高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律学案及答案

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律学案及答案，共5页。学案主要包含了学习目标，探究过程，课堂小结，课后练习等内容，欢迎下载使用。
8.4 《机械能守恒定律》导学案【学习目标】1.知道机械能概念和表达式，理解机械能守恒定律的内容、表达式和条件。2.经历科学探究的过程，学会科学探究的方法：观察现象、提出问题、猜想假设、理论分析验证、得出结论、推广应用。3.了解人们追寻守恒量和建立能量概念的漫长过程，学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析解决实际问题。【探究过程】一．观察演示实验，描述实验现象演示实验1     记录实验现象：                                              演示实验2     记录实验现象：                                小结：找出两个实验的共同特点：  二．猜想假设：      思考：从能量的角度分析两个实验哪些量是变化的，不变的量是什么？  机械能：1.概念：          、           、           统称为机械能2.表达式：                                       三．理论分析，推导验证合作探究一：分析伽利略理想斜面试验中小球机械能是否不变（动能与重力势能转化的系统）情景：质量为m的物体沿光滑斜面下滑，下滑过程中任取两个位置A和B。物体处在位置A时速度为v1，距离水平面的高度是h1，处在B位置时速度为v2，距离水平面的高度为h2。（1）分析物体由A落到B的过程中的受力情况及各力做功情况，并列出动能定理的方程。（2）列出这个过程中重力做功与重力势能变化的关系式。（3）根据（1）（2）分析物体在位置A时的机械能和在位置B时的机械能大小关系。       合作探究二：分析以下三种情况下物体系统机械能是否不变？（动能与重力势能转化的系统）1.做自由落体运动的小球    2.沿光滑曲面下滑的物块    3.沿粗糙斜面下滑的物块                                   合作探究三：填写下表，并思考讨论什么条件下机械能守恒？ 自由落体运动光滑斜面（曲面）粗糙斜面物体受力情况   有哪些力做功   机械能是否守恒   结论：                                                                                   合作探究四：小滑块在弹簧弹力作用下沿光滑水平面运动，弹性势能与动能之和是否保持不变？（动能与弹性势能转化的系统）在第三个演示实验中，如果不计阻力，在滑块运动过程中任意取1和2两个位置，对应的动能分别是Ek1和Ek2，对应的弹性势能分别为EP1和EP2，（1）分析物体由A落到B的过程中的受力情况及各力做功情况，并列出动能定理的方程。（2）列出这个过程中弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系式。（3）根据（1）（2）分析小滑块的动能和弹簧的弹性势能之和在位置1时和在位置2时是否相等（4）如果存在阻力，小滑块的动能和弹簧的弹性势能之和在不同位置还相等吗？      结论：                                                                               四.得出规律-----机械能守恒定律：1.内容：                                                                             2.条件：                                                                             3.表达式：                                                                            五.规律的应用------机械能守恒定律的应用例：把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为l，最大偏角为θ。（不计空气阻力）(1)分析小球在摆动过程中受到哪些力，各力做功情况，并判断摆动过程中小球机械能是否守恒。(2)小球运动到最底位置时的速度是多大？(3)解释引入实验中为什么小球摆回来时一定不会碰着鼻尖。        总结用机械能守恒定律解题的一般步骤    【课堂小结】1.本节课你学到了哪些知识？2.本节课你学到了哪些方法？3.本节课你理解的非常透彻非常清晰的知识或方法有哪些？还存在的疑问是什么？   【课后练习】1.在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的？说明理由。A.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落B.抛出的标枪在空中运动C.拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升D.在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来2.一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在粘性较大的液体中由静止开始下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方，（1）分析小球在下落过程中受力情况及各力做功情况并判断两种情形小球机械能是否守恒（2）分析两种情形下有几种形式能及小球的能量转化      3..把质量为m的石头从高h的山崖上以θ角向斜上方抛出,抛出时的初速度为v0 求石头落地时的速度v是多大？