江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中物理第八章機械能守恒定律4機械能守恒定律課件新人教版必修第二冊

第八章

機械能守恒定律4

機械能守恒定律1教材預(yù)習(xí)·必備知識全過關(guān)2核心要點·能力素養(yǎng)全提升3分層作業(yè)學(xué)習(xí)目標學(xué)科核心素養(yǎng)1.通過機械能守恒定律的學(xué)習(xí)，初步建立能量觀念、體會守恒思想。2.會用能量觀念分析具體實例中動能與勢能（包括彈性勢能）之間的相互轉(zhuǎn)化。3.理解機械能守恒定律的推導(dǎo)過程。4.會從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度判斷機械能是否守恒，能應(yīng)用機械能守恒定律解決有關(guān)問題，體會利用機械能守恒定律解決問題的便利性。物理觀念:明確什么是機械能，知道在機械能守恒的情況下重力勢能與動能之間是相互轉(zhuǎn)化的，構(gòu)建能量觀念?？茖W(xué)思維:運用動能定理推導(dǎo)機械能守恒定律，體會做功在能量轉(zhuǎn)化過程中的用途?？茖W(xué)探究:驗證機械能守恒定律，體驗驗證過程和物理學(xué)的研究方法?？茖W(xué)態(tài)度與責任:樹立科學(xué)觀點，理解自然規(guī)律，并用來解決實際問題。01教材預(yù)習(xí)·必備知識全過關(guān)一、追尋守恒量伽利略的斜面實驗探究如圖所示。

2.實驗現(xiàn)象：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準確地終止于它開始運動時的______，不會更高一點，也不會更低一點。3.實驗結(jié)論：這說明某種“東西”在小球的運動過程中是________。在物理學(xué)上我們把這個不變量叫作能量或者能。靜止高度不變的二、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化1.重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化：只有重力做功時，若重力對物體做正功，則物體的重力勢能______，動能______，物體的__________轉(zhuǎn)化為______；若重力對物體做負功，則物體的重力勢能______，動能______，物體的______轉(zhuǎn)化為__________。2.彈性勢能與動能的轉(zhuǎn)化：只有彈簧彈力做功時，若彈力對物體做正功，則彈簧的彈性勢能______，物體的動能______，彈簧的__________轉(zhuǎn)化為物體的______；若彈力對物體做負功，則彈簧的彈性勢能______，物體的動能______，物體的______轉(zhuǎn)化為彈簧的__________。減少增加重力勢能動能增加減少動能重力勢能減少增加彈性勢能動能增加減少動能彈性勢能3.機械能：__________、__________與______統(tǒng)稱為機械能。

5.轉(zhuǎn)化的方式：通過____________做功，機械能可以從一種形式______為另一種形式。6.標矢性：機械能是________，是______（選填“標量”或“矢量”）。重力勢能彈性勢能動能重力或彈力轉(zhuǎn)化狀態(tài)量標量三、機械能守恒定律1.內(nèi)容：在______________________________內(nèi)，動能與勢能可以__________，而總的機械能__________。2.守恒定律表達式

3.守恒______物體系統(tǒng)內(nèi)只有______或______做功。4.應(yīng)用機械能守恒定律解決問題只需考慮運動的初狀態(tài)和________，不必考慮兩個狀態(tài)間過程的細節(jié)，即可以簡化計算。只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)互相轉(zhuǎn)化保持不變條件重力彈力末狀態(tài)02核心要點·能力素養(yǎng)全提升要點一

對機械能守恒定律的理解和判斷1.研究對象（1）當只有重力做功時，可取一個物體（其實是物體與地球構(gòu)成的系統(tǒng)）作為研究對象。（2）當物體之間的彈力做功時，必須將這幾個物體構(gòu)成的系統(tǒng)作為研究對象（使這些彈力成為系統(tǒng)內(nèi)力）。2.守恒條件理解（1）從能量轉(zhuǎn)化分析，系統(tǒng)內(nèi)部只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，無其他形式能量（如內(nèi)能）的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機械能守恒。（2）從做功條件分析，機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功。可從以下三種情形理解：①只受重力作用：如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運動（自由落體、豎直上拋、平拋、斜拋等）。②受其他力，但其他力不做功，只有重力或彈力做功，例如：物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力對物體不做功。

