1、
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
2、 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：
3、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
4、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 ：一个小
5、球用细线悬挂起来，就成为一个摆，忽略一切阻力，如图．摆长为L，最大偏角为θ．小球运动到最低位置时的速度是多大？（选O点所在水平面为零势能平面）
θ
L
B
A
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。
(4)根据机械能守恒定律列出方程，进行求解。
达标练习-----自主检测
1．下列实例中的运动物体，哪些机械能不守恒（ ）
6、
A．跳伞运动员在空中匀速下降
B．滑雪运动员自高坡顶上自由下滑（不计空气阻力和摩擦）
C．汽车在水平路面上匀速行驶
D．集装箱被吊车匀速地吊起（空气阻力不计）
H
h
2、 如图所示，木块在固定的斜面上运动，其中图C中的斜面是光滑的，图A、B、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，大小与摩擦阻力相等，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（ ）
3、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
7、瞬间的机械能应为：（ ）
A、mgh； B、mgH； C、mg(H+h)； D、mg(H-h)。
4、一个人站在阳台上，以相同的速度V0分别把三个小球竖直上抛，竖直下抛，水平抛出，不计空气阻力，关于三球落地的速率下列说法中正确的是（ ）
A 上抛球最大 B下抛球最大
C 平抛球最大 D 三个球一样大
5、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ）
A.重力势能和动能之和总保持不变。
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变。
C.动能和弹性势
8、能之和保持不变。
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。
6、质量为m的小球，从光滑斜面的顶端由静止滑下，已知斜面的顶端距离水平地面的高度位h,则小球滑到斜面底端时的速度是多大？（已知重力加速度位g）
7、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，（g=10m/s2）求： ⑴ 物体上升的最大高度？
⑵上升过程中何处重力势能和动能相等？
8． 如图所示，轻质弹簧的一端与墙相连，质量为2kg的滑块以5m/s的初速度沿光滑平面运动并压缩弹簧，求：
（1）弹簧在被压缩过程中最大弹性势能．
（2）当木块的速度减为2 m/s时，弹簧具有的弹性势能．
v0
4
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