2014年高三物理一轮复习机械能3.doc

第3课时　机械能守恒定律 导学目标 1.掌握机械能守恒的条件，会判断物体机械能是否守恒.2.掌握机械能守恒定律的三种表达式，理解其物理意义，能在解决问题时合理选用． 一、重力势能与弹性势能 [基础导引] 1．如图1所示，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h. 图1 (1)足球由位置1运动到位置2时，重力所做的功是多少？足球克服重力所做的功是多少？足球的重力势能增加了多少？ (2)足球由位置2运动到位置3时，重力所做的功是多少？足球重力势能减少了多少？ 2．如图2所示，质量m＝0.5 kg的小球，从桌面以上高h1＝1.2 m的A点下落到地面上的B点，桌面高h2＝0.8 m．在表格的空白处按要求填入数据． 图2 所选择的 参考平面 小球在A点 的重力势能 小球在B 点的重 力势能 整个下落 过程中小 球重力 做的功 整个下落 过程中小 球重力势 能的变化 桌面 地面 [知识梳理] 1．重力势能 (1)重力做功的特点①重力做功与________无关，只与初末位置的__________有关． ②重力做功不引起物体__________的变化． (2)重力势能①概念：物体由于________而具有的能． ②表达式：Ep＝________. ③矢标性：重力势能是________，正负表示其________． (3)重力做功与重力势能变化的关系 ①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就________；重力对物体做负功，重力势能就________． ②定量关系：重力对物体做的功________物体重力势能的减少量．即WG＝－(Ep2－Ep1)＝________. 2．弹性势能 (1)概念：物体由于发生____________而具有的能． (2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量________，劲度系数________，弹簧的弹性势能越大．(3)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W＝________. 二、机械能及其守恒定律 [基础导引] 1．如图3所示，质量为m的小球从光滑曲面上滑下，当它到达高度为h1的位置A时，速度大小为v1；当它继续滑下到高度为h2的位置B时，速度大小为v2. (1)根据动能定理列出方程，描述小球在A、B两点间动能的关系；图3 (2)根据重力做功与重力势能的关系，把以上方程变形，以反映出小球运动过程中机械能是守恒的． 2．神舟五号飞船从发射至返回的过程中，哪些阶段返回舱的机械能是守恒的(　　) ①飞船升空的阶段　②飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段　③飞船在空中减速后，返回舱与轨道舱分离，然后在大气层以外向着地球做无动力飞行　④进入大气层并运动一段时间后，降落伞张开，返回舱下降 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ [知识梳理] 1．机械能 ________和________统称为机械能，即E＝________，其中势能包括____________和____________． 2．机械能守恒定律 (1)内容：在只有____________做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能____________． (2)表达式： ①Ek1＋Ep1＝________________.(要选零势能参考平面) ②ΔEk＝________.(不用选零势能参考平面) ③ΔEA增＝________.(不用选零势能参考平面) 思考：物体所受合外力为零，物体的机械能一定守恒吗？举例说明. 考点一　机械能守恒的判断 考点解读 1．机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹力做功． 可以从以下两个方面理解：(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒．(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功．例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒． 2．判断方法 (1)当研究对象(除地球外)只有一个物体时，一般根据是否“只有重力(或弹簧弹力)做功”来判定机械能守恒． (2)当研究对象(除地球外)由多个物体组成时，往往根据是否“没有介质阻力和摩擦力”来判定机械能守恒． (3)注意以下几点：①“只有重力(或弹簧弹力)做功”不等于“只受重力(或弹簧弹力)作用”；②势能具有相对性，一般以解决问题简便为原则选取零势能面；③与绳子突然绷紧、物体间碰撞等相关的问题，除题中说明无能量损失或弹性碰撞外，机械能一定不守恒． 典例剖析 例1　木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度如图4所示，从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是(　　) A．子弹的