第4节 机械能守恒定律 学习目标 1.了解人们追寻守恒量和建立“能量”概念的漫长过程。2.会用能量的观念分析具体实例中动能与势能之间的相互转化。3.理解机械能守恒定律的推导过程。4.会从做功和能量转化的角度判断机械能是否守恒，能应用机械能守恒定律解决有关问题。 知识点一 追寻守恒量 机械能守恒定律 (1)如图甲是滚摆及其运动的示意图，滚摆在上升过程中，重力做功情况如何？其动能与势能怎样变化？在下降过程中呢？ (2)如图乙所示，在光滑水平面上，弹簧左端固定，右端连接物体，弹簧被压缩到一定程度释放物体，在弹簧恢复到原长的过程中，弹力做功情况如何？弹性势能、物体的动能如何变化？ (3)如图丙所示用细绳把铁锁吊在高处，并把铁锁拉到鼻子尖前释放，保持头的位置不动，铁锁摆回来时，会打到鼻子吗？ 1.追寻守恒量 伽利略实验表明：小球在运动过程中，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于它开始运动时的高度，不会更高一点，也不会更低一点。这说明某种“东西”在小球运动的过程中是_____的。 2.动能和势能的相互转化 (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_____，_____转化成了动能；若重力做负功，则_____转化为_____。 (2)弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧的弹性势能_____，物体的动能_____，_____转化为动能。 (3)机械能 ①定义：_____、弹性势能与_____都是机械运动中的能量形式，统称为机械能。 ②机械能的转化：通过_____或弹力做功，机械能可以从一种形式_____成另一种形式。 3.机械能守恒定律 (1)推导 如图所示，物体沿光滑曲面滑下。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。用W表示这一过程中重力做的功。由动能定理可得 W＝mv－mv 又W＝_____ 从以上两式可得 mgh1－mgh2＝mv－mv 移项后得mv＋mgh2＝mv＋mgh1 即物体末状态动能与势能之和_____物体初状态动能与势能之和。 (2)内容：在只有_____或_____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_____。 (3)表达式：Ek2＋Ep2＝_____。 (4)守恒条件：只有_____或_____做功。 【思考判断】 (1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。( ) (2)物体自由下落时，重力做正功，物体的动能和重力势能都增加。( ) (3)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用。( ) (4)合力做功为零，物体的机械能一定保持不变。( ) (5)合力为零，物体的机械能一定守恒。( ) (6)只有重力做功时，物体的机械能一定守恒。( ) 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，A机械能守恒 B.乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B在下滑过程中机械能守恒 C.丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D.丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球的机械能守恒 听课笔记 判断机械能是否守恒的方法 (1)对单个物体 (2)对多个物体组成的系统 ①做功分析法 除受重力和弹 ... ...
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