1、物理导学案 创编人:郑殿伟 审核人: 高一物理组 使用时间:高一下学期 编号: 8.4 机械能守恒定律班级: 姓名: 小组: 小组评价: 教师评价: 【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3. 理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义,在具体问题中能判定机械能是否守恒预习案一、追寻守恒量1伽利略在斜面实验中(如图1所示),发现一个启发性的事实:无论斜面陡些或缓些,小球最后总会在斜面上的某点速度变为0,这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度_。在物理学中,我们把这一事实说成是“某个量是_的”,并且把这个量叫做_或_。
2、图1二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,物体的能增加;2将物体以一定的初速度竖直上抛或沿光滑斜面上升时,重力做功,物体的能增加,能减少;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,物体的能增加,弹簧的能减少;来源:学科网ZXXK4上述事例说明,在一定条件下物体的和可以相互转化;根据以上事例,分析一下物体动能和势能发生转化的条件:三机械能守恒定律1能和势能统称为机械能,其中的势能包括和;2内容:在,动能势能可以,而总机械能,这叫做机械能守恒定律;3条件:只有;讨论:只有重力(或弹力)做功与只受重力(或弹力)是一回事吗?有几种情况?请
3、举例说明。来源:学*科*网注意:能否满足机械能守恒定律的条件,与研究对象的选取也有关系;对于弹力来说,通过选取物体系,若弹力属于内力,则弹力做功仅导致弹性势能与动能的转化,所以系统机械能是守恒的;当物体系选好后,若弹力属于外力,则弹力做功就会导致系统的机械能不守恒。4表达式:E1E2或(用EK和EP表示);其中E1表示,E2表示探究案【导读导思】自主学习、课前诊断例题1在伽利略的斜面实验中,小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面,通过最低点后继续滚上另一个斜面B,小球最后会在斜面B上某点速度变为零,这点距斜面底端的竖直高度仍为h。在小球运动过程中,下面的叙述正确的是()小球在A斜面上运动时,
4、离斜面底端的竖直高度越来越小,小球的运动速度越来越大小球在A斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大小球在B斜面上运动时,速度越来越大,离斜面底端的高度越来越小小球在B斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大A B C D例题2关于机械能守恒的叙述,下列说法中正确的()A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。B做变速运动的物体机械能可能守恒。C外力对物体做功为零,则物体的机械能守恒。D若只有重力对物体做功,则物体的机械能守恒。例题3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,求(1)物体上升的最大高度?(2)上升过程中何处重力势能和动能相等?例题4某人在距离地面2.6m的高
5、处,将质量为0.2kg的小球以v0=12m/s的速度斜向上抛出,小球的初速度的方向与水平方向之间的夹角30,g=10m/s2,求:(1)人抛球时对小球做的功?(2)若不计空气阻力,小球落地时的速度大小?(3)若小球落地时的速度大小为V1=13m/s,小球在空气中运动的过程中克服阻力做了多少功?【体系构建】画出本课题的思维导图【学习评价】(3颗星合格,4颗星以上优秀)内容评价标准星数总数学习过程认真参与所有“做一做”“想一想”等,获得3颗星问题解决解决一个问题获得一颗星体系构建构建体系获得1-2颗星训练案1.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块
6、上,在t=t1时刻力F的瞬时功率是()A. B. C. D. 2.质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是A. 物体重力势能减少B. 物体的机械能减少C. 物体的动能增加D. 重力做功mgh3.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,以下说法中正确的是()A. 小球的动能逐渐减少B. 小球的重力势能逐渐减少C. 小球的机械能不守恒D. 小球的加速度逐渐增大4.如图,用同种材料制成一个轨道ABC,AB段为四分之一圆弧,半径为R,水平放置的BC段长为R一个物块质量为m,与轨道的动摩擦因数为,它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好
7、运动到C端停止,物块在AB段克服摩擦力做功为()A B. C. D. mgR5. 物体以60J的初动能,从A点出发作竖直上抛运动,在它上升到某一高度时,动能损失了30J,而机械能损失了10J,则该物体在落回到A点的动能为:(空气阻力大小恒定)()A. 50JB. 40JC. 30JD. 20J6.A、B两物体的质量之比mAmB=21,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度图象如图所示那么,A、B两物体所受摩擦阻力之比FAFB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WAWB分别为()A. 41,21B. 21,41C. 14,12D. 12,147.在有空气阻力的情况下,
8、将一物体由地面竖直上抛,当它上升至距离地面h1高度时,其动能与重力势能相等,当它下降至离地面h2高度时,其动能又恰好与重力势能相等,已知抛出后上升的最大高度为H,则()A. B. C. D. 8.水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一小工件放到传送带上设工件初速度为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止设工件质量为m,它与传送带间滑动摩擦因数为,则在工件相对传送带滑动的过程中()A. 滑动摩擦力对工件做功为 mv2B. 工件的机械能增量为 mv2C. 工件相对于传送带滑动的位移大小为D. 传送带对工件做功为零9.一列火车质量是1000t,由静止开始以额定功率沿平直轨道向某一方向运动,经1min前进900m时达到最大速度设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍,g取10m/s2,求:(1)火车行驶的最大速度;(2)火车的额定功率;(3)当火车的速度为10m/s时火车的加速度6