3.判斷機械能守恒的方法（1）做功分析法（常用于單個物體）（2）能量分析法（常用于多個物體組成的系統(tǒng)）（3）機械能的定義法：機械能等于動能與勢能之和，若一個過程中動能不變，勢能變化，則機械能不守恒，如勻速上升的物體機械能增加。例題1

[2022江蘇東臺練習(xí)]如圖所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是(

)

√[解析]

題圖甲中無論火箭勻速上升還是加速上升，都有推力做正功，機械能增加，A錯誤；題圖乙中物體沿斜面勻速上升，動能不變，重力勢能增加，機械能增加，B錯誤；題圖丙中，小球沿粗糙斜面加速滾下過程中，除了重力做功，還有摩擦力做負功，機械能減少，C錯誤；題圖丁中，彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為兩小車的動能，兩小車組成的系統(tǒng)機械能增加，而兩小車與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，D正確。對點演練1

[2022江蘇常熟月考]下列說法正確的是(

)

CA.被勻速向上吊起的集裝箱，其機械能守恒B.若某物體動能保持不變，則其所受合力一定為零C.若某物體動能保持不變，則其所受合力做的功一定為零D.被水平拋出的鉛球（忽略阻力），其機械能不斷增大[解析]

被勻速向上吊起的集裝箱，其向上的拉力做正功，因此機械能增加，A錯誤；若某物體動能保持不變，則其所受合力不一定為零，但合力做功一定為零，B錯誤，C正確；被水平拋出的鉛球，由于只有重力做功，因此其機械能守恒，D錯誤。要點二

機械能守恒定律的應(yīng)用1.機械能守恒定律的不同表達式項目表達式物理意義注意從守恒的角度看初狀態(tài)的機械能等于末狀態(tài)的機械能必須先選參考平面從轉(zhuǎn)化的角度看過程中動能的增加量等于勢能的減少量不必選參考平面從轉(zhuǎn)移角度看2.應(yīng)用機械能守恒定律解題的一般步驟（1）根據(jù)題意選取研究對象。（2）明確研究對象的運動過程，分析研究對象在此過程中的受力情況，弄清各力做功的情況，判斷機械能是否守恒。（3）恰當?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在此過程中初狀態(tài)和末狀態(tài)的機械能。（4）根據(jù)機械能守恒定律的不同表達式列方程并求解。

D

D

A

（1）運動員在跳臺上時具有的重力勢能（以水面為參考平面）；（2）運動員起跳時的動能；（3）運動員入水時的速度大??；入水時的速度大小與起跳時的方向有關(guān)嗎？（1）運動員在跳臺上時具有的重力勢能（以水面為參考平面）；

（2）運動員起跳時的動能；

（3）運動員入水時的速度大小；入水時的速度大小與起跳時的方向有關(guān)嗎？

B

03分層作業(yè)A級

必備知識基礎(chǔ)練一、對機械能守恒定律的理解與判斷1.[2023江蘇阜寧開學(xué)考]下列說法正確的是(

)

CA.被勻速向上吊起的集裝箱，其機械能守恒B.若某物體動能保持不變，則其所受合力一定為零C.若某物體動能保持不變，則其所受合力做的功一定為零D.被水平拋出的鉛球，其機械能不斷增大2.[2022江蘇溧陽期末]2022年4月16日，我國神舟十三號載人飛船在東風著陸場平安著陸。如圖所示為載人飛船在主降落傘牽引下正向地面減速下降，此過程中飛船的機械能(

)

BA.增加

B.減少

C.不變

D.無法判斷3.[2022江蘇南通月考]如圖所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是(

)

C

4.[2022江蘇泰州月考]下列說法正確的是(

)

C

二、機械能守恒定律的應(yīng)用

C

B

B

B級

關(guān)鍵能力提升練

B

D

DA.&1&

B.&2&

C.&3&