能量守恒定律

1、能量守恒定律【学习目标】通过实验能验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。 会用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。 了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本，最普遍的自然规律之一。【学习重点】1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容；2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒【知识要点】一、探究机械能守恒1只有重力对物体做功时物体的机械能2弹簧和物体组成的系统的机械能.二、机械能守恒的条件：物体在只有重力和弹簧的弹力作用下， 势能和动能相互转化， 机械能保持不变。（在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。）

2、三、表达式：EK1+EP1=EK2 +EP2，四、机械能守恒定律解题的方法和步骤。1、解题步骤：根据题意，选取研究对象（物体或相互作用的物体系）；分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况， 判断是否符合机械能守恒的条件；若符合定律成立的条件， 先要选取合适的零势能的参考平面， 确定研究对象在运动过程的初、末状态的机械能的值；据机械能守恒定律列方程，并代入数值求解。2、守恒的特点：应用机械能守恒定律解题， 只须考虑运动的初末状态， 不必考虑两个状态之间的过程细节。若系统中只有重力 （弹力）做功，而无外力做功， 系统的机械能守恒。【典型例题】例题 1 如图所示，下列四个选项的图中， 木块均在固定

3、的斜面上运动， 其中图 A、B、C 中的斜面是光滑的，图 D 中的斜面是粗糙的，图 A、 B 中的 F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图 A、B、D 中的木块向下运动，图 C 中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是解析：机械能守恒的条件是： 物体只受重力或弹力的作用， 或者还受其它力作用，但其它力不做功， 那么在动能和势能的相互转化过程中， 物体的机械能守恒。依照此条件分析， ABD 三项均错。选 C例题 2：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（小于桌面）

4、的距离，木块仍没离开桌面， 则砝码的速率为 （）A 16ghBmgh3C2ghD 23gh3解析：【解析】 以 m 和 M 组成的系统为研究对象， 系统机械能守恒 .则 M 下降 h 后速度为 v，由机械能守恒定律得：系统减少的重力势能等图于增加的动能，则 Mgh= 1 mv2+ 1 Mv2，M=2m ，得 v= 23gh223【达标训练】1关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（）A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B做变速运动的物体机械能可能守恒C外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒2质量为 m 的小球，从离桌面H 高处由静止下落，桌面离地面高度为h

5、，如图1 所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（）Amgh，减少 mg（ h）Bmgh，增加 mg（h）图 1C mgh，增加 mg（ h）D mgh，减少 mg（h）3从某一高度平抛一小球， 不计空气阻力， 它在空中飞行的第1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内动能增量之比Ek1 Ek2 Ek3=_.4质量为 m、摆长为 L 的摆球从摆角为 53°处无初速地摆下，不计空气阻力，设摆球在最低点处的重力势能为零，那么当摆球的摆角 =_时，摆球的动能和重力势能相等.（sin53 °=0.8）5如图 7 所示，物体以 100 J 的初动能从斜面底端向上运动，中途第一次通过斜面上 M 点时，其动能减少了 80 J，机械能减少了 32 J.则当物体沿斜面重新返回底端时，其动能为 _J.图 76细绳的一端固定，另一端系一质量为 m 的小球，小球绕绳的固定点在竖直平面做圆周运动 .小球在最低点和最高点时细绳对小球拉力的大小相差多少 ? 答案1 BD 2 D 3、1:3:54、37° 5、 206【解析】 设小球在最高点和在最低点时速度分别为v1 和 v2，绳对球的拉力分别为 F1和2，圆周运