人教版（2003）高中物理必修二第七章机械能守恒定律——7.8机械能守恒定律

2.动能：3.重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量5.动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化1.重力势能：复习回顾快速抢答4.弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做的功等于弹性势能的的减少量功是能量转化的量度 08奥运蹦床冠军何雯娜 08奥运蹦床冠军何雯娜2.下落到接近蹦床的过程：重力做正功，重力势能减少动能增加1.(离开蹦床)上升过程：有初速度重力做负功，重力势能增加动能减少重力势能→动能动能→重力势能动能重力势能动能弹性势能 一.机械能1.定义：2.表达式：机械能是动能、重力势能、弹性势能总和的统称，用符号E表示3.单位：焦耳 质量为2Kg的小球在距离地面10m高处瞬时速度是10m/s，求出此刻小球的机械能?(g=10m/s2)（以地面为参考面）练一练解：(以10m高处为参考平面)4.机械能是标量，具有相对性 小游戏：把重球拉至鼻尖由静止释放，小球来回摆动，重球会碰到鼻子吗？ 探究一：机械能守恒定律试分析：1.小球受哪些力的作用？2.哪些力对小球做功？3.能量之间有转化吗？小球摆动实验mgF小球摆到另一侧相同高度说明了什么？ 设重力做功为WG，由动能定理可得h1v1v2mh2AB自由落体O由重力做功与重力势能变化的关系得，联立两式得：移项得探究一：机械能守恒定律 设重力做功为WG，由动能定理可得h1v1v2mh2AB自由落体Oh1h2v2Bv1mA沿光滑斜面Bh1h2Δh2Δh3AmgΔh1沿任意光滑曲面v1v2由重力做功与重力势能变化的关系得，由以上得移项得E2=E1或探究一：机械能守恒定律 探究一：机械能守恒定律结论：在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以相互转化，总的机械能保持不变。 思考：小球的机械能守恒吗？小球与弹簧组成的系统机械能守恒不守恒能量之间有转化吗？如何转化？结论：在只有弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以相互转化，总的机械能保持不变。探究一：机械能守恒定律 二.机械能守恒定律1.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。 设重力做功为WG，由动能定理可得h1v1v2mh2AB自由落体O由重力做功与重力势能变化的关系得，由以上得移项得E2=E1或探究二：机械能守恒定律的表达式 探究二：机械能守恒定律的表达式2、机械能守恒定律的表达式:表达角度表达式表达意义守恒观点转化观点转移观点系统的初状态的机械能的总和与末状态的机械能的总和相等。需规定零势能面 设重力做功为WG，由动能定理可得h1v1v2mh2AB自由落体O由重力做功与重力势能变化的关系得，由以上得探究二：机械能守恒定律的表达式 探究二：机械能守恒定律的表达式2、机械能守恒定律的表达式:表达角度表达式表达意义守恒观点转化观点转移观点系统的初状态的机械能与末状态的机械能的总和相等。系统机械能守恒时，系统减少（或增加）的重力势能等于系统增加（或减少）的动能无需规定零势能面 弹簧被压缩的过程中，小球的机械能减小，弹簧的机械能增加，系统机械能守恒。弹簧恢复原长的过程中，小球的机械能增加，弹簧的机械能减少，系统机械能守恒。探究二：机械能守恒定律的表达式 探究二：机械能守恒定律的表达式2、机械能守恒定律的表达式:表达角度表达式表达意义守恒观点转化观点转移观点系统的初状态的机械能与末状态的机械能的总和相等。系统机械能守恒时，系统减少（或增加）的重力谁能等于系统增加（或减少）的动能若系统有A、B两部分组成，则A部分物体机械能的增加量等于B部分物体机械能的减少量 探究三：机械能守恒的条件1、从做功角度判断：只有重力或弹力做功弹力：能够引起弹性势能变化的弹力，不包含支持力、绳的拉力之类的弹力(1)系统不受其他外力 (2)系统受其他外力，但其他外力不做功单摆探究三：机械能守恒的条件光滑斜面下滑BAOGFN (3)系统受其他外力，但这些力做功的代数和为0探究三：机械能守恒的条件 1、从做功角度判断：只有重力或弹力做功(1)系统不受其他外力(2)系统受其他外力，但这些力不做功(3)系统受其他外力，但这些力做功的代数和为0.2、从能量转化的角度判断：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三.机械能守恒定律的条件 下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（）（多选）A.石块自由下落的过程B.人乘电梯加速上升的过程C.投出的铅球在空中运动的过程D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程AC练一练 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（）A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变D练一练 例题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？AOGFCLθhL·cosθ 例题解：以最低点为零势能面最低点的O机械能为最高点的A机械能为只有重力做功，机械能守恒，得：AOGFCLθhL·cosθ 例题如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为M的砝码相连，已知M=2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速度是多少？解：砝码下降过程h的过程中，系统增加的动能为系统减少的重力势能由机械能守恒定律得解得砝码的速度 1、选取研究对象（单个物体或系统）2、确定研究过程，分析各力做功及能量转化情况，判断机械能是否守恒3、确定研究对象在始末状态的机械能（需确定参考平面）或机械能的变化情况4、选择合适的表达式列式求解应用机械能解题的一般步骤 构建我的知识网络图要求：整理巩固探究问题。落实基础知识。完成知识结构图。 课堂小结概念：表达式：机械能是标量，具有相对性1.定律内容：2.表达式3.条件:机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称机械能守恒定律机械能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。只有重力或弹簧弹力做功。 课后作业1.课后习题与问题1、2、3、42.练习册：机械能守恒定律勤思善学促进步，熟能生巧是关键！