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

思考：前面学习了哪几种形式的能量？表达式是什么？分别对应什么力做功？ 重力势能 弹性势能 动能 势能 机械能 重力势能EP 弹性势能EP 动能Ek WG=EP1-EP2 =-△EP EP=mgh W弹=EP1-EP2 = -△EP W合=Ek2-Ek1 =△Ek 知识回顾 伽利略 小球好像能“记住”自己的最大位置，从能量的角度思考里面的科学道理。 追寻守恒量 4 机械能守恒定律 伽利略 一、机械能 二、动能和势能的相互转化 1、分析单摆摆动过程中动能和势能的变化情况 CàB，动能 ，重力势能 ； BàA，动能 ，重力势能 ； AàB，动能 ，重力势能 ； BàC，动能 ，重力势能 ； OàB，弹力做 功，弹性势能 动能 ； BàO，弹力做 功，弹性势能 动能 ； OàA，弹力做 功，弹性势能 动能 ； AàO，弹力做 功，弹性势能 动能 ； 2．机械能：机械能是重力势能、弹性势能和动能的总称，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． 二、动能和势能的相互转化 1、分析单摆摆动过程中动能和势能的变化情况 h1 v1 v2 h2 A B 质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计空气阻力，取地面为参考平面，试分析物体由A到B过程中力做功情况和能量转化情况。 这些表达式有什么物理意义呢？ 如果空气阻力恒为f，则做功情况和能量转化情况又会怎样呢？ 三、机械能守恒定律 1、内容： 在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2、表达式： 3、条件： 系统内只有重力、弹力做功 4、推论： 除重力和弹簧弹力外，其他力对物体做的功等于物体机械能的变化量 例1、试判断下列各运动中机械能是否守恒(均不计空气阻力和摩擦阻力) 1. 抛出的手榴弹的运动 2. 细绳拴着小球在水平面内做匀速圆周运动 3. 手拉着一物体沿斜面匀速上滑 4. 套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动 5. 起重机吊起一物体 6. 自由下落的小球压缩弹簧后又被弹回 7. 弹簧下吊一小球上下振动 8. 蹦极 9. 关闭了动力的过山车的运动 10. 导弹在空中爆炸 √ √ × √ × × √ √ √ √ 2.如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中（ ） A.小球机械能守恒 B.小球和弹簧总机械能守恒 C.小球的重力势能随时间均匀减少 D.小球在b点时动能最大 E.到c点时小球重力势能的减少量等于 弹簧弹性势能的增加量 （1）从做功角度看：只有重力做功或弹簧弹力做功。 机械能守恒条件的理解： 【归纳总结】 （2）从能量转化角度看：只有系统内动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化。 4、应用机械能守恒定律解题的一般步骤 （1）确定研究对象，画出过程示意图 （2）分析物体的受力，明确各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件 （3）分析物体的运动，恰当地选取参考平面，确定物体初末状态的机械能（动 能和势能） （4）根据机械能守恒定律列方程求解 二、机械能守恒定律 1、内容： 在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2、表达式： 3、条件： 系统内只有重力、弹力做功 4、推论： 除重力和弹簧弹力外，其他力对物体做的功等于物体机械能的变化量 一、机械能 小结 例2、下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是（ ） A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒 C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒 D.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒 E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒 例3、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，A机械能守恒 B. 乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A加