2014年春(教师使用)高一物理(粤教版)必修二同步课件 第4章 第4节 机械能守恒定律(44张ppt)

机械能守恒定律：
1、内容：在只有重力（或弹簧的弹力）做功 的情形下，物体的动能和势能发生相互转化， 而总的机械能保持不变。这个结论叫做机械能 守恒定律。
2、表达形式： ①Ek1 E p1 Ek 2 E p2 ②E增 E减
3、守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功
【例题】判断下列各题中物体的机械能是否守恒？ F
解：M、m构成的系统机械能守恒：
Mgh
mgh
1 2
(M
m)v2
v 2(M m)gh /(M m)
机械能的应用
例一、 一跳水运动员站在h=10m高的跳台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台 时的速度v0=5m/s，求运动员落水时的速度v的大小？（忽略空气的阻力， g=10/s2）
，
解：以运动员为研究对象，运动员跳离跳台后 只有重力做功， 选水面为零势面
V0=5m/s
根据机械能守恒 E1=E2
EK1+EP1=EK2+EP2
1 2
mv02
mgh
1 2
mv2
0
代入数据得
v 2gh v02 21010 52 15m / s
h=10m
v 步骤：
1：确定研究对象 2：判断是否符合机械能守恒条件 3：零势面的选取 4：确定初末状态的动能与势能 5：列出表达试
G 将小球斜抛出去后
(不计阻力)
G 木块沿光滑斜面下滑
F
F
G
G
降落伞匀速下降
v
光滑水平面上 运动的小球，
把弹簧压缩后
又被弹回来。
轻绳 单摆
讨论与交流2
1．机械能守恒定律成立的条件是什么？ 只有重力或弹簧的弹力做功 2．在机械能守恒定律的表述中，你对“只

•
15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年7月下午5时52分21.7.3017:5往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2021年7月30日星期五5时52分26秒17:52:2630 July 2021
回顾复习
重力势能
弹性势能
思考：动能和势能存在何种关系？
势能
机械能
动能
合作探究
O A
B
B
A
v0
O
⑴
⑵
E1＝Ek1+EP1
E2＝Ek2+EP2
FN
O
A
B
G
⑶
Ek2+EP2＝Ek1+EP1 E2＝E1
合作探究
B
FN
O
F阻
A
G
Ek2+EP2≠Ek1+EP1 E1≠E2
•
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。21.7.3021.7.30Fr iday, July 30, 2021
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。下午5时52分26秒下午5时52分17:52:2621.7.30
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四

3
弹簧振子运动
在忽略摩擦力和空气阻力的情况下，弹簧振子运 动过程中机械能守恒，弹性势能和动能相互转化。
06 课堂小结与作业布置
重点内容回顾总结
机械能守恒定律的内容
01
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转
化，而总的机械能保持不变。
机械能守恒的条件
02
只有重力或弹力做功，或者有其他力做功但其他力做功的代数
2. 如果各个位置的机械能存在明显差异，则需 要分析误差来源并进行改进。可能的误差来源 包括实验装置的安装误差、测量误差等。
05 知识拓展与延伸思考
非保守力作用下机械能变化
非保守力定义
非保守力指的是力做功与路径有 关的力，如摩擦力、空气阻力等。
机械能变化
在非保守力作用下，机械能不再 守恒，而是会转化为其他形式的
能量转换关系
弹性势能和表面张力都可以转化为机械能，同时机械能也可以转化 为这两种形式的能量。
生活中机械能守恒现象举例
1 2
单摆运动
在忽略空气阻力和摩擦力的情况下，单摆运动过 程中机械能守恒，重力势能和动能相互转化。
滚摆运动
滚摆上升时动能转化为重力势能，下降时重力势 能转化为动能，整个过程中机械能守恒。
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解题步骤
根据机械能守恒定律列出等式，结 合运动学公式求解相关物理量。
04 学生实验操作与指导
实验目的和原理介绍
实验目的
通过实验操作，验证机械能守恒定律，加深对机械能转化和守恒的理解。
原理介绍
机械能守恒定律指出，在只有重力或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。

A．所具有的重力势能相等 B．所具有的动能相等 C．所具有的机械能不等 D．所具有的机械能相等
第二十八页，共43页。
解析：两物体在运动过程中任何时刻的机械能均相等，C 错，D对，即m1gh＋ m12 1v12＝m2gh＋ m122v22，由于m1不同于m2 ，故两物体的重力势能不同，动能也不同，A、B错．
第三页，共43页。
由重力做功与重力势能变化的关系： WG＝_m_g_h_1_－__m_g_h_2______.
mgh2＋12mv22
即Ep1＋Ek1＝E_p_2_＋_E__k2__. 2．内容． (1)在只有_重__力__(z_h_ò_的ng情lì)做形功(qíng xing)下，物体的动能和势 能相互转化，而总的保机持械(b能ǎo_c_h_í)_不__变__．
第二十五页，共43页。
2．物体在平衡力作用下的运动中( ) A．物体的机械能一定不变 B．如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化 C．物体的动能(dòngnéng)可能变化，但机械能一定不变 D．物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变
解析：由动能定理知，平衡力作用(zuòyòng)下物体的动能一定不变 ，C错，若物体的重力势能不变则机械能不变，若重力势能变化，则机 械能一定有变化，B对，A、D错．
第十七页，共43页。
解析：系统只有重力或弹力作用时，没有其他力做功，机械 能一定守恒，A对；合外力为零，则合外力做的功为零，动能不 变，但势能不一定不变，故机械能可能变化，B错；除重力与弹 力外，其他力做的总功为零，相当于只有重力或弹力做功，机械 能一定守恒，C对；爆炸(bàozhà)瞬间炸药的化学能转化为炮弹的 动能，炮弹动能增加，机械能增加，D错．
第十页，共43页。
二、机械能守恒定律的应用 1．应用步骤． (1)选取研究对象(物体或系统(xìtǒng))． (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．