【物理】机械能守恒定律 教学课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptxVIP

第四节机械能守恒定律第八章机械能守恒定律

学习目标1新课讲解3新课导入2经典例题4课堂练习5本课小结6目录

学习目标1.知道能量守恒是自然界的重要规律；2.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化；3.掌握机械能守恒定律的内容及得出过程；4.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题。

新课导入如果总表的读数不等于各分表读数，你会怎么想呢？是否守恒关系不成立了呢？生活实例：正常的水表连在自来水管道中，总表的读数应该等于各分表的读数的总和，这就是守恒关系生活中的守恒观点生活中有各种不同形式的能量

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。

新课讲解问题一、追寻守恒量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？ABhh’αβ

问题ABhh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。能量概念的引入是科学前辈们追寻守恒量的一个重要事例。

二、动能与势能的相互转化mg我们发现，在这过程中，物体的速度增加了，表示物体的动能增加了。这说明，物体原来的重力势能转化成了动能。重力做正功①重力势能→动能减少的重力势能到哪里去了？沿光滑斜面滑下

沿光滑斜面上升mg由于物体的高度增加，它的重力势能增加了。这说明，物体原来具有的动能转化成了重力势能。v0②动能→重力势能重力做负功减少的动能到哪里去了？mg竖直上抛v0

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

三、机械能守恒定律物体在某一时刻处在高度为h1的位置A,这时它的速度是v1。经过一段时间后，物体下落到高度为h2的另一位置B，这时它的速度是v2。只有重力做功vmgFN重力做功=重力势能的变化：合力做的功=动能的变化：

初状态末状态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。初状态A=末状态B势能动能势能动能mgh1mgh2

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.

经典例题【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0AB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

【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。初状态的机械能：末状态的机械能：由机械能守恒定律得：需要设定零势能面得所求的速度大小：

当堂检测题1伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同高度的点，不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（）A.弹力 B.势能 C.速度 D.能量【解析】在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面滚到另一个斜面，势能先减小后增大，速度先增大后减小，不变的“东西”应是能量，包括动能和势能。【点拨】伽利略的斜面实验中，小球的高度、速度、势能和动能都是在不断变化的，只有能量是守恒的。?D

题2［多选］伽利略斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此实验中能说明能量在小球运动