(
课件网) 粤教版 必修二 第四章 第四章 机械能及守恒定律 第五节 机械能守恒定律 动能：EK= mv2 势能 重力势能：EP=mgh 弹性势能：EP= kx2 机械能 E=EK+EP 机械能 1、定义：动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能。 2、机械能是标量，具有相对性。 一、动能和势能之间的相互转化 弹性势能 动能 重力势能 通过重力或弹力做功， 动能与势能可以相互转化 一、动能和势能之间的相互转化 重力势能 动能 动能 弹性势能 重力势能 通过重力或弹力做功，动能与势能可以相互转化。 生活中的现象 某些汽车或列车站的站台都设计有一个小的坡度。这是为什么？ 进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。 动能与势能的相互转化是否存在某种定量关系 情境1：质量为m的小球从点A开始自由下落 机械能守恒：EP1 + Ek1 = EP2 + Ek2 机械能守恒条件：只有重力做功（单个物体） 二、机械能守恒定律 A B C x x 位置 小球EK 弹簧EP E=EK+EP A点 B点 C点 0 0 0 kx2/2 kx2/2 kx2/2 kx2/2 kx2/2 kx2/2 机械能守恒： E=EP+Ek （弹簧和小球组成的系统守恒） 机械能守恒条件：只有弹力做功 此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力 二、机械能守恒定律 1. 内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2. 表达式： 守恒观点 （1）EK2+EP2=EK1+EP1 即 E2=E1 转化观点 转移观点 或 ΔEk减=ΔEp增 或 ΔEA减=ΔEB增 （3）ΔEA=-ΔEB （2）ΔEk= -ΔEp 注意零势面选取 关注初、末状态动能和势能的变化量 二、机械能守恒定律 关注系统不同物体机械能的变化量 3. 机械能守恒的条件： (1)系统内只有重力和弹簧弹力做功. （理解：并非不受其它力，指的是除重力和弹簧弹力以外的力不做功或做功的代数和为零） (2)系统内只有动能和势能的相互转化,而没有其它形式能量参与转化。 二、机械能守恒定律 在拉力作用下沿斜面向上运动的物体。F=f 自由落体运动的小球 从A向O摆动的摆球 只受重力作用只有重力做功 受重力和其他力只有重力做功 受重力和其他作用力，重力做功外，其他作用力做功的代数和为零 举例： 物体系统只受重力和弹簧弹力，不受其他力。 小球和弹簧组成的系统。 例1 (多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ） 甲图中，物体将弹簧压缩的过程中，物体和弹簧组成的系统机械能守恒(不计空气阻力) 乙图中，物体在大小等于摩擦力的沿斜面向下的拉力F作用下沿斜面下滑时，物体机械能守恒 丙图中，物体沿斜面匀速下滑的过程中，物体机械能守恒 丁图中，固定的斜面光滑，物体沿斜面下滑的过程中，物体机械能守恒 ABD 情境：各接触面光滑，A自B上端自由下滑的过程中， A、B及两者组成的系统机械能如何变化？ 只有重力和A、B间的弹力做功 ———系统机械能守恒 A、B组成的系统： A物体： B对A的弹力做负功，这个力对A来说是外力 ———机械能不守恒(减少) B物体： A对B的弹力做正功，这个力对B来说是外力 ———机械能不守恒(增加) 例2 (多选) 如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平地面上.其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落，在B位置时刚接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零.不计空气阻力，则小球（ ） A. 下落至C位置时速度最大 B. 由A至D下落过程中机械能守恒 C. 由B至D的过程中，动能先增大后减小 D. 由A至D的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 ACD 例3 如图所示，从某高度处，将质量为m的小球斜向上方抛出，初速度为v0，小球到达最高点时的速度为v1，最大高度为h，重力加速度为g。以地面为参考平面，不计空 ... ...
