－魯科版必修2 2.3 能量守恒定律 學(xué)案.doc

2.3 能量守恒定律 學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.能夠根據(jù)動(dòng)能定理、重力做功與重力勢(shì)能變化間的關(guān)系，推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律.2.會(huì)根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒，能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問題知識(shí)要點(diǎn) 一、機(jī)械能1定義：重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能與動(dòng)能的統(tǒng)稱2動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化二、機(jī)械能守恒定律1內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變2三種表達(dá)式(1)從不同狀態(tài)看：ek1ep1ek2ep2(或e1e2)此式表示系統(tǒng)的兩個(gè)狀態(tài)的機(jī)械能總量相等(2)從能的轉(zhuǎn)化角度看：ekep此式表示系統(tǒng)動(dòng)能的增加(減少)量等于勢(shì)能的減少(增加)量(3)從能的轉(zhuǎn)移角度看：ea增eb減此式表示系統(tǒng)a部分機(jī)械能的增加量等于b部分機(jī)械能的減少量3守恒的三類常見情況(1)只受重力、彈力，不受其他力(2)除重力、彈力外還受其他力，但其他力都不做功(3)除重力、彈力外有其他力做功，但其他力做功之和為零三、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用步驟例1下列運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能守恒的是()a物體沿斜面勻速下滑b物體從高處以0.9g的加速度豎直下落c物體沿光滑曲面滑下d拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升解析物體沿斜面勻速下滑時(shí)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能減小物體以0.9g的加速度下落時(shí)，除重力外，其他力的合力向上，大小為0.1mg，合力在物體下落時(shí)對(duì)物體做負(fù)功，物體機(jī)械能不守恒物體沿光滑曲面滑下時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒拉著物體沿斜面上升時(shí)，拉力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能不守恒綜上，機(jī)械能守恒的是c項(xiàng)答案c例2如圖所示，讓擺球從圖中a位置由靜止開始下擺，正好擺到最低點(diǎn)b位置時(shí)線被拉斷設(shè)擺線長(zhǎng)l1.6m，o點(diǎn)離地高h(yuǎn)5.8m，不計(jì)繩斷時(shí)的機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：(1)擺球剛到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)落地時(shí)擺球的速度大小解析(1)擺球由a到b的過程中只有重力做功，故機(jī)械能守恒根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg(1sin30)lmv，則vbm/s4m/s.(2)設(shè)擺球落地點(diǎn)為題圖中的d點(diǎn)，則擺球由b到d過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mvmvmg(hl)則vdm/s10m/s.針對(duì)訓(xùn)練1.如圖所示，用一輕繩系一小球懸于o點(diǎn)現(xiàn)將繩拉直使小球處于水平位置，然后靜止釋放，不計(jì)阻力小球下落到最低點(diǎn)的過程中，下列表述正確的是()a小球的機(jī)械能守恒b小球所受的合力不變c小球的動(dòng)能不斷減小d小球的重力勢(shì)能增加答案a解析小球在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，繩的拉力不做功，故小球的機(jī)械能守恒，a對(duì)小球在運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能不斷增加，重力勢(shì)能減小，合力的大小、方向在不斷變化，故b、c、d錯(cuò)2關(guān)于機(jī)械能守恒，下列說(shuō)法正確的是()a做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，機(jī)械能一定守恒b人乘電梯加速上升的過程，機(jī)械能守恒c物體必須在只受重力作用的情況下，機(jī)械能才守恒d合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒答案a解析做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，只受重力作用，機(jī)械能守恒，a正確；人乘電梯加速上升的過程，電梯對(duì)人的支持力做功，故人的機(jī)械能不守恒，b錯(cuò)誤；物體只有重力做功時(shí)，其他力也可存在，當(dāng)他們不做功或做功之和為0，機(jī)械能也守恒，故c錯(cuò)誤；合外力對(duì)物體做功為零，物體的動(dòng)能不變，機(jī)械能不一定守恒，d錯(cuò)誤3如圖所示，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的o點(diǎn)，另一端系一小球給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)在此過程中()a小球的機(jī)械能守恒b重力對(duì)小球不做功c輕繩的張力對(duì)小球不做功d在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少量答案c解析斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、輕繩張力的作用，由于除重力做