人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律精品备课课件ppt
展开在现实生活中蕴涵着普遍的“不变”的思想
伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）
小球好像“记得”自己起始的高度，然后重复前面的运动
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量
物体由于运动而具有的能量
伽利略斜面实验表明，小球在运动过程中，“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量或能。
1、物体沿光滑斜面下滑时，重力做正功还是负功？动能和势能如何转化？2、重力做正功还是负功？竖直上抛的物体动能和势能如何转化？
一个小球在真空中做自由落体运动， 另一个同样的小球在黏性较大的液体中由 静止开始下落。它们都由高 度为 h1 的地方下落到高度为 h2 的地方。 在这两种情况下，重力做的功相等吗？重 力势能的变化相等吗？动能的变化相等 吗？重力势能各转化成什么形式的能？
物体由于运动而具有的能叫做动能
小球在真空中做自由落体运动机械能是否守恒？
情景设置：质量为m的物体自由下落过程中经过高度h1 的A点速度v1，高度h2的B点时速度为v2，不计空气阻力，分析A、B两位置的机械能的关系。
由动能定理 WG=mv22/2-mv12/2= EK2-EK1 又 WG=mgh1-mgh2 = EP1-EP2 得到 EK2-EK1=EP1-EP2 ① 移项后，得 EP2+EK2 = EP1+EK1 ② 即 E2= E1
由于A，B是任意选择的，所以在整个过程中机械能守恒。
得出结论：自由下落过程物体机械能守恒
小球在黏性较大的液体中由静止开始下落机械能是否守恒？
WG=mgh1-mgh2
物体沿光滑斜面下滑，机械能是否守恒？
物体沿光滑斜面下滑，机械能是否守恒？
例（1） 物体沿光滑斜面下滑
弹性势能与动能相互转化，机械能是否守恒？
如图，光滑小球套在水平杆上运动，C为原长处，从A到B过程中分析能量的变化，判定机械能是否守恒
分析 ： WF= EK2-EK1 又 WF= EP1-EP2则 EK2-EK1 = EP1-EP2即 EP2+EK2=EP1+EK1
注意：弹簧的弹性势能转化为物体的动能
在具体判断机械能是否守恒时，一般从以下两方面考虑：①对于某个物体，只受重力（弹力）做功；受其它力，而其他力不做功，则该物体的机械能守恒。②对于由两个或两个以上物体(包括弹簧在内组成的系统，如果系统只有重力做功或弹力做功，物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的转移，系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能就守恒。
深入理解：对守恒条件的理解下列说法正确吗？（1）只有重力（或弹力）做功意思是物体只受重力或弹力，不受其它力（2）只有重力（或弹力）做功意思是除重力（或弹力）其它力都不做功
讨论：下列实例中哪些情况机械能是守恒的
下列过程中加点物体的机械能守恒的是 ( )A. 秋天树叶从树上飘落B. 在空中匀速上升的热气球C. 运动员用力推出后在空中运动的铅球D. 在蹦床上来回运动的运动员
下列运动过程中，机械能守恒的是( )A. 跳伞运动员在空中匀速下落过程B. 不计空气阻力，抛出的在空中运动标枪C. 不计空气阻力，随摩天轮做匀速圆周运动的小孩D. 一个处于压缩状态的弹簧把小球弹出去过程，小球的机械能
内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
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。设最低点的重力势能为 0，以小球在最高点的状态作为初状态，以小球在最低点的状态作为末状态。
在最高点的动能 Ek1＝ 0，重力势能是 Ep1＝ mgl － lcsθ）
运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒， 即 Ek2 ＋ Ep2 ＝ Ek1 ＋ Ep1
此题用动能定理是否可解？
总结解题的方法和步骤： ①．选取研究对象 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时刻的机械能． ④．根据机械能守恒定律列方程，进行求解．
对比总结优点： 机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便；应用机械能守恒定律解决问题，只需考虑运动的始末状态，不必考虑两个状态之间过程的细节。因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题，应用机械能守恒定律则易于解决。
假设运动员从雪道的最高点A，如下图所示，由静止开始滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到达跳台的B点时速度多大?当他落到离B点竖直高度为10m的雪地C点时，速度又是多大?(设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力，g取10m/s2)
8.9m/s16.7m/s
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