《2021-2022学年高一物理备课帮导学案（人教版2019必修第二册）》8.4机械能守恒定律（解析版）

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§8.4 机械能守恒定律
使用说明及学法指导（正确的方法会取得事半功倍的效果！）
1．首先明确“知识必备”中的两个知识点；然后再通读教材，查找资料，完成“教材助读”中的问题；
2．完成时间：20 分钟。
知识必备（你准备好了吗？）
1.动能定理
目标展示
〖教学目标〗
1 ．在已经学习有关机械能概念的基础上，学习机械能守恒定律，掌握机械能守恒的条件，掌握应用机械能守恒定律分
析、解决问题的基本方法．
2 ．学习从功和能的角度分析、处理问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。
〖核心素养〗
【物理观念】首先从概念的角度出发，明确什么是机械能，在机械能守恒的情况下重力势能与动能之间是相互转化的，
构建能量观念。
【科学思维】通过纸带和打点计时器找到重力势能的减少量与动能增加量之间的关系，从而验证机械能守恒定律，体验
验证过程和物理学的研究方法。
【科学探究】运用动能定理推导机械能守恒定律，体会做功在能量转化过程的用途。
【科学态度与责任】通过机械能守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题
〖教学重点与难点〗
重点： 1. 掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容；
2. 在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。
难点： 1. 从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件；
2. 能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体所具有的机械能，尤其是分析、
判断物体所具有的重力势能。
预习案
2.重力势能与弹性势能
教材助读（问题引领方向！）
1．理解机械能守恒的条件
2．机械能守恒的应用
预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）
1.如图所示实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是(　　)
【答案】D
【解析】：人上楼、跳绳过程中机械能不守恒，从能量转化角度看都是消耗人体的化学能；水滴石穿，水
滴的机械能减少的部分转变为内能；弓箭射出过程中是弹性势能与动能、重力势能的相互转化，只有重力
和弹力做功，机械能守恒。
2.判一判
(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化.(　　)
(2)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用.(　　)
(3)合力为零，物体的机械能一定守恒.(　　)
(4)合力做功为零，物体的机械能一定保持不变.(　　)
(5)只有重力做功时，物体的机械能一定守恒.(　　)
【答案】√×××√
我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）
请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
质疑探究（质疑解疑，合作探究）
探究案
探究点一：机械能守恒的条件
例1.关于以下四幅图，下列说法中正确的是(　　)
A．图 1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒
B．图 2中火车在匀速转弯时机械能守恒
C．图 3中握力器在手的压力作用下弹性势能增加了
D．图 4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
【答案】BC
【解析】：图 1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程，钢绳对它做负功，所以机械能不守恒，故A错误；图
2中火车在匀速转弯时做匀速圆周运动，动能不变，重力势能也不变，机械能守恒，B正确；图 3中握力
器在手的压力下形变增大，所以弹性势能增大，C正确；图 4中撑杆跳高运动员在上升过程中撑杆的弹性
势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误。
针对训练 1.如图所示，下列判断错误的是（　　）
A．甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友机械能不守恒
B．乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒
C．丙图中，在光滑的水平面上，小球和弹簧系统机械能守恒
D．丁图中，气球匀速上升时，机械能不守恒
【答案】B
【解析】A．甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友可能受到阻力作用，且阻力做负功，机械能不守恒，故A
正确；B．乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客动能不变，重力势能时刻变化，机械能不守恒，故B错
误；
C．丙图中，在光滑的水平面上，小球和弹簧系统所受外力均不做功，而系统内只有弹力做功，所以系统
机械能守恒，故C正确；D．丁图中，气球匀速上升时，动能不变，重力势能增大，机械能不守恒，故D
正确。
本题选错误的，故选 B。
针对训练 2.下列说法正确的是（）
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