高中一年级全学期物理《第八章第4节 机械能守恒定律（一）》教学课件 第1课时

8.4机械能守恒定律

——第1课时化学能化学能情景引入

感知能量

风能势能情景引入

感知能量

核能动能情景引入

感知能量

既然能量对于人们的生产、生活如此重要，那究竟能量是什么呢？由于能量过于抽象，要用一句话来说明什么是能量并非易事，这也是牛顿未能把“能量”这一重要的概念留给我们的原因。能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中逐渐建立起来的。但在牛顿之前的伽利略理想斜面实验中，我们就能发现它的萌芽。ABhh实验表明斜面上的小球在运动过程中好像“记得”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）伽利略斜面实验探究无论斜面B比A陡些或缓些，小球的最后高度与初始位置的高度总是相同.ABhv0=0ABhv0=0v0=0v0=0hh探究

后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能.

实验表明：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于它开始运动时的高度，不会更高一点，也不会更低一点。这说明某种“东西”在小球运动的过程中是不变的。

能量是人们研究物质世界非常重要的一个物理量，是物质运动的统一量度。物体运动虽然形式各异，但是每种运动都具有相应的能量。能量及其转化将各种运动统一、联系起来。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重力势能减小动能增加动能减小重力势能增加只有重力做功，重力势能与动能相互转化重力做正功重力做负功1动能与势能的相互转化弹簧弹力做正功，弹簧弹性势能减少、小球动能增加弹簧弹力做负功，弹簧弹性势能增加、小球动能减少弹簧弹力做正功，弹簧弹性势能减少、小球动能增加弹簧弹力做负功，弹簧弹性势能增加、小球动能减少OCBOCOOB只有弹力做功，弹簧的弹性势能与物体的动能相互转化OBC1动能与势能的相互转化

重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称为机械能。通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。在上述势能和动能的转化过程中是否存在某种定量的关系？1动能与势能的相互转化v2v1

物体沿光滑曲面滑下h2h1选地面为参考平面只在重力做功的物体系统内动能与重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。从A到B重力做功：从A到B由动能定理得：移项得：2机械能守恒定律

同样可以证明，只在弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持也不变。OBC2机械能守恒定律1.定义：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。这叫作机械能守恒定律。3.机械能守恒条件2机械能守恒定律（2）从转化的角度：系统动能的增加量等于势能的减少量，ΔEk＝－ΔEp（3）从转移的角度：系统中物体A机械能的增加量等于物体B机械能的减少量，ΔEA＝－ΔEB(1)从做功来看：只有重力或系统内弹力做功，其他力做功代数和为0。(2)从能量转化看：系统内只有动能和势能的转化，没有其他形式的能转化。（1）从守恒的角度：系统的初、末两状态机械能相等，Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep12.表达式：例1.下列符合机械能守恒条件的情况是(

)(A)物体做平抛运动(B)降落伞从空中匀速下降

(C)小钢球在光滑的玻璃碗内上下运动(D)发射后的火箭竖直向上加速运动AC典例分析2机械能守恒定律例2.把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，设实验中的小球的摆长为l，最大偏角为θ．忽略一切阻力，小球运动到最低位置时的速度是多大?典例分析2机械能守恒定律解：小球在摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒.选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面.小球在最高点A时为初状态的机械能：

Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)

小球在最低点O时为末状态的机械能为：Ek2+Ep2=mv2

即

mv2=mgl(1-cosθ)所以结果与生活经验保持一致！用机械能守恒定律解决问题的基本思路1．选取研究对象——物体系统．2．根据研究对象所经历的物理过程．进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒．3．恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末状态时的机械能．4．根据机械能守恒定律列方程，进行求解并讨论解的准确性．2机械能守恒定律3、机械能守恒定律：2、机械能：E=Ek+Ep（1）内容：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，而总的机械能保持不变。1、伽利略斜面实验表明：“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。本课小结（2）表达式：从守恒的角度：Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1

从转化的角度：ΔEk＝－ΔEp