8.4机械能守恒定律 课件（共29张PPT）2024-2025学年人教版（2019）高中物理必修第二册

(课件网) 8.4 机械能守恒定律 人教版2019物理必修第二册第八章 伽利略理想斜面实验 A B hA hB 1.实验过程： 一、追寻守恒量 2.实验现象： 在没有空气阻力和摩擦力时，无论斜面B陡一些，还是缓一 些，小球总能到达斜面B上与释放点等高的位置，即hA=hB 3.实验结论： 小球在运动中“某个量是守恒的” 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）。 把这个量叫做能量或能。 让静止的小球沿斜面A滚下，小球将滚上斜面B 追寻守恒量 1.概念： 2.表达式： 1重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称 为机械能 E：机械能 EK：动能 EP：重力势能和弹性势能 理解： ①机械能是状态量 例： v2 A h1 h2 B v1 自由落体运动 EA=EKA+EPA EB=EKB+EPB 地面为零势能面 （对应物体在某一时刻或某一位置时的机械能） 一、机械能（E） 3.标量： ②机械能具有相对性 只有大小，没有方向，但有正、负之分。 （其大小与参考系、零势能面的选取有关） 1.概念： 2.表达式： 1重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称为机械能 理解： ①机械能是状态量 （对应物体在某一时刻或某一位置时的机械能） 一、机械能（E） 生活中有很多动能和势能相互转化的例子 【思考】蹦床运动员在向上的运动过程中，蹦床的弹性势能、运动员的重力势能与动能如何相互转化？ 课堂引入 1.动能和势能之间的转化是通过什么来实现的呢？ 2.动能和势能之间的相互转化遵循什么规律呢？ 思考： 飞流直下的瀑布 重力势能 动能 运动员从跳板上弹起的过程， 跳板的弹性势能转化为运动员的动能。 结论: 物体的动能和重力势能可以相互转化。 情景一： 二、动能与势能的相互转化 让静止的小球沿着斜面A滚下，之后小球将滚上B斜面。 情景二： A B 问题1： 下降时，高度降低，重力势能减少。那么减少的重力势能去哪里啦？ 下降时，物体的速度增加了，所以减少的重力势能转化为动能了。 问题2： 上升时，高度升高，速度越来越小。那么减少的动能去哪里啦？ 上升时，物体的高度增加了，所以减少的动能转化为重力势能了。 重力势能转化为动能 v v 动能转化为重力势能 自由落体 竖直上抛 重力做正功，重力势能减小 动能增加 动能减小 重力做负功，重力势能增加 情景三： 物理情景4：物体沿光滑曲面滑下，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计阻力，取地面为参考平面。 问题：试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。 三、机械能守恒定律 A点 B点 由动能定理得 重力功与重力势能的关系 以上两式得 移项 结论 三、机械能守恒定律 等式左边为物体初状态动能与势能之和，等式右边为物体末状态动能与势能之和。 结论：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。 三、机械能守恒定律 在只有重力做功的情况下，机械能是守恒的；同样作为机械能组成部分的弹性势能，在只有弹力做功的物体系统中动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能保持不变。 三、机械能守恒定律 1.内容：在只有重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，而机械能的总量保持不变。 2.表达式： ①守恒式：E1=E2 注：选取零势能面 ②转化式： EP增= EK减 EP减= EK增 或 3.机械能守恒的条件： 只有重力（或弹力）做功 （不需选取零势能面） 注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力 三、机械能守恒定律 你是如何理解“只有重力（或弹力）做功”的？ （1）只受重力 （或弹力）作用 如： 自由落体运动 抛体运动 竖直上抛 竖直下抛 平抛 斜抛 物体沿光滑斜面下滑 物体沿光 ... ...