53机械能机械能守恒定律

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1、5.3机械能机械能守恒定律课前自主预习学案预习目标1.理解机械能守恒的条件.2.掌握机械能守恒定律的应用预习内容一、机械能1.重力势能(1)定义：物体的巫力势能等丁•它所受重力与所处高度的乘积。(2)表达式：o(3)矢标性：重力势能是标量，但冇正负，其意义衣示物体的重力势能比它在参考平面大还是小。(4)重力势能的特点：①系统性：重力势能是所共有的。②相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化与参考平面的选取无关。(5)重力做功与重力势能变化的关系：O2「弹祁势能(1)定义：发生—的物体的各部分Z间，由于有弹力的相互作用而

2、具有的势能。(2)大小：与形变量及冇关。(3)弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功，弹性势能—:弹力做负功，弹性势能—o二、机械能守恒定律1•内容在只有做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。2•机械能守恒的条件只有重力或弹力做功。3.对守恒条件的理解(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒。(2)受其他力，但其他力不做功，只冇重力或弹力做功。例如物体沿光滑的曲而下滑，受重力、曲而的支持力的作用,但曲血的支持力不做功，物体的机械能守恒。4•机械能守恒的三种表达式表达角度表达

3、公式表达意义守恒观点系统的初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等转化观点农示系统机械能守恒时，系统减少(或增加)的匝力势能等于系统增加(或减少)的动能转移观点若系统由畀、〃两部分组成，则〃部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等课内合作探究学案一、对机械能守恒条件的理解口主探究1.-•蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水血还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点。下列说法不正确的是()A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程屮

4、，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D・蹦极过程屮，重力势能的改变与重力势能零点的选取冇关思考1：运动员下落过程中，重力做什么功？重力做功与重力势能有什么关系？思考2：弹力做功与弹性势能有什么关系？思考3：运动员下落过程中，其机械能守恒吗？思考4：重力势能的改变与零势能面的选取有关吗？归纳要点机械能祗否守恒的判断方法(1)利用机械能的定义判断(玄接判断)：机械能包括动能、重力势能和弹性势能，判断机械能是否守恒可以看物体或系统机械能的总和是否变化。（2）用做功判断：若物体或系统只冇重力（或弹簧的弹力）做功，虽受其他力，但其他力不做功

5、，机械能守恒。⑶用能量转化來判断：若物体系统屮只冇动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。（4）对多个物体组成的系统，除考虑是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因仃摩擦热产生，系统机械能将有损失。二、机械能守恒定律三种表达形式的理解H主探究2.（2012•山东青盼-•模）如图所示，光滑固定的竖直杆上套冇小物块⑦不町伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块日和小物块乩虚线cd水平。现山静止释放两物块，物块日从图示位置上升，并恰好能到达c处。在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下

6、列说法正确的是（）A.物块&到达c点时加速度为零B.细拉力对物块8做的功等于物块a重力势能的增加量C.绳拉力对物块方先做负功后做正功D.纯拉力对物块方做的功大于物块方机械能的减少屋思考1：自物块到达c点时受几个力的作用？思考2：绳拉力对两物块分别做什么功？两物块机械能如何变化？归纳要点1.守怛形式：EK或5+矗=代2+爲2,表示系统初状态的机械能等丁•其末状态的机械能。当系统除地球外，只有单个物体，且初、末状态的高度已知时，用这种表达形式较方便。运用时，应选好零势能面。2.增量（或转化）形式：E=-^表示系统减少（或增加）的势能等于增

7、加（或减少）的总动能。一•般川于始末状态的离度未知，但离度变化已知的请况。应用时，无謂选择零势能面。3.转移形式：△任增=△必⑷表示若系统由几〃两部分组成，则力部分物体机械能的增加量与〃部分物体机械能的减少量相等。以上三种衣达方式中，守恒形式是最基木的衣达方式，易于理解和掌握，但应用时始末状态的动能和势能要分析全，防止遗漏菜种形式的机械能。应用增量或转移形式列出的方程简洁，是同学们应该重点掌握的，但在分析势能的变化时易出错,要引起注意。三、多个物体组成的系统机械能守怛口主探究3・如图所示，倾角为〃的光滑斜面上放有两个质量均为/〃的小球M和

8、必两球之间用一根长为Z的轻杆相连，卞而的小球〃离斜而底端的高度为力。两球从静止开始下滑，不计球与地而碰撞时的机械能损失，且水平而光滑，求：⑴两球在光滑水平面上运动时的速度大小;（2）整个运动过