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第八节第八节机械能守恒定律机械能守恒定律第八节第八节机械能守恒定律机械能守恒定律【学习目标】【学习目标】1 1知道机械能的各种形式，能够分析动能和势能包括弹性势能之间的转化问题，知道机械能的各种形式，能够分析动能和势能包括弹性势能之间的转化问题，理解机械能守恒定律的内容和守恒条件，会判断且会根据机械能守恒定律进行计算。理解机械能守恒定律的内容和守恒条件，会判断且会根据机械能守恒定律进行计算。2.2.自主学习、合作探究、体会从能量转化角度理解机械能首胜的条件，以及运用机械自主学习、合作探究、体会从能量转化角度理解机械能首胜的条件，以及运用机械能守恒定律解决问题的方法。能守恒定律解决问题的方法。3.3.激情投入，全力以赴，通过机械能守恒定律的学习，梳理科学的观点，理解自然规激情投入，全力以赴，通过机械能守恒定律的学习，梳理科学的观点，理解自然规律并用来解决实际问题。律并用来解决实际问题。重点：根据机械能守恒定律的条件判断机械能是否守恒，以及对机械能守恒定律的理重点：根据机械能守恒定律的条件判断机械能是否守恒，以及对机械能守恒定律的理解和应用解和应用难点：理解机械能守恒的条件，机械能守恒定律的应用。难点：理解机械能守恒的条件，机械能守恒定律的应用。1.1.物体沿光滑斜面下落时，物体沿光滑斜面下落时，重力对物体做重力对物体做_功，功，物体的重力势能物体的重力势能_，动能动能_，物体原来具有的重力势能转化成了物体原来具有的重力势能转化成了_，有初速度的物体，有初速度的物体，沿光滑斜面向上运动时，沿光滑斜面向上运动时，重力做重力做_功，功，物体原来具有的物体原来具有的_转化为转化为_，被压缩的弹簧可以把物体被压缩的弹簧可以把物体弹出去，弹簧的弹出去，弹簧的_转化为物体的转化为物体的_。猜测：在上述动能和势能转化的过程中，数值上有什么关系？猜测：在上述动能和势能转化的过程中，数值上有什么关系？2.2.机械能包括物体的机械能包括物体的_和和_。3.3.在只有重力或弹力做功的物体系统内，在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与动能与_相互转化，相互转化，而总的机械能保而总的机械能保持不变，这叫做机械能守恒定律。持不变，这叫做机械能守恒定律。思考：物体的机械能守恒时，只能受重力和弹簧弹力吗？思考：物体的机械能守恒时，只能受重力和弹簧弹力吗？思考：如果重力或弹力以外的力对物体做功，物体的机械能一定不守恒吗？思考：如果重力或弹力以外的力对物体做功，物体的机械能一定不守恒吗？4.4.机械能守恒定律成立的条件是什么？机械能守恒定律成立的条件是什么？5.5.判断机械能是否守恒的方法是什么？判断机械能是否守恒的方法是什么？预习案预习案【使用说明【使用说明&学法指导】学法指导】【预习自测】【预习自测】1.1.以下物体的运动过程中，物体的动能转化为势能的是以下物体的运动过程中，物体的动能转化为势能的是A.A.秋千由最高处荡到最低处秋千由最高处荡到最低处B.B.张开的弓把箭水平射出张开的弓把箭水平射出C.C.骑自行车匀速上斜坡时骑自行车匀速上斜坡时D.D.正在腾空而起的礼花弹正在腾空而起的礼花弹2.2.关于说法中正确的选项是关于说法中正确的选项是A.A.机械能守恒时，物体一定不受阻力机械能守恒时，物体一定不受阻力B.B.机械能守恒时，物体一定只受重力或弹力作用机械能守恒时，物体一定只受重力或弹力作用C.C.物体处于平衡状态时，机械能必守恒物体处于平衡状态时，机械能必守恒1.1.先通读教材，先通读教材，熟记并理解动能和势能的相互转化、熟记并理解动能和势能的相互转化、机械能守恒定律的内容，机械能守恒定律的内容，完成自主学习设置的问题，完成自主学习设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。问题。2.2.独立完成，限时独立完成，限时 1515 分钟。分钟。【知识准备】【知识准备】1.1.重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系2.2.动能定理：动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中等于物体在这个过程中_的变化。的变化。【自主学习】【自主学习】第 2 页D.D.物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒【我的疑惑】请将预习案中不能解决的问题写下来，供课堂解决。