【高中物理】機械能守恒定律課件 2022-2023學年高一物理人教版（2019）必修第二冊

第八章機械能守恒定律第4節(jié)機械能守恒定律學習目標1.通過機械能守恒定律的學習，初步建立能量觀念、體會守恒思想2.會用能量觀念分析具體實例中動能與勢能（包括彈性勢能）之間的相互轉(zhuǎn)化。3.理解機械能守恒定律的推導過程。4.會從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度判斷機械能是否守恒，能應用機械能守恒定律解決有關(guān)問題，體會利用機械能守恒定律解決問題的便利性。復習回顧1.重力做功的特點2.重力勢能的表達式3.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系及關(guān)系式4.彈性勢能的表達式5.動能的表達式6.動能定理的表達式及文字敘述7.動能定理的解題步驟新課引入新課教學一、追尋守恒量空氣阻力和摩擦力小到可以忽略時，小球總能“記得”原來的高度說明了什么？這說明某種“東西”在小球運動的過程中是不變的。新課教學后來的物理學家把這一事實說成是“某個量是守恒的”,并且把這個量叫做能量或能。

能量概念的引入是科學前輩們追尋守恒量的一個重要事例。新課教學1.下滑時，重力做什么功，重力勢能如何變，動能如何變？2.上滑時，重力做什么功，重力勢能如何變，動能如何變？二、動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化正功，減少，增加重力勢能轉(zhuǎn)化為動能負功，增加，減少動能轉(zhuǎn)化為重力勢能動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。新課教學1.小球從A到最O的過程中，彈力做什么功，彈性勢能如何變,動能如何變？2.小球從O到最B的過程中，彈力做什么功，彈性勢能如何變,動能如何變？正功，減少，增加彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能負功，增加，減少動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能A

O

B動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化。新課教學3.標量：只有大小，沒有方向，但有正、負之分。②機械能具有相對性1.概念：重力勢能、彈性勢能與動能都是機械運動中的能量形式，

統(tǒng)稱為機械能2.表達式：①機械能是狀態(tài)量

新課教學相等相等不相等左：動能

右：動能+內(nèi)能新課教學

重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：由動能定理：判斷物體在A點的機械能E1和在B點的機械能E2的關(guān)系

只有重力作功的情況下，物體的機械能總量保持不變。新課教學

彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系：

由動能定理：

只有重力作功的情況下，系統(tǒng)的機械能總量保持不變。

原長

新課教學新課教學1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。2.適用條件：

（1）只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功（2）物體可還受其他力，但其他外力不做功或做功代數(shù)和為零。三、機械能守恒定律伽利略已經(jīng)走到了機械能守恒的大門口，只是當時還沒有“能量”的概念，因此，伽利略沒有得出機械能守恒的結(jié)論。新課教學判斷1：物體所受其他力不做功，說明物體所受合外力一定為零。判斷2：物體所受合外力為零，物體的機械能一定守恒。×水平面內(nèi)的勻速圓周運動×勻速上升典例精析例1.如圖所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是（）A.甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機械能守恒B.乙圖中，A置于光滑水平面

上，物體B沿光滑斜面下滑，

物體B機械能守恒C.丙圖中，不計任何阻力和滑

輪質(zhì)量時A加速下落、B加速上升過程中，A、B系統(tǒng)機械能守恒D.丁圖中，系在橡皮條一端的小球向下擺動時，小球的機械能守恒√新課教學

3.表達式：守恒觀點（必須先選0勢能面）轉(zhuǎn)移觀點意義：初末狀態(tài)機械能相等意義：系統(tǒng)只有A、B兩物體（部分）時，A增加（減少）的機械能等于B減少（增加）的機械能。

轉(zhuǎn)化觀點

意義：系統(tǒng)勢能的減小量（增加量）等于動能的增加量（減小量）新課教學應用機械能守恒定律解題的一般步驟1.確定研究對象（物體或系統(tǒng)）和研究過程；2.對研究對象進行正確的受力分析；判定各個力是否做功，并分析是否符合機械能守恒的條件（是否只有重力或彈簧彈力做功）；3.恰當選取參考平面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時的機械能；4.根據(jù)機械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進行求解。典例精析例2.(多選)如圖，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上.其上方A位置有一小球，小球從靜止開始下落到B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零.不計空氣阻力，則小球A.下落至C處速度最大B.由A至D的過程中機械能守恒C.由B至D的過程中，動能先增大后減小D.由A運動到D時，重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的

增加量√√√新課教學機械能守恒定律動能定理不同點相同點應用范圍結(jié)論需要判斷是否滿足守恒條件及確定零勢能面一般不考慮適用條件也不需要確定參考面只需考慮初、末狀態(tài)，不用考慮中間過程能用機械能守恒定律解決的問題都能用動能定理解決；能用動能定理解決的問題不一定能用機械能守恒定律解決。動能定理比機械能守恒定律應用更廣泛，更普遍典例精析例3.如圖所示，質(zhì)量m＝60kg的運動員以6m/s的速度從高h＝8m的滑雪場A點沿斜坡自由滑下，以最低點B所在平面為參考平面，g＝10m/s2，一切阻力可忽略不計.求：(1)運動員在A點時的機械能；(2)運動員到達最低點B時的速度大??；(3)運動員繼續(xù)沿斜坡向上運動能到達的最大高度.58