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课件网) 第5节 科学验证：机械能守恒定律 第一章 功和机械能 教学目标 水由高处自由落下 讨论：谁做功？能量变化情况如何？ 物体沿光滑斜面下滑 运动员撑杆跳 新课引入 v 动能和势能之间可以相互转化，在此过程中，是否会有一个量保持不变？ 一、机械能守恒定律 1.机械能：物体具有的动能和势能之和 机械能(E) 势能 (EP) 动能 (Ek) 弹性势能 重力势能 1 做自由落体运动的小球 1、根据动能定理 2、根据重力做功 v1 v2 2 h1 h2 Δh mg 思考：两个式子的含义？ 动能增加 EK 重力势能 减少EP 初态机械能E1 末态机械能E2 物体只受重力作用，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2.机械能守恒定律：在只有重力做功或弹力做功的物体系统内，物体只发生动能与势能的相互转化，而总的机械能保持不变. 3. 机械能守恒条件 只有重力做功或弹力做功的物体系统内： ①不受其他力的作用； ②受其他力，但其他力不做功(或者其他力做功代数和为零). 则该系统的机械能守恒. 跳伞员利用降落伞在空中匀速下落 抛出的篮球在空中运动（不计阻力） 光滑水平面上运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来 v 【学以致用】下列实例中哪些情况机械能是守恒的 若物体由静止下落高度h时，它的瞬时速度为v，那么重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为 mv2 h v 看它们在实验误差允许的范围内是否是相等，如果相等则验证了机械能守恒mgh = mv2 借助自由落体运动来验证机械能守恒定律 二、验证机械能守恒定律 实验目的 实验原理 打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。 打点计时器 纸带 重物 ？ 铁架台 实验器材 1. 将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。 2.用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。 3.更换纸带，重复几次。 4.选择合适的纸带，处理数据。 实验步骤 测量点n 1 2 3 4 5 6 高度hn /m 速度vn /(m/s) 势能EP /J 动能EK /J 数据记录 思考：若实验中，不测物体质量，还能验证机械能守恒么？ 在误差允许的范围内，自由下落的物体机械能守恒。 实验结论 【例题】把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，设实验中的小球的摆长为l，最大偏角为θ．忽略一切阻力，小球运动到最低位置时的速度是多大 典例分析 解：小球在摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒. 选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面. 小球在最高点A时为初状态的机械能：Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ) 小球在最低点O时为末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2 根据机械能守恒定律有 ： Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 即 mv2 = mgl ( 1- cosθ ) 所以 讨论：结果与生活经验是否一致？ 用机械能守恒定律解决问题的基本思路 1．选取研究对象———物体系统． 2．根据研究对象所经历的物理过程．进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒． 3．恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末状态时的机械能． 4．根据机械能守恒定律列方程，进行求解并讨论解的准确性． 科学验证：机械能守恒定律 三、机械能守恒定律的应用 一、机械能守恒定律 二、验证：机械能守恒定律 1. 下列物体中，机械能守恒的是 ( ) A. 以任意方向抛出去的物体 B. 被匀速吊起的集装箱 C. 在水平拉力作用下做匀加速直线运动的物体 D. 在水平拉力作用下做匀速直线运动的物体 AD 跟踪练习 2. 如图所示，m1＞m2，滑轮光滑且质量不计，空气阻力不计。开始用手托着 m1 ，手移开后，在 m1下降一定距离 d 的过程中，下列说法正确的是 ( ) A. m1 的机械能减小 B. m2 的机械能增加 C. m2 的机械能守恒 D. m1 和 m2 的总机械 ... ...
