§8.4 机械能守恒定律-2021-2022学年高一物理同步备课精选课件（人教版2019必修第二册)

§8.4 机械能守恒定律 1 在现实生活中蕴涵着普遍的“不变”的思想 在不变中又蕴涵了什么呢？ 导入新课 物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变，所以对于守恒量的寻求是合理的，而且也是极为重要的研究方向。 物理学家劳厄说： “追寻守恒量” 导入新课 有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的自然现象 这条定律称做能量守恒定律。它指出有某一个量，我们把它称为能量，他在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念. 物理学家费恩曼说： 导入新课 追寻守恒量 一、伽利略斜面实验 伽利略理想斜面实验（斜面均光滑） A B h h 在伽利略的斜面理想实验中，是否存在守恒量？ 一、伽利略斜面实验 A B h h 1、小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，经历了哪几个运动过程？ 2、这些过程各有什么特点？ 1、小球经历了先加速后减速的过程 2、在加速过程中，小球速度增大，位置高度减小； 在减速过程中，小球速度减小，位置高度增大 一、伽利略斜面实验 下滚过程 上滚过程 高 度 速 度 现在我们小球的物理过程抽象化 1、小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度 2、加速过程与减速过程中与高度有关的一个物理量在变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化 3、与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度有关的物理量的变化 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。 在伽利略的斜面理想实验中，存在什么样的守恒量？ 高度？ 运动快慢？ 其他？ 二、能量 结 论 伽利略斜面实验表明： 1.小球在运动过程中，“有某一量是守恒的”，这个量叫能量。 2.相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。势能包括重力势能和弹性势能 3.物体由于运动而具有的能量叫做动能。 能量无处不在 二、能量 几种常见的能量形式 相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能。 二、能量 （一）势能 在伽利略斜面实验中，势能和动能是怎样转化的? A B h h 二、能量 A B h h 分析伽利略理想斜面实验（斜面均光滑） 下滚过程 上滚过程 高度（势能） 速度（动能） 逐渐减小 逐渐增大 逐渐增大 逐渐减小 二、能量 （三）动能与重力势能的相互转化 二、能量 游乐园海盗船 二、能量 （三）动能与重力势能的相互转化 二、能量 （三）动能与重力势能、弹性势能的相互转化 请问：“一辆滑车在下滑过程中，既然没有什么动力，为什么每次总能如此准确的完成一连串有惊无险的动作呢？” 观察与思考 动能 势能 1 2 Ek＝ mv 2 重力势能 弹性势能 1 2 EP＝ k l 2 EP＝m g h 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 1. 下列实例中,动能转化为势能的是 ( ) A. 竖直上抛的正在上升的小球． B. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶. C. 从高处下落的石块． D. 从斜槽上滚下的小球． A 解析：B、C、D中均为势能转化为动能． A中为重力势能转化为小球的动能． 课堂练习 2．关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的（ 　） A．无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高度相同. B．实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些. C．只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同. D．伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量. BCD 课堂练习 3. 关于能量概念的说法正确的是 ( ) A．能量的概念是牛顿首先提出的一个力学概念. B．能量的概念是伽利略提出的,并用斜面理想实验来　 　　验证能量的存在. C．人们从伽利略的斜面实验得到启发,认识到引入能　 　　量概念的重要性. D．以上说法都不正确. C 课堂练习 观察 动能与势能的相互转化 （一）可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。 （二）重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。 三、“追寻守恒量”的意义 探寻动能与势能转化规律 如图，一个质量为m的小球自由下落或做斜抛运动或竖直上抛，经过某高度为h１的A点时速度为v１，下落到某高度为h2的B点时速度为v2，试写出小球在A点时的机械能EA和在B点时的机械能EB，并找出小球在A、B时所具有的机械能EA、EB之间的数量关系。