(
课件网) 机械能守恒定律 第八章 机械能守恒定律 第 4 节 理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。 新 课 标 要 求 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。 伽利略斜面实验 追 寻 守 恒 量 小球好像“记得”开始的高度，何种“东西”不变的？ 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？ 能量角度： 下滑时重力势能减少，动能增加； 上滑时重力势能增加，动能减少。 追 寻 守 恒 量 科学方法： 采用理想实验法，其核心是“可靠的 事实”+“严密的逻辑推理”。 理想斜面实验 动能与重力势能的相互转化 被压缩的弹簧弹射的过程 绳上弹起的过程 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 动 能 与 势 能 的 相 互 转 化 是 否 存 在 某 种 定 量 的 关 系 ？ 公 式 推 导 情景1 1.举例推导 动能定理： 功能关系： 光滑曲面 联立变形： 【结论】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。 x 原长 2 1 光滑平面 2.举例推导 动能定理： 功能关系： 联立变形： 【结论】只有弹力做功的系统内，动能与弹性势能互相转化时总的机械能保持不变。 情景2 公 式 推 导 定律理解 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 4.内容 只有弹力做功的系统内 忽略阻力，只有重力做功 3.总结归纳 需要设定零势能面 定律理解 定律理解 判断下图中系统及单个物体的机械能是否守恒？ 定律理解 【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 BCD 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 定 律 理 解 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. 定 律 理 解 2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤 (1)根据题意选取研究对象； (2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在此过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒. (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在此过程中的初态和末态的机械能. (4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程并求解. 【例2】 如图所示，把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最低点时的速度大小是多少？ 【解】以小球为研究对象。设最低点O的重力势能为0，以小球最高点的状态作为初状态，以小球最低点的状态作为末状态。 初状态的 ... ...
