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第八节 《机械能守恒定律》导学案
编写人:张满意
【学习目标】
1.知道什么是机械能,理解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和适用条件;
3.会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析实际问题
【重点】1. 机械能。2. 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。
【难点】机械能守恒定律以及它的含义和适用条件
【课前自主学习】
1、物体自由下落或沿光滑斜面滑下,重力对物体做_____功,物体的重力势能____了。在这个过程中,物体的动能_____了,物体的______能转化成了_____能。
原来具有一定速度的物体,由于惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面上升,这时重力做____功,物体的动能_____了,物体的重力势能_____了,物体的______能转化成了_____能。
被压缩的弹簧具有_______能,当弹簧恢复原来形状时将物体弹出,弹力做_____功,弹性势能就______,物体动能_____,此过程中________能转化成______能
2、机械能定义:_______能、______势能、______势能的统称。
3、机械能守恒定律内容:
表达式为:________ + ________ = ________ + ________
4、机械能守恒的条件:
【课内探究】
【知识回顾】
1、重力做功与重力势能的关系:
2、动能定理的表达式:
【新知探究】
一、探究机械能守恒定律表达式
物体沿光滑的曲面滑下
A
B
h1
h2
V1
V2
阅读课本76页,推导机械能守恒的表达式
物体沿光滑曲面从A运动到B的过程中,
用动能定理得,重力对物体做的功WG= ,
从重力做功与重力势能的关系, WG= ,
由以上两式得 : =
即: =
=
理解:
二、探究机械能守恒定律适用条件
质量为0.5kg的物体自由下落5m时,物体的动能减少_________J,重力势能减少_____ ____J,在此过程中,物体的机械能____ ______,若物体的加速度为g/2竖直下落呢?
通过计算机械能守恒定律适用条件是什么?
理解:
【知识拓展】
N
A
B
C
G
F
小球套在光滑水平杆上,左端与固定在墙上的弹簧相连。现将小球左推压缩弹簧至A点,释放小球后,小球在AB间来回运动。试分析: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?动能和弹性势能是如何相互转化的?
结论:
例1、在下列实例中,不计空气阻力,机械能守恒的是( )
A.作自由落体运动的物体。 B.小球落在弹簧上,把弹簧压缩后又被弹起。
C.沿光滑曲面自由下滑的物体。 D.起重机将重物匀速吊起。
三、机械能守恒定律的应用
例2、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,小球由A位置运动到最低位置O时的速度是多大?
A
l
C
O
分析思考:1、研究对象是什么?
2、系统机械能是否守恒?
3、研究对象运动的初位置及末位置在哪里?物体在初末位置是的动能和重力势能分别是多少?
4、根据机械能守恒定律怎样列方程?
小结:利用机械能守恒定律解决问题的基本步骤
跟踪练习:某同学从高位h处以v0抛出一个质量为m的铅球,求铅球落地时速度的大小?(不计空气阻力)
【巩固训练】
1、下列实验中,物体机械能守恒的是:( )
A.物体沿光滑斜面向上加速运动
B.在空气阻力不计的情况下,抛出后手榴弹在空中做抛体运动
C.人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程
D.跳伞运动员张开降落伞后匀速下落
2、如图桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处由静止自由落下,不计空气阻力,设桌面处的重力势能为零,则小球落地前瞬间的机械能为:
A.-mgh B.mg(H-h)
C.mg(H+h) D.mgH
3、一个质量为m的滑块,一初速度v0沿光滑斜面向上滑行,当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时,滑块的机械能是(以底边所在的平面为零势面)( )
A.mv02/2 B.mgh C. mv02/2 +mgh D. mv02/2 -mgh
4、在距水面为4m的桥面栏杆处,以3m/s是速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体,等物体落到水面上方距水面2m时,它的速度是多大?(不计空气阻力,g取10m/s2)
课后反思:
4
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