8.4 机械能守恒定律 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

机械能守恒定律 伽利略理想斜面实验（斜面均光滑） 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？ 伽利略理想斜面实验（斜面均光滑） 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？ 　　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。 机械能 1、定义：动能、重力势能和弹性势能的统称。 2、表达式： 3、说明： 机械能是标量，只有大小，没有方向。 机械能具有相对性，与参考面的选择有关。 机械能是一个状态量 A B C 1.重力势能与动能相互转化 什么力在做功？ 有哪些能量在转化？ 2.弹性势能与动能相互转化 O 原长 B A 动能和势能转化之间是否存在某种定量关系？ 一质量为m的小球从某处自由下落，任意取了A和B两位置，如图（请推导小球在运动过程中AB位置机械能之间的关系） 以地面为参考平面 h1 h2 v1 v2 在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能相互转化，且机械能的总量保持不变。 A B C 1、会打中鼻子吗？ 2、怎样做会让钩码打中鼻子？ V1 弹簧弹性势能与小球的动能相互转化 在只有弹簧弹力做功的物体和弹簧系统内，动能和弹性势能相互转化，且机械能的总量保持不变。 V2 三、机械能守恒定律 动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2、表达式： 1、内容： 在只有重力（或弹力）做功的物体系统内， 3、守恒条件 物体系统内只有重力或弹力做功 受其他力作用，但不做功 A B C 光滑斜面下滑 V2 V1 h1 h2 受其他力作用，力也做功，但做功的代数和为零 V2 V1 h1 h2 F f F=f F F v v 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： 1、重力做的功相等吗？ 2、重力势能的变化相等吗？ 3、动能的变化相等吗？ 4、重力势能各转化成什么形式的能？ 思考与讨论 【总结】机械能不可能凭空产生，也不会凭空消失，机械能的增减，是除了重力和弹力之外的其它力做功的必然结果 【例题1】判断下列各题中物体的机械能是否守恒？ 降落伞匀速下降 用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。 木块沿光滑固定斜面下滑 mg V0 h v 例1：在离地面高h处，以υ0的速度水平抛出一石块，若空气阻力不计，求石块刚落至地面时速度的大小． 解： 2、受力分析 4、选参考平面，确定初、末态的机械能 5、建方程 3、判断机械能是否守恒 6、求解 运动过程中只有重力做功，机械能守恒 选地面为零势能面 由机械能守恒定律有： 1、找对象 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。小球运动到最底位置时的速度是多大？ 以最低点为零势能面 最高点的A机械能为 A C O L 最低点的O机械能为 只有重力做功，机械能守恒，得： 课堂小结 机械能 概 念： 机械能守恒定律 表达式： 机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称 机械能是标量，具有相对性 1.定律内容： 在只有重力或弹簧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、表达式： 3.条件: 只有重力或弹簧弹力做功。 Lavf57.62.100 $$