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

第四章 机械能守恒定律 一、何为"守恒"? 即"保持不变" 生活中有没有"守恒"呢? 一共有10瓶矿泉水，可以按不同的方法分给两人。 若甲分得8瓶 则乙分得2瓶 弱甲分得7瓶 则乙分得3瓶 若甲分得6瓶 则乙分得4瓶 若甲分得5瓶 则乙分得5瓶 1.在此过程中，“守恒量”是什么？ 矿泉水的总量 2.如何求出这个“守恒量”呢？ 选择其中一次进行相加 思考：从上个问题中可以得出，“守恒规律”有什么样的特点？ 1.守恒过程对应某一过程的各个状态 2.守恒规律对应某一种相同的物理量 3.守恒规律可以表达为形如a=a的形式 二、回到标题：“机械能守恒定律”，到底是啥守恒？ 回忆：“机械能守恒“中的机械能是指什么？ 小球的运动有什么规律？小球在运动过程中,h、v怎么变？ 高度h 速度v A--B 减小 增大 B--C 增大 减小 C--B 减小 增大 B--A 增大 减小 小球荡来荡去, 重复该过程 此消彼涨 根据刚刚的实验,完成下列表格： 猜想：在这个过程中，会不会也存在“守恒量”呢？如何比较？ 三、验证猜想 ①亏了。猪肉比牛肉便宜，换成猪肉的话，肉的总价值可能减少了。 ②赚了。换到的猪肉比牛肉要多，这样能吃得更加饱。 ③赚/亏了。猪肉（牛肉）比牛肉（猪肉）更好吃。 在比较时，应该将要比较的值，转化成单位相同的量来比较 脑筋急转弯：2斤牛肉，换5斤猪肉，是亏了还是赚了？ 重力势能变化 动能变化 A--B 减小 增大 B--C 增大 减小 C--B 减小 增大 B--A 增大 减小 小球荡来荡去, 重复该过程 此消彼涨 探究：重力势能和动能的转化 思考：在小球摆动的过程中，重力势能和动能是否完全相互转化？ 小球的机械能是否守恒？ 四、猜想与验证：小球在摆动过程中的动能与重力势能没有发生完全的转化， 那么是什么原因导致损耗的？ 在单摆上的小铁球旁加上塑料球、泡沫球，让它们从同一高度释放， 观察各种小球的运动情况，分析其受力及其做功情况。 材料 泡沫球 塑料球 钢球 受力情况 重力/拉力/很大阻力 重力/拉力/较小阻力 重力/拉力/很小阻力 做功情况 重力做功/阻力做功很多 重力做功/阻力做功较少 重力做功/阻力做功很少 机械能变化情况 减小得很快 减小较快 减少很慢 由此可推导出：若完全没有阻力做功（即只有重力做功），动能和重 力势能转化的过程中，总的机械能不变。 推一下它可以吗？ 你能用公式证明上面的结论吗？ 小球从1--2 的过程中，机械能转化情况如何？ WG=Ep1-Ep2 WG-Wf=EK2-EK1， 联立得： Ep1-Ep2-Wf=EK2-EK1 Ep1+EK1=Ep2+EK2+Wf E1≠E2 若Wf=0，则E1=E2 五、探究：动能与弹性势能的转化 分析：在滑块运动过程中，其动能和弹性势能的转化情况如何？ 运动过程 Ep弹变化 EK变化 A--B 减小 增大 B--C 增大 减小 C--B 减小 增大 B--A 增大 减小 循环往复 此消彼涨 受哪些力 哪些力做功 滑块 重力、支持力、弹簧弹力、阻力 弹簧弹力做功、阻力做功很少 此时的机械能 守恒吗？ 与上个实验一样，你能用公式表示出系统的机械能变化情况吗？ WG=Ep1-Ep2 WG-Wf=EK2-EK1， 联立得： Ep1-Ep2-Wf=EK2-EK1 Ep1+EK1=Ep2+EK2+Wf E1≠E2 W弹=Ep弹1-Ep弹2 W弹-Wf=EK2-EK1， 联立得： Ep弹1-Ep弹2-Wf=EK2-EK1 Ep弹1+EK1=Ep弹2+EK2+Wf E1≠E2 若Wf=0，则机械能守恒。 结论：若只有弹簧弹力做功，动能和弹性势能转化过程中， 总的机械能守恒。 探究：动能和重力势能、弹性势能的转化规律 W弹=Ep弹1-Ep弹2 W弹-Wf=EK2-EK1， 联立得： Ep弹1-Ep弹2-Wf=EK2-EK1 Ep弹1+EK1=Ep弹2+EK2+Wf E1≠E2 W弹=Ep弹1-Ep弹2 WG=Ep1-Ep2 WG+W弹-Wf=EK2-EK1， 联立得： Ep1-Ep2+Ep弹1-Ep弹2-Wf=EK2-EK1 Ep1+Ep弹1+EK1=Ep弹2+EK2+Ep2+Wf E1≠E2 若Wf=0，则机械能守恒 注意！ 机械能守恒，指的是重物的机械能守恒吗？ 指重物、地球、弹簧所组成的系统机械能守恒 课堂小结：机械能守恒定律 机械能守恒定律 1.内容：在只有重力或者弹力做功的系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2.机械能为守恒量，即机械能保持不变。 3.表达式：E1=E2,Ep1+EK1=Ep2+EK2 生活中的守恒 1.守恒过程对应某一过程的各个状态 2.守恒规律对应某一种相同的物理量 3.守恒规律可以表达为形如a=a的形式 谢 谢！ Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$