(
课件网) 第四节 机械能守恒定律 第八章 机械能守恒定律 学习目标 1 新课讲解 3 新课导入 2 经典例题 4 课堂练习 5 本课小结 6 目录 学习目标 1. 知道能量守恒是自然界的重要规律； 2. 知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 3. 掌握机械能守恒定律的内容及得出过程； 4. 会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题。 新课导入 如果总表的读数不等于各分表读数，你会怎么想呢？是否守恒关系不成立了呢？ 生活实例：正常的水表连在自来水管道中，总表的读数应该等于各分表的读数的总和，这就是守恒关系 生活中的守恒观点 生活中有各种不同形式的能量 电影《挑战者号》中有一个片段，诺贝尔物理学奖得主，理查德·费曼将一个大铁球挂在铁链上做成单摆，演示了机械能的守恒。 新课讲解 问题 一、追寻守恒量 伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。他发现：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。 在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？ A B h h’ α β 问题 A B h h 实验表明斜面上的小球在运动过程中好像“记得 ”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。 后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。 能量概念的引入是科学前辈们追寻守恒量的一个重要事例。 二、动能与势能的相互转化 mg 我们发现，在这过程中，物体的速度增加了，表示物体的动能增加了。这说明，物体原来的重力势能转化成了动能。 重力做正功 ①重力势能→动能 减少的重力势能到哪里去了？ 沿光滑斜面滑下 沿光滑斜面上升 mg 由于物体的高度增加，它的重力势能增加了。这说明，物体原来具有的动能转化成了重力势能。 v0 ②动能→重力势能 重力做负功 减少的动能到哪里去了？ mg 竖直上抛 v0 动能与弹性势能的相互转化 1.重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式———机械能。 2.通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。 动能与势能的相互转化 三、机械能守恒定律 物体在某一时刻处在高度为h1的位置A,这时它的速度是v1。经过一段时间后，物体下落到高度为h2的另一位置B，这时它的速度是v2。 只有重力做功 v mg FN 重力做功=重力势能的变化： 合力做的功=动能的变化： 初状态 末状态 在只有重力做功的系统内，动能与重力势能互相转化时总的机械能保持不变。 初状态A = 末状态B 势能 动能 势能 动能 mgh1 mgh2 机械能守恒定律的应用 1.机械能守恒定律常用的三种表达式 (1)从不同状态看：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(或E1＝E2) 此式表示系统两个状态的机械能总量相等. (2)从能的转化角度看：ΔEk＝－ΔEp 此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量. (3)从能的转移角度看：ΔEA增＝ΔEB减 此式表示系统A部分机械能的增加量等于系统剩余部分，即B部分机械能的减少量. 经典例题 【例1】 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( ) A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒 B．乙图中，物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升的过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D．丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，机械能守恒 A与弹簧组成的系统机械能才守恒 只有重力做功，其他力做功代数和为0 AB组成的额系统内，只有动能与势能转化 小球所受的拉力不做功，只有重力做功 【例2】 如图所示，把一个小球用细线悬挂起来， ... ...
