高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律备课ppt课件

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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？
结论：h'＝h，且与β角的大小无关。
　　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）。
后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。
二、动能和势能的相互转化
1.在以下体育比赛中，哪些能量之间发生了转化?
2.由A到B过程中，能量如何转化?
物体由于运动而具有的能叫做动能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做势能
物体的动能和势能之和称为物体的机械能，用E表示。E= Ek+ EP
注意:势能具有相对性,所以机械能也具有相对性,求机械能时应先规定零势能面.
3.机械能的定义及分类
4.能量的转化是通过做功来实现，在该过程中什么力做了功？
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？  
情况一： 一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为Ek1，重力势能为Ep1 ；在B点时动能为Ek2，重力势能为Ep2 。试判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。
从重力做功与重力势能变化的关系知:
结论：只有重力做功时，只发生动能和重力势能的相互转化，总的机械能守恒
在图中，如果物体从位置B沿光滑曲面上升到位置A，重力做负功，这种情况下上述的关系是否成立？
情况二：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，判定弹簧和小球系统机械能是否守恒。
EP2+EK2=EP1+EK1
WF= EK2-EK1
从弹力做功与弹性势能变化的关系知：
WF= EP1-EP2
EK2-EK1 = EP1-EP2
结论：只有系统内弹力做功时，只发生动能和弹性势能的相互转化，总的机械能守恒。
1、内容：在只有重力和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。2、条件：（1）系统内只有重力（或弹力）做功； （2）只发生动能和势能间的相互转化。3、表达式： ① EP2+EK2=EP1+EK1 （ E2= E1）
② △EK增＝△EP减
(1)做功分析法(常用于单个物体)
(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)
【例题】把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为l，最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度大小是多少？
解：拉力F不做功，只有重力G做功，小球机械能守恒。
2.对研究对象进行正确的受力分析；
3.判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件；
4.视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能；
5.根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。
应用机械能守恒定律解题的一般步骤：