【高中物理】機(jī)械能守恒定律 課件 2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

8.4機(jī)械能守恒定律

機(jī)械能動(dòng)能EK=1/2mv2勢(shì)能EP重力勢(shì)能EP=mgh彈性勢(shì)能EP機(jī)械能E=EK+EP物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能

相互作用的物體憑借其位置而具有的能叫做勢(shì)能之前的課中我們學(xué)習(xí)了哪些能量，這些能量分別和什么有關(guān)？

生活實(shí)例

跳高運(yùn)動(dòng)員是以高度來計(jì)成績(jī)的，可他們?yōu)槭裁匆忍岣咦约旱乃俣?？?dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化

伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)

追尋守恒量動(dòng)畫：?jiǎn)螖[，斜面，彈簧振子

理論推導(dǎo)

如圖，物體沿光滑曲面滑下，在某一時(shí)刻處在高度為h1的位置A，這時(shí)它的速度是v1。經(jīng)過一段時(shí)間時(shí)，物體下落到高度為h2的另一位置B，這時(shí)它的速度是v2。請(qǐng)用兩種方法求解這一過程中重力做的功。AB末狀態(tài)機(jī)械能初狀態(tài)機(jī)械能

小活動(dòng)用繩子把一個(gè)鐵鎖懸掛起來，把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要?jiǎng)?，鐵鎖向前擺去，擺回來時(shí)會(huì)碰到你的鼻子嗎？高中階段還有哪些運(yùn)動(dòng)可以用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律？如果擺動(dòng)過程中用一把直尺擋住懸線，擺回來時(shí)鐵鎖所達(dá)到的最大高度相同嗎？說明理由？

生活實(shí)例一個(gè)小球在真空中下落，另一個(gè)完全相同的小球在油中下落相同高度，從能量角度分析有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？機(jī)械能守恒的條件是什么？

機(jī)械能守恒定律應(yīng)用步驟lABCOθD例：把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來，就成為一個(gè)擺（如圖），擺長為l,最大偏角為θ。如果阻力可以忽略，小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？（重力加速度為g）設(shè)最低點(diǎn)的重力勢(shì)能為0

機(jī)械能守恒定律應(yīng)用步驟(1)確定研究對(duì)象(2)受力分析(3)判斷機(jī)械能是否守恒(4)視解題方便選取零勢(shì)能面，并確定研究對(duì)象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能。(5)列出方程求解。小球重力——彈力——摩擦力只受重力？其他力做功為0？一般選擇地面為參考平面

機(jī)械能守恒定律應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案求彈簧筆按下時(shí)的彈性勢(shì)能

總結(jié)一、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化重力做功：動(dòng)能

重力勢(shì)能

彈力做功：動(dòng)能

彈性勢(shì)能二、機(jī)械能守恒定律在只有重力和彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。三、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的條件

1.只受重力（彈力），不受其他力。如自由落體的物體

2.除重力（彈力）以外還有其他力，但其他力都不做功,或者其他力做功為零。如做單擺運(yùn)動(dòng)的物體

機(jī)械能守恒定律應(yīng)用步驟如果在例題中當(dāng)質(zhì)量為m的小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩子剛好被拉斷，此時(shí)小球距離地面的高度為h。求小球落地時(shí)速度的大小。lABCOθD

理論推導(dǎo)只有彈簧的彈力做功，彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒？？？

生活實(shí)例

車站左圖是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度。

明珠號(hào)列車為什么在站臺(tái)上要設(shè)置一個(gè)小小的坡度？

進(jìn)站前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)車憑慣性上坡，動(dòng)能變成勢(shì)能儲(chǔ)存起來，出站