【我的疑惑】请将预习案中不能解决的问题写下来，供课堂解决。【信息链接】【信息链接】潮汐发电潮汐发电在海湾或感潮河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，在海湾或感潮河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。潮汐作为一种自然现象，为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便。这晚上的称为汐。潮汐作为一种自然现象，为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。涨潮时，大量海水种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能汹涌而来，具有很大的动能;同时，水位逐渐升高，动能转化为势能。落潮时，海水奔同时，水位逐渐升高，动能转化为势能。落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。建设潮汐电站，不需要移民，不淹没土地，没有环境污染问题，污染的可再生能源。建设潮汐电站，不需要移民，不淹没土地，没有环境污染问题，还可以结合潮汐发电开展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用工程还可以结合潮汐发电开展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用工程释放小球，试分析：释放小球，试分析：1 1由由 的过程中，小球的动能如何变化？弹簧的弹性势能如何变化？的过程中，小球的动能如何变化？弹簧的弹性势能如何变化？2 2由由 的过程中，小球的动能如何变化？弹簧的弹性势能如何变化？的过程中，小球的动能如何变化？弹簧的弹性势能如何变化？3 3小球的机械能守恒吗？小球的机械能守恒吗？4 4存在守恒吗？谁的能量是守恒的？存在守恒吗？谁的能量是守恒的？结论：在只有结论：在只有_做功的情况下，做功的情况下，_和和_ _ _可以相互转化，可以相互转化，_ _保持不变。保持不变。归纳总结：机械能守恒定律的内容：归纳总结：机械能守恒定律的内容：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _探究二探究二:探究机械能守恒定律的表达式探究机械能守恒定律的表达式表达角度表达角度守恒观点守恒观点表达式表达式表达意义表达意义探究案探究案探究一：机械能守恒定律探究一：机械能守恒定律问题问题 1 1小球自由下落的过程中，只有重力对物体做功，用小球自由下落的过程中，只有重力对物体做功，用和和分别表示物体的分别表示物体的初、末动能，用初、末动能，用和和分别小时物体的初、末势能，分别小时物体的初、末势能，表示重力所做的功，那么根表示重力所做的功，那么根据动能定理得：据动能定理得：=_=_；根据重力做功与重力势能变化之间的关系，根据重力做功与重力势能变化之间的关系，那么那么=_=_；上述两个关系式联立得：；上述两个关系式联立得：_；思考：试根据上述推导过程，分析小球运动到思考：试根据上述推导过程，分析小球运动到 A A 位置和位置和 B B 位置的机械能的关系？位置的机械能的关系？转化观点转化观点转移观点转移观点探究三探究三:探究机械能守恒定律的条件探究机械能守恒定律的条件1 1、从做功角度判断：、从做功角度判断：_ _ _(1)(1)系统不受其他外力系统不受其他外力(2)(2)系统受其他外力，但这些力系统受其他外力，但这些力_ _ _结论：在只有结论：在只有_做功的情况下，做功的情况下，_和和_ _ _可以相互转化，可以相互转化，_ _(3)(3)系统受其他外力，这些力做功，但这些力做功的代数和系统受其他外力，这些力做功，但这些力做功的代数和_ _._ _._保持不变。保持不变。问题问题 2 2：如下图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，如下图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O O 点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到 A A 位置位置AO=OBAO=OB，2 2、从能量转化的角度判断：、从能量转化的角度判断：_ _ _探究四：应用机械能守恒定律解决问题探究四：应用机械能守恒定律解决问题第 3 页第 4 页