机械能守恒定律+高一下物理人教版（2019）必修第二册

第八章机械能守恒定律8.4机械能守恒定律追寻守恒量两个同学下象棋，不小心棋盘被打翻了，一颗棋子找不到了，一位同学就找啊找，最终在房间的某个角落找到了，支持这位同学找下去的信念是什么?物体不会凭空消失，也不会凭空产生，物质是守恒的。“有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。它指出：有某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念......——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼ABhh‘伽利略理想斜面实验小球速度变为0时的高度与它出发时的高度相同小球的运动有什么特点？小球高度降低的同时，速度在增加；高度升高的同时，速度在减小。在阻力可以忽略时，改变斜面的倾斜程度，小球也必将准确地终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也不会更低一点。说明某种“东西”在小球运动过程中是不变的，这个“东西”就是能量。伽利略理想斜面实验ABCD一、追寻守恒量以下实例中哪些能量发生了相互转化重力势能:

Ep=mgh弹性势能:动能EK势能Ep机械能E=EK+EP1.单位：焦，J；2.标量；3.相对性，系统性；4.状态量物体的动能和势能之和称为物体的机械能。二、机械能重力势能转化为动能vv动能转化为重力势能自由落体竖直上抛(上升)重力势能减小动能增加动能减小重力势能增加

动能和重力势能间的转化通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点时速度为V1，下落到高度为h2的B点时速度为V2。1.写出物体在A点和B点时的机械能的表达式。2.并运用相关知识找出这两个机械能之间的关系．(取地面为参考平面）h1v1v2mh2AB

动能和重力势能间的转化解得：EK2+EP2=EK1+EP1即：E2=E1A点:机械能E1=EK1+EP1动能定理：WG=EK2-EK1重力做功：WG=EP1-EP2B点:机械能E2=EK2+EP2h1v1v2mh2AB理论推导只有重力做功时，物体的机械能守恒。如果这个过程中有阻力或者其他力做功，E2=E1还成立吗？分组练习：质量为的m物体做竖直上抛、平抛运动，沿光滑斜面下滑、光滑曲面下滑，写出物体在A点和B点时的机械能的表达式，并找出其关系。选地面为零势能面。h2v1v2h1AB竖直上抛v0h1h2ABv1v2平抛运动h1BAh2v1v2沿光滑斜面下滑ABh1h2沿光滑曲面下滑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，而机械能的总量保持不变。只有重力做功：1.只受重力作用，重力做功2.受重力和其他力，其他力不做功3.受重力和其他力，其他力做功之和为0为什么小球不能摆到原来的高度？结论：

动能和重力势能间的转化v

动能和弹性势能间的转化在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变通过弹力做功，动能和弹性势能可以相互转化在只有重力和弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。

在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，总的机械能保持不变。内容E2=E1即EK2+EP2=EK1+EP1ΔEk=

－ΔEp即EK2-EK1=EP1-EP2

表达式三、机械能守恒定律

系统：只有重力或弹力做功条件mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2

单个物体：只有重力做功判断下列实例中机械能是否守恒匀速下落光滑水平面上运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来。v铅球在空中飞行（不计阻力）1.沿光滑不固定斜面滑下2.沿粗糙的固定斜面滑下若物体在竖直平面内做匀速圆周运动？（１）从系统做功的角度：单个物体：只有重力做功，系统：只有重力或弹力做功。机械能守恒定律的条件的理解：（２）从能量转化的角度：只有系统内的动能和势能相互转化，无其他形式能量（如内能）参与转化。BA（3）机械能的概念：看动能和势能的和是否变化例题：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。如果空气阻力可以忽略，小球运动到最底位置时的速度是多大？θθhlFGBOA1、研究对象？研究过程如何？2、研究对象受力情况如何？对它做功吗？3、你打算用什么方法？注意什么？如何列方程？末位置初位置由于整个过程中，只有重力做功，故小球机械能守恒。小球在最低点O时为末状态：末状态的机械能为：Ek2+Ep2=1/2mv2

根据机械能守恒定律有：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1

即1/2mv2=mgl(1-cosθ)所以v=小球在最高点A时为初状态：初状态的机械能：Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)

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。如果空气阻力可以忽略，小球运动到最底位置时的速度是多大？选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。OBAθlGFT

小结：应用机械能守恒定律解题步骤4、根据机械能守恒定律列出方程