【物理】科学验证：机械能守恒定律课件-2023-2024学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

1.5机械能守恒定律第一章必修第二册回顾我们学习了几种能量？能量的改变与什么有关？

均是状态量机械能物理学中，将物体的动能与势能之和称为机械能，用E表示

其中势能包括：重力势能和弹性势能机械能是标量，具有相对性，单位J质量为m的物体均从高为h1的A点运动到高为h2的B点，物体在A点动能为Ek1，在物体到达B点时的动能为Ek2，求这四个过程中物体的机械能有什么变化？（不计一切摩擦，以地面为零势能面）重力做功与重力势能改变的关系：动能定理：

E1=E2

即物体的机械能保持不变任意再选两个点，仍然成立

重力势能的减少量=

动能的增加量

即重力势能和动能相互转化这四个过程有什么共性，才能使得物体的机械能不变？只有重力做功若有摩擦力做功，会怎么样？机械能守恒的条件①Ek2Ep2Ek1Ep1光滑水平面上，不计弹簧的质量，小球的质量为m小球动能的增加量=弹簧弹性势能的减少量即物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化L0

E1=E2即物体+弹簧组成的系统机械能保持不变只有弹力做功机械能守恒的条件②不计一切摩擦，以地面为零势能面，不计弹簧的质量，小球的质量为m动能的增加量=势能的减少量即系统的动能和势能相互转化L0

E1=E2即系统机械能保持不变只有重力和弹力做功机械能守恒的条件③

机械能守恒只有弹力做功机械能守恒的条件②只有重力和弹力做功机械能守恒的条件③只有重力做功机械能守恒的条件①总结：机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功机械能守恒定律①机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功对守恒条件的理解(1)物体只受重力或弹力，不受其他力(2)物体除受重力或弹力外，还受其他力，但其他力不做功或做功的代数和为0②文字表述：在只有重力或弹力这类力做功的情况下，系统的动能与势能相互转化，系统机械能的总量保持不变。这个结论称为机械能守恒定律③表达式：即系统的：势能+动能=定值机械能守恒定律系统机械能守恒时，系统的动能与势能相互转化1.动能增加，势能一定减小，且动能增加量等于势能减小量。2.动能减小，势能一定增加，且动能减小量等于势能增加量。系统的：势能+动能=定值判断下列说法是否正确。(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。(

)(2)弹性势能发生了改变，一定有弹力做功。(

)(3)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用。(

)(4)合力为零，物体的机械能一定守恒。(

)(5)合力做功为零，物体的机械能保持不变。(

)(6)只有重力做功时，物体的机械能一定守恒。(

)×√√××√优化大本P31机械能守恒的判断方法(1)做功条件分析法：应用机械能守恒的条件进行判断。分析物体(或系统)若只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则物体(或系统)的机械能守恒。(2)能量转化分析法：若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化，机械能也没有转化成其他形式的能(如内能)，则系统的机械能守恒。(3)增减情况分析法：直接从机械能的各种形式的能量增减情况进行判断。若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒；若系统内各个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒。以下四种情境中，物体a机械能守恒的是(不计空气阻力)(

)C优化大本P32注意：D中小球的机械能不守恒，

弹簧的机械能也不守恒，

但弹簧+小球组成的系统机械能守恒1．(机械能守恒的判断)如图所示，下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量)(

)A．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空则机械能守恒，若加速升空则机械能不守恒B．乙图中，物块在外力F的作用下匀速上滑，物体的机械能守恒C．丙图中，物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物块A的机械能守恒D．丁图中，物块A加速下落、物块B加速上升的过程中，A、B系统机械能守恒D优化大本P36拉力对系统做功的代数和为0利用机械能守恒的解题思路一定要先判断！！或

不需要选定参考面

(2022·浙江龙游中学期末)如图所示，质量为m的小球从距桌面高H处的A点静止释放，之后落到地面上的

B点，桌面离地面高度为h，选择

A

点所在水平面为参考平面，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球(

)A．在A

点时的重力势能为mg(H＋h)B．在B

点时重力势能为0C．在B

点时的动能为

mg(H＋h)D．落到B

点时的机械能为

mg(H＋h)C优化大本P33

(2022·上海市虹口区高一期中)跳台滑雪比赛的跳台的示意图如图所示。假设运动员从雪道的最高台A由静止开始滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到达跳台的B点时速度是多大？当他落到离B点竖直高度为10m的雪地C点时，速度又是多大？(设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力，g取10m/s2)优化大本P33①判断是否机械能守恒②以B点所在水平面为零势能面非质点类物体的机械能守恒问题

像“链条”“液柱”类的物体，其在运动过程中将发生形变，其重心位置相对物体也发生变化，因此这类物体不能再看成质点来处理。

物体虽然不能看成质点来处理，但因只有重力做功，物体整体机械能守恒。一般情况下，可将物体分段处理，确定质量分布均匀的规则物体各部分的重心位置，根据初、末状态物体重力势能的变化列式求解。一条长为L，质量为m的链条放在光滑桌面上，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，以桌面为零势能面，则链条滑至刚离开桌边时的速度大小？A链条的机械能守恒BCEpA+EpB+EkA+EkB=EpC+EkC一条长为L，质量为m的链条放在光滑桌面上，松手后链条从静止开