8.4 机械能守恒定律 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.4 机械能守恒定律 机械能 动能 EK=1/2 mv2 势能EP 重力势能 EP=mgh 弹性势能 EP 机械能 E=EK+EP 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 之前的课中我们学习了哪些能量， 这些能量分别和什么有关？ 生活实例 跳高运动员是以高度来计成绩的，可他们为什么要先提高自己的速度？ 动能和势能的相互转化 伽利略理想斜面实验 追寻守恒量 动 画： 单摆，斜面，弹簧振子 理论推导 如图，物体沿光滑曲面滑下，在某一时刻处在高度为h1的位置A，这时它的速度是v1。经过一段时间时，物体下落到高度为h2的另一位置B，这时它的速度是v2。请用两种方法求解这一过程中重力做的功。 A B 末状态机械能 初状态机械能 小活动 用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动，铁锁向前摆去，摆回来时会碰到你的鼻子吗？ 高中阶段还有哪些运动可以用来验证机械能守恒定律？ 如果摆动过程中用一把直尺挡住悬线，摆回来时铁锁所达到的最大高度相同吗？说明理由？ 生活实例 一个小球在真空中下落，另一个完全相同的小球在油中下落相同高度，从能量角度分析有什么相同点和不同点？ 机械能守恒的条件是什么？ 机械能守恒定律应用步骤 l A B C O θ D 例：把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），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是多大？（重力加速度为g） 设最低点的重力势能为0 机械能守恒定律应用步骤 (1)确定研究对象 (2)受力分析 (3)判断机械能是否守恒 (4)视解题方便选取零势能面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。 (5)列出方程求解。 小球 重力——弹力——摩擦力 只受重力？其他力做功为0？ 一般选择地面为参考平面 机械能守恒定律应用 设计实验方案求弹簧笔按下时的弹性势能 总 结 一、动能与势能的相互转化 重力做功：动能        重力势能     弹力做功：动能        弹性势能 二、机械能守恒定律 在只有重力和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。 三、应用机械能守恒定律的条件 1.只受重力（弹力），不受其他力。如自由落体的物体   2.除重力（弹力）以外还有其他力，但其他力都不做功,或者其他力做功为零。如做单摆运动的物体 机械能守恒定律应用步骤 如果在例题中当质量为m 的小球运动到最低点时，绳子刚好被拉断，此时小球距离地面的高度为h。求 小球落地时速度的大小。 l A B C O θ D 理论推导 只有弹簧的弹力做功，弹簧和小球组成的系统机械能是否守恒？？？ 生活实例 车站 左图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。 明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？ 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。 车站 若不计列车受到的阻力，初动能和末动能是什么大小关系？ 举世闻名的三峡工程怎样 利用水利发电？ $