高中物理 第七章 第8节 机械能守恒定律课件 新人教版必修2

2．表达式及其意义：
表达式
物理意义
从不同 状态看 从转化 角度看
从转移 角度看
Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或 初状态的机械能等于末状
E初＝E末
态的机械能
Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2或 过程中动能的增加量等于
ΔEk＝－ΔEp
势能的减少量
EA2－EA1＝EB1－EB2或 ΔEA＝－ΔEB
系统只有A、B两物体 时，A增加的机械能等于 B减少的机械能
答案：D 解析：小球向下做变速运动，重力势能mgh的变化随时间 不是均匀减小，B错；当小球重力等于弹力时小球速度最大， 动能最大，这个位置在BC间某一点，C错；在整个运动过程 中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误，D正确。
三、机械能守恒定律的应用 1．选取研究对象(物体或系统)。 2．明确研究对象的运动过程，分析研究对象在过程中的 受力情况，弄清各力做功情况，判断机械能是否守恒。 3．选取恰当的参考平面，确定研究对象在初末状态的机 械能。 4．选取恰当的表达式列方程求解。常见的表达式有以下 几种：
A．－mgh
B．mgH
C．mg(H＋h)
D．mg(H－h)
答案：B
解析：苹果下落过程机械能守恒，开始下落时其机械能为
E＝mgH，落到坑底时机械能仍为mgH。
二、对机械能守恒定律的理解 1．研究对象 (1)当只有重力做功时，可取一个物体(其实是物体与地球 构成的系统)作为研究对象，也可取几个物体构成的系统作为研 究对象。 (2)当物体之间有弹力做功时，必须将这几个物体构成的系 统作为研究对象(使这些弹力成为系统内力)。
3.守恒条件的理解 (1)只受重力(或弹簧弹力)作用，如做抛体运动的物体。 (2)除重力(或弹簧弹力)外，还受其他力的作用，但其他力 不做功。 (3)除重力(或弹簧弹力)外，受到其他力的作用，但其他力 做功的代数和为零。
特别提醒： (1)“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互转化的 整个过程中的任何时刻、任何位置，机械能总量总保持不变。 (2)机械能守恒的条件不是合力做的功等于零，也不是合力 等于零。
重点难点突破
一、对机械能的理解 1．机械能是一个状态量，机械运动的物体在某一位置 时，具有确定的速度，也就有确定的动能和势能，即具有确定 的机械能。 2．机械能是一个相对量，其大小与参考系、零势能面有 关。 3．机械能是标量，是系统所具有的。
如图，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始 落下，树下有一深度为h的坑。若以地面为零势能参考平面， 则当苹果落到坑底时的机械能为( )
机械能守恒定律
1．机械能 机械能是指系统内所有物体的 _动__能_______和___势__能_____ (重力势能，弹簧所具有的弹性势能)的总和。 2．机械能守恒定律 在只有重力或(弹簧)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___。
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机械守恒定律 第七章
第八节 机械能守恒定律 第七章
1 学习目标定位
2 课堂情景切入
5 考点题型设计
3 知识自主梳理
6 易错案例剖析
4 重点难点突破
7 课时作业
学习目标定位
* 知道机械能的概念，理解动能与势能的相互转化 ** 掌握机械能守恒的内容及适用条件 ** 会用机械能守恒定律解决有关问题 * 体会科学探究中的守恒思想
3．机械能守恒定律的表达形式
(1)初、末状态的机械能相等，即： Ek1＋Ep1＝__E_k_2＋__E__p2__ (2) 重 力 势 能 的 增 加 ( 减 少 ) 量 等 于 动 能 的 减 少 ( 增 加 ) 量 ， 即：ΔEP增＝____Δ_E_k_减___ 4．机械能守恒的条件 只有__重__力____做功或系统内__(_弹__簧__)_弹__力__ 做功。
a．Ek1＋EP1＝Ek2＋EP2，即初状态的动能与势能之和等于 末状态的动能和势能之和。
b．ΔEk＝－ΔEP或ΔEP＝－ΔEk，即动能(或势能)的增加量 等于势能(或动能)的减少量。
c．ΔEA＝－ΔEB，即系统内A物体机械能的增加量等于B 物体机械能的减少量。
5．对计算结果进行必要的讨论和说明。
2．弹性势能与动能 动能和弹性势能之间也可以相互转化。例如，象图甲那 样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小球 _克__服__弹__力___做功，使动能转化成弹簧的_弹__性__势__能___；小球静止 以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示)，这时弹力 对小球__做__功__，又使弹簧的_弹__性__势__能__转化成小球的__动__能__。
(南阳市部分示范高中2014～2015学年高一下学期联考)如 图，一小球自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．小球总机械能守恒 B．小球的重力势能随时间均匀减少 C．小球在B点时动能最大 D．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
课堂情景切入
用细绳把铁锁吊在高处，并把铁锁拉到鼻子尖前释放，保 持头的位置不动，铁锁摆回来时，会打着鼻子吗？试试看，并 解释为什么。
知识自主梳理
动能与势能的相互转化
1．重力势能与动能 物体自由下落或沿光滑斜面下滑时，重力对物体做正功， 物体的重力势能____减__少__，动能__增__加____，__重__力__势__能___转化 成了__动__能____；反之，将物体竖直上抛时，物体的___动__能___向 _重__力__势__能___转化。
特别提醒： 机械能守恒定律是一种“能—能转化”关系，其守恒是 有条件的，因此，应用时首先要对研究对象在所研究的过程 中机械能是否守恒做出判断。
Байду номын сангаас
(原创题)如图所示，轻质弹簧的一端与墙相连，被一质量 为1kg的小球压缩，小球被弹簧弹出后，沿光滑轨道滑上半径 为0.1m的光滑半圆轨道，且恰能到达最高点A，则弹簧在被压 缩过程中存储的弹性势能为________J。(g取10m/s2)