的机械能增加(三)单个物体机械能守恒4、以10m/s的速度将质量为m的物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力则（1）物体上升的最大是多少？（2）上升过程中在何处重力势能与动能相等？5、如图所示，轻弹簧一端与墙相连，质量为4kg的木块沿光滑的水平面以v0=5m/s的速度运动并压缩弹簧K，则弹簧在被压缩的过程中的最大弹性势能以及木块的速度为v1=3m/s时弹簧的弹性势能分别为多少？v0(四)系统机械能守恒6、如图所示，是一个横截面为半圆、半径为R的光滑圆柱面，一根不可伸长的细绳两端分别系着物体A、B，且mA=2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功？ABR(五)对不能视为质点的物体应用机械能守恒定律7、如图所示，在光滑水平桌面上，放置一根长为L的链条，链条沿桌边挂在桌外的长度为h，链条由静止开始释放，求链条全部离开桌面时的速度是多少？h五、课后训练θ1、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。