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

第八章

機(jī)械能守恒定律4

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

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于它開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的______，不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn)。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：這說(shuō)明某種“東西”在小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是________。在物理學(xué)上我們把這個(gè)不變量叫作能量或者能。靜止高度不變的二、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化1.重力勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化：只有重力做功時(shí)，若重力對(duì)物體做正功，則物體的重力勢(shì)能______，動(dòng)能______，物體的__________轉(zhuǎn)化為______；若重力對(duì)物體做負(fù)功，則物體的重力勢(shì)能______，動(dòng)能______，物體的______轉(zhuǎn)化為__________。2.彈性勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化：只有彈簧彈力做功時(shí)，若彈力對(duì)物體做正功，則彈簧的彈性勢(shì)能______，物體的動(dòng)能______，彈簧的__________轉(zhuǎn)化為物體的______；若彈力對(duì)物體做負(fù)功，則彈簧的彈性勢(shì)能______，物體的動(dòng)能______，物體的______轉(zhuǎn)化為彈簧的__________。減少增加重力勢(shì)能動(dòng)能增加減少動(dòng)能重力勢(shì)能減少增加彈性勢(shì)能動(dòng)能增加減少動(dòng)能彈性勢(shì)能3.機(jī)械能：__________、__________與______統(tǒng)稱為機(jī)械能。

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

3.守恒______物體系統(tǒng)內(nèi)只有______或______做功。4.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題只需考慮運(yùn)動(dòng)的初狀態(tài)和________，不必考慮兩個(gè)狀態(tài)間過(guò)程的細(xì)節(jié)，即可以簡(jiǎn)化計(jì)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(diǎn)·能力素養(yǎng)全提升要點(diǎn)一

對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解和判斷1.研究對(duì)象（1）當(dāng)只有重力做功時(shí)，可取一個(gè)物體（其實(shí)是物體與地球構(gòu)成的系統(tǒng)）作為研究對(duì)象。（2）當(dāng)物體之間的彈力做功時(shí)，必須將這幾個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)作為研究對(duì)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(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，無(wú)其他形式能量（如內(nèi)能）的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（2）從做功條件分析，機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做功?？蓮囊韵氯N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(yùn)動(dòng)（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(duì)物體不做功。

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

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

)

√[解析]

題圖甲中無(wú)論火箭勻速上升還是加速上升，都有推力做正功，機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤；題圖乙中物體沿斜面勻速上升，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加，B錯(cuò)誤；題圖丙中，小球沿粗糙斜面加速滾下過(guò)程中，除了重力做功，還有摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少，C錯(cuò)誤；題圖丁中，彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為兩小車的動(dòng)能，兩小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，而兩小車與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，D正確。對(duì)點(diǎn)演練1

[2022江蘇常熟月考]下列說(shuō)法正確的是(

)

CA.被勻速向上吊起的集裝箱，其機(jī)械能守恒B.若某物體動(dòng)能保持不變，則其所受合力一定為零C.若某物體動(dòng)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(jī)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(jī)械能增加，A錯(cuò)誤；若某物體動(dòng)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(cuò)誤，C正確；被水平拋出的鉛球，由于只有重力做功，因此其機(jī)械能守恒，D錯(cuò)誤。要點(diǎn)二

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

D

D

A

（1）運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)上時(shí)具有的重力勢(shì)能（以水面為參考平面）；（2）運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的動(dòng)能；（3）運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度大??；入水時(shí)的速度大小與起跳時(shí)的方向有關(guān)嗎？（1）運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)上時(shí)具有的重力勢(shì)能（以水面為參考平面）；

（2）運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的動(dòng)能；

（3）運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度大小；入水時(shí)的速度大小與起跳時(shí)的方向有關(guān)嗎？

B

03分層作業(yè)A級(jí)

必備知識(shí)基礎(chǔ)練一、對(duì)機(jī)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(shuō)法正確的是(

)

CA.被勻速向上吊起的集裝箱，其機(jī)械能守恒B.若某物體動(dòng)能保持不變，則其所受合力一定為零C.若某物體動(dòng)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(jī)械能不斷增大2.[2022江蘇溧陽(yáng)期末]2022年4月16日，我國(guó)神舟十三號(hào)載人飛船在東風(fēng)著陸場(chǎng)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(guò)程中飛船的機(jī)械能(

)

BA.增加

B.減少

C.不變

D.無(wú)法判斷3.[2022江蘇南通月考]如圖所示，下列關(guān)于機(jī)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(shuō)法正確的是(

)

C

二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

C

B

B

B級(jí)

關(guān)鍵能力提升練

B

D

DA.&1&

B.&2&

C.&3&