高中一年級全學(xué)期物理《第八章第4節(jié) 機(jī)械能守恒定律（一）》教學(xué)課件 第1課時(shí)

8.4機(jī)械能守恒定律

——第1課時(shí)化學(xué)能化學(xué)能情景引入

感知能量

風(fēng)能勢能情景引入

感知能量

核能動能情景引入

感知能量

既然能量對于人們的生產(chǎn)、生活如此重要，那究竟能量是什么呢？由于能量過于抽象，要用一句話來說明什么是能量并非易事，這也是牛頓未能把“能量”這一重要的概念留給我們的原因。能量的概念是人類在對物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行長期探索中逐漸建立起來的。但在牛頓之前的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中，我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽。ABhh實(shí)驗(yàn)表明斜面上的小球在運(yùn)動過程中好像“記得”自己起始的高度（或與高度相關(guān)的某個(gè)量）伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探究無論斜面B比A陡些或緩些，小球的最后高度與初始位置的高度總是相同.ABhv0=0ABhv0=0v0=0v0=0hh探究

后來的物理學(xué)家把這一事實(shí)說成是“某個(gè)量是守恒的”,并且把這個(gè)量叫做能量或能.

實(shí)驗(yàn)表明：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于它開始運(yùn)動時(shí)的高度，不會更高一點(diǎn)，也不會更低一點(diǎn)。這說明某種“東西”在小球運(yùn)動的過程中是不變的。

能量是人們研究物質(zhì)世界非常重要的一個(gè)物理量，是物質(zhì)運(yùn)動的統(tǒng)一量度。物體運(yùn)動雖然形式各異，但是每種運(yùn)動都具有相應(yīng)的能量。能量及其轉(zhuǎn)化將各種運(yùn)動統(tǒng)一、聯(lián)系起來。重力勢能轉(zhuǎn)化為動能vv動能轉(zhuǎn)化為重力勢能自由落體豎直上拋重力勢能減小動能增加動能減小重力勢能增加只有重力做功，重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)化重力做正功重力做負(fù)功1動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化彈簧彈力做正功，彈簧彈性勢能減少、小球動能增加彈簧彈力做負(fù)功，彈簧彈性勢能增加、小球動能減少彈簧彈力做正功，彈簧彈性勢能減少、小球動能增加彈簧彈力做負(fù)功，彈簧彈性勢能增加、小球動能減少OCBOCOOB只有彈力做功，彈簧的彈性勢能與物體的動能相互轉(zhuǎn)化OBC1動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化

重力勢能、彈性勢能與動能都是機(jī)械運(yùn)動中的能量形式，統(tǒng)稱為機(jī)械能。通過重力或彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。在上述勢能和動能的轉(zhuǎn)化過程中是否存在某種定量的關(guān)系？1動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化v2v1

物體沿光滑曲面滑下h2h1選地面為參考平面只在重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)動能與重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。從A到B重力做功：從A到B由動能定理得：移項(xiàng)得：2機(jī)械能守恒定律

同樣可以證明，只在彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持也不變。OBC2機(jī)械能守恒定律1.定義：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。這叫作機(jī)械能守恒定律。3.機(jī)械能守恒條件2機(jī)械能守恒定律（2）從轉(zhuǎn)化的角度：系統(tǒng)動能的增加量等于勢能的減少量，ΔEk＝－ΔEp（3）從轉(zhuǎn)移的角度：系統(tǒng)中物體A機(jī)械能的增加量等于物體B機(jī)械能的減少量，ΔEA＝－ΔEB(1)從做功來看：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，其他力做功代數(shù)和為0。(2)從能量轉(zhuǎn)化看：系統(tǒng)內(nèi)只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化，沒有其他形式的能轉(zhuǎn)化。（1）從守恒的角度：系統(tǒng)的初、末兩狀態(tài)機(jī)械能相等，Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep12.表達(dá)式：例1.下列符合機(jī)械能守恒條件的情況是(

)(A)物體做平拋運(yùn)動(B)降落傘從空中勻速下降

(C)小鋼球在光滑的玻璃碗內(nèi)上下運(yùn)動(D)發(fā)射后的火箭豎直向上加速運(yùn)動AC典例分析2機(jī)械能守恒定律例2.把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，就成為一個(gè)擺，設(shè)實(shí)驗(yàn)中的小球的擺長為l，最大偏角為θ．忽略一切阻力，小球運(yùn)動到最低位置時(shí)的速度是多大?典例分析2機(jī)械能守恒定律解：小球在擺動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒.選擇小球在最低位置時(shí)所在的水平面為參考平面.小球在最高點(diǎn)A時(shí)為初狀態(tài)的機(jī)械能：

Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)

小球在最低點(diǎn)O時(shí)為末狀態(tài)的機(jī)械能為：Ek2+Ep2=mv2

即

mv2=mgl(1-cosθ)所以結(jié)果與生活經(jīng)驗(yàn)保持一致！用機(jī)械能守恒定律解決問題的基本思路1．選取研究對象——物體系統(tǒng)．2．根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程．進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒．3．恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能．4．根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解并討論解的準(zhǔn)確性．2機(jī)械能守恒定律3、機(jī)械能守恒定律：2、機(jī)械能：E=Ek+Ep（1）內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。1、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明：“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量。本課小結(jié)（2）表達(dá)式：從守恒的角度：Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1

從轉(zhuǎn)化的角度：ΔEk＝－ΔEp