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第八节机械能守恒定律

【学习目标】

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，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.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。

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。

预习案

【使用说明学法指导】

1.先通读教材，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，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，解决问题。2.独立完成，限时15分钟。

【知识准备】

重力做功与重力势能变化的关系

动能定理：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中______的变化。

【自主学习】

1.物体沿光滑斜面下落时，重力对物体做____功，物体的重力势能______，动能______，物体原来具有的重力势能转化成了______，有初速度的物体，沿光滑斜面向上运动时，重力做____功，物体原来具有的______转化为______，被压缩的弹簧可以把物体弹出去，弹簧的______转化为物体的______。

猜想：在上述动能和势能转化的过程中，数值上有什么关系？

2.机械能包括物体的______和______。

3.在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与______相互转化，而总的机械能保持不变，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：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.机械能守恒定律成立的条件是什么？

5.判断机械能是否守恒的方法是什么？

【预习自测】

1.下列物体的运动过程中，物体的动能转化为势能的是（）

A.秋千由最高处荡到最低处

B.张开的弓把箭水平射出

C.骑自行车匀速上斜坡时

D.正在腾空而起的礼花弹

2.关于说法中正确的是（）

A.机械能守恒时，物体一定不受阻力

B.机械能守恒时，物体一定只受重力或弹力作用

C.物体处于平衡状态时，机械能必守恒

D.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。

【信息链接】

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，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发展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用项目

探究案

探究一：机械能守恒定律

问题1．小球自由下落的过程中，只有重力对物体做功，用Ek1和Ek2分别表示物体的初、末动能，用Ep1和Ep2分别小时物体的初、末势能，WG表示重力所做的功，则根据动能定理得：WG=_____；根据重力做功与重力势能变化之间的关系，则

__；

思考：试根据上述推导过程，分析小球运动到A位置和B位置的机械能的关系？

结论：在只有_____做功的情况下，_____和_____可以相互转化，_____保持不变。

问题2：如图所示，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位置（已知AO=OB），释放小球，试分析：

（1）由A→0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）由O→B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）小球的机械能守恒吗？

（4）存在守恒吗？谁的能量是守恒的？

结论：在只有_____做功的情况下，_____和_____可以相互转化，_____保持不变。

归纳总结：机械能守恒定律的内容：______________________________