1.5.1科學(xué)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課件高一下學(xué)期物理

1.5機(jī)械能守恒定律第一章必修第二冊(cè)回顧我們學(xué)習(xí)了幾種能量？能量的改變與什么有關(guān)？

均是狀態(tài)量機(jī)械能物理學(xué)中，將物體的動(dòng)能與勢(shì)能之和稱為機(jī)械能，用E表示

其中勢(shì)能包括：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性，單位J質(zhì)量為m的物體均從高為h1的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到高為h2的B點(diǎn)，物體在A點(diǎn)動(dòng)能為Ek1，在物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek2，求這四個(gè)過(guò)程中物體的機(jī)械能有什么變化？（不計(jì)一切摩擦，以地面為零勢(shì)能面）重力做功與重力勢(shì)能改變的關(guān)系：動(dòng)能定理：

E1=E2

即物體的機(jī)械能保持不變?nèi)我庠龠x兩個(gè)點(diǎn)，仍然成立

重力勢(shì)能的減少量=

動(dòng)能的增加量

即重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化這四個(gè)過(guò)程有什么共性，才能使得物體的機(jī)械能不變？只有重力做功若有摩擦力做功，會(huì)怎么樣？機(jī)械能守恒的條件①Ek2Ep2Ek1Ep1光滑水平面上，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，小球的質(zhì)量為m小球動(dòng)能的增加量=彈簧彈性勢(shì)能的減少量即物體的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化L0

E1=E2即物體+彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能保持不變只有彈力做功機(jī)械能守恒的條件②不計(jì)一切摩擦，以地面為零勢(shì)能面，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，小球的質(zhì)量為m動(dòng)能的增加量=勢(shì)能的減少量即系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化L0

E1=E2即系統(tǒng)機(jī)械能保持不變只有重力和彈力做功機(jī)械能守恒的條件③

機(jī)械能守恒只有彈力做功機(jī)械能守恒的條件②只有重力和彈力做功機(jī)械能守恒的條件③只有重力做功機(jī)械能守恒的條件①總結(jié)：機(jī)械能守恒的條件：只有重力或彈力做功機(jī)械能守恒定律①機(jī)械能守恒的條件：只有重力或彈力做功對(duì)守恒條件的理解(1)物體只受重力或彈力，不受其他力(2)物體除受重力或彈力外，還受其他力，但其他力不做功或做功的代數(shù)和為0②文字表述：在只有重力或彈力這類力做功的情況下，系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能的總量保持不變。這個(gè)結(jié)論稱為機(jī)械能守恒定律③表達(dá)式：即系統(tǒng)的：勢(shì)能+動(dòng)能=定值機(jī)械能守恒定律系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化1.動(dòng)能增加，勢(shì)能一定減小，且動(dòng)能增加量等于勢(shì)能減小量。2.動(dòng)能減小，勢(shì)能一定增加，且動(dòng)能減小量等于勢(shì)能增加量。系統(tǒng)的：勢(shì)能+動(dòng)能=定值判斷下列說(shuō)法是否正確。(1)通過(guò)重力做功，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。(

)(2)彈性勢(shì)能發(fā)生了改變，一定有彈力做功。(

)(3)機(jī)械能守恒時(shí)，物體一定只受重力和彈力作用。(

)(4)合力為零，物體的機(jī)械能一定守恒。(

)(5)合力做功為零，物體的機(jī)械能保持不變。(

)(6)只有重力做功時(shí)，物體的機(jī)械能一定守恒。(

)×√√××√優(yōu)化大本P31機(jī)械能守恒的判斷方法(1)做功條件分析法：應(yīng)用機(jī)械能守恒的條件進(jìn)行判斷。分析物體(或系統(tǒng))若只有重力或彈力做功，沒(méi)有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零，則物體(或系統(tǒng))的機(jī)械能守恒。(2)能量轉(zhuǎn)化分析法：若只有系統(tǒng)內(nèi)物體間動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能也沒(méi)有轉(zhuǎn)化成其他形式的能(如內(nèi)能)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(3)增減情況分析法：直接從機(jī)械能的各種形式的能量增減情況進(jìn)行判斷。若系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能均增加或均減少，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒；若系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的機(jī)械能均增加或均減少，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。以下四種情境中，物體a機(jī)械能守恒的是(不計(jì)空氣阻力)(

)C優(yōu)化大本P32注意：D中小球的機(jī)械能不守恒，

彈簧的機(jī)械能也不守恒，

但彈簧+小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒1．(機(jī)械能守恒的判斷)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(所有情況均不計(jì)摩擦、空氣阻力以及滑輪質(zhì)量)(

)A．甲圖中，火箭升空的過(guò)程中，若勻速升空則機(jī)械能守恒，若加速升空則機(jī)械能不守恒B．乙圖中，物塊在外力F的作用下勻速上滑，物體的機(jī)械能守恒C．丙圖中，物塊A以一定的初速度將彈簧壓縮的過(guò)程中，物塊A的機(jī)械能守恒D．丁圖中，物塊A加速下落、物塊B加速上升的過(guò)程中，A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒D優(yōu)化大本P36拉力對(duì)系統(tǒng)做功的代數(shù)和為0利用機(jī)械能守恒的解題思路一定要先判斷??！或

不需要選定參考面C優(yōu)化大本P33

(2022·上海市虹口區(qū)高一期中)跳臺(tái)滑雪比賽的跳臺(tái)的示意圖如圖所示。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員從雪道的最高臺(tái)A由靜止開始滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到達(dá)跳臺(tái)的B點(diǎn)時(shí)速度是多大？當(dāng)他落到離B點(diǎn)豎直高度為10m的雪地C點(diǎn)時(shí)，速度又是多大？(設(shè)這一過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有做其他動(dòng)作，忽略摩擦和空氣阻力，g取10m/s2)優(yōu)化大本P33①判斷是否機(jī)械能守恒②以B點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能面非質(zhì)點(diǎn)類物體的機(jī)械能守恒問(wèn)題

像“鏈條”“液柱”類的物體，其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將發(fā)生形變，其重心位置相對(duì)物體也發(fā)生變化，因此這類物體不能再看成質(zhì)點(diǎn)來(lái)處理。

物體雖然不能看成質(zhì)點(diǎn)來(lái)處理，但因只有重力做功，物體整體機(jī)械能守恒。一般情況下，可將物體分段處理，確定質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體各部分的重心位置，根據(jù)初、末狀態(tài)物體重力勢(shì)能的變化列式求解。一條長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的鏈條放在光滑桌面上，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，以桌面為零勢(shì)能面，則鏈條滑至剛離開桌邊時(shí)的速度大?。緼鏈條的機(jī)械能守恒BCEpA+EpB+EkA+EkB=EpC+EkC一條長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的鏈條放在光滑桌面上，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，以桌面為零