高中物理优质课公开课导学案8.4．机械能守恒定律.pdf

4．机械能守恒定律

知识结构导图

核心素养目标

物理观念：动能、势能、机械能的概念．

科学思维：转化观点在机械能守恒中的理解和应用．

科学探究：(1)通过实例探究机械能守恒条件．

(2)根据具体事例探究机械能守恒定律的不同表达式．

科学态度与责任：机械能守恒定律在日常生活中的应用．

知识点一追寻守恒量

阅读教材第89页内容．

1．伽利略的斜面实验探究如图所示．

2A

．过程：不计一切摩擦，将小球由斜面上某位置滚落，

它就要继续滚上另一个斜面B.

3BA

．现象：无论斜面比斜面陡些或缓些，小球的速度最

0

后总会在斜面上的某点变为，这一点距斜面底端的竖直高度与

________

它出发时的高度．

4．结论：这一事实说明某个量是____________的．在物理

学中我们把这个量叫做________．

知识点二动能与势能的相互转化

阅读教材第90页“动能与势能的相互转化”部分．

1．重力势能与动能

只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能

______________________________

，动能，能转化成了能；若重

________________

力做负功，则能转化为能．

2．弹性势能与动能

只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能

________，物体的动能________，________能转化为________

能．

3．机械能

(1)定义：重力势能、弹性势能与____________都是机械运动

中的能量形式，统称为机械能(mechanicalenergy)．

(2)动能与势能的相互转化：通过________或________做功，

机械能可以从一种形式转化为另一种形式．

拓展：

某车站的设计方案如图所示．由于站台建得稍高，车进站时

要上坡，出站时要下坡．忽略摩擦力，分析这种设计的优点．

进站前关闭发动机，机车靠惯性上坡，机车的动能转化为重

力势能储存起来，出站时下坡，机车和重力势能转化为动能，这

种设计的优点是节省了能源．

知识点三机械能守恒定律

阅读教材第91～93页“机械能守恒定律”部分．

1．推导

AB

物体沿光滑曲面从到滑下

11

22

由动能定理得W＝mv－mv

21

22

又因，重力对物体做的功等于物体重力势能的减少，

即W＝mgh－mgh

12

11

m2mghm2mgh

从以上两式可得v＋＝v＋

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