高中物理必修2 第04節(jié) 機械能守恒定律“十校聯(lián)賽”一等獎

第04節(jié)機械能守恒定律2、動能定理的內容是什么？3、重力做功與重力勢能的關系是什么？1、本章學了哪幾種能，如何定義，大小如

何計算？知識回顧①動能定理的內容和表達式是什么？②重力所做的功與物體重力勢能的變化,兩者之間有什么關系？WG=mgh1-mgh2注意：動能定理中動能的變化量是末動能減去初動能，而重力做功與重力勢能改變的關系式中是初位置的重力勢能減去末位置重力勢能．溫故知新重力勢能動能導入：動能和勢能相互轉化彈性勢能動能和重力勢能實例探究動能和重力勢能的相互轉化上坡：重力做負功，重力勢能增加動能轉化為重力勢能下坡：重力做正功，重力勢能減少重力勢能轉化為動能實例探究實例探究動能和彈性勢能的相互轉化彈力對模型飛機做正功彈性勢能減少彈性勢能轉化為動能觀察

動能與勢能的相互轉化重力勢能彈性勢能機械能動能物體的動能和勢能（含彈性勢能）之和稱為物體的機械能重力勢能，彈性勢能，動能之間有密切的聯(lián)系，我們把它們統(tǒng)稱為機械能?？偨Y通過重力或彈力做功，機械能可以從一種形式的能轉化為另一種形式我們已經知道動能和勢能之間可以相互轉化，那么在動能和勢能的轉化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就來定量討論這個問題。

投標導學：質量為m的物體自由下落過程中，經過高度h1的A點時速度為v1，下落至高度h2的B點處速度為v2，不計空氣阻力，取地面為參考平面，試寫出物體在A點時的機械能和B點時的機械能，并找到這兩個機械能之間的數(shù)量關系。根據(jù)動能定理，有重力做功與重力勢能的關系可知：由以上兩式相等并移項可以得到：h1v1v2mh2ABA點B點即類比研究：彈性勢能和動能之間的相互轉化問題。彈簧系統(tǒng)的機械能守恒定律：在只有彈力做功的情形下，動能和彈性勢能之和保持不變，即機械能守恒?？梢?，在只有重力做功的物體系統(tǒng)內，動能與重力勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。規(guī)律總結：我們的結論是：機械能守恒定律內容:只有重力動能和重力勢能機械能的總量

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。表達式:1、機械能守恒的條件是什么？討論①只有重力做功和系統(tǒng)內彈簧彈力做功。②系統(tǒng)內只發(fā)生動能和勢能的相互轉化，

無其它形式能量之間的相互轉化。指點迷津1、對單一物體：①只有重力做功②有其余力做功，但其余力做功的代數(shù)和為零2、對某一系統(tǒng)：

只有重力和彈力做功，該系統(tǒng)機械能守恒。即彈簧彈性勢能，物體動能和重力勢能之和保持不變。2、機械能守恒定律的表達式討論（需要確定參考平面）（對系統(tǒng)而言）E守恒的三種判斷方法1.做功條件分析法2能量轉化分析法3機械能增減分析法例1

下列關于機械能是否守恒的敘述正確的A、做勻速直線運動的物體機械能一定守恒。B、合外力對物體不做功物體機械一定能守恒。C、物體只發(fā)生動能與勢能的相互轉化時，E守恒D、運動的物體，若受合外力為0，則機械能一定守恒。E、做勻變速直線運動的物體的機械能不可能守恒。F、物體以0.8g的加速度豎直向上勻減，E守恒課堂練習C例2如圖（右上）所示，下列關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，物體B沿光滑斜面下滑，物體B機械能守恒C.丙圖中，不計任何阻力時A加速下落，B加速上升過程中，A、B機械能守恒D.丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時，小球的機械能守恒CD例3如圖所示，一個光滑的水平軌道AB與光滑的圓軌道BCD連接，其中圖軌道在豎直平面內，半徑為R，B為最低點，D為最高點．一個質量為m的小球以初速度v0沿AB運動，剛好能通過最高點D，則（）

A．小球質量越大，所需初速度v0越大

B．圓軌道半徑越大，所需初速度v0越大

C．初速度v0與小球質量m、軌道半徑R無關

D.小球質量m和軌道半徑R同時增大，有可能不用增大初速度v0解析：球通過最高點的最小速度為v，有mg=mv2/R，v=這是剛好通過最高點的條件，根據(jù)機械能守恒，在最低點的速度v0應滿足?mv02=mg2R＋?mv2，v0=B例4、如圖所示，一輕繩跨過定滑輪懸掛質量為mA、mB的A、B兩物塊，滑輪的質量以及所有摩擦不計，已知mB>mA初始時兩物塊均靜止，在兩物塊運動過程中，下列說法中正確的是（

）A、B減少的重力勢能等于A增加的重力勢能B、B的機械能守恒C、系統(tǒng)的機械能守恒，但兩物體各自的機械能都在變化D、B機械能的減少等于A機械能的增加

CD例5：如圖所示，在一根長為L的輕桿上的B點和末端C各固定一個質量為m的小球，桿可以在豎直面上繞定點O轉動，BC=L/3,現(xiàn)將桿拉到水平位置從靜止釋放，求（1）末端小球C擺到最低點時速度的大?。?）這一過程中BC桿對C球所做的功。（桿的質量和空變式、如圖2所示，質量為m的a、b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞O點在豎直面內無摩擦轉動，已知兩物體距O點的距離L1＞L2，現(xiàn)在由圖示位置靜止釋放，則在a下降過程中：（

）A．桿對a不做功；

B．桿對b不做功；C．桿對a做負功；

D．桿對b做負功

C課堂練習例6、一個輕彈簧固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平面肯彈簧保持原長的A點無初速度釋放，讓它自由下擺，不計空氣阻力，在重物由A擺到最低點的過程中，A、重物的重力勢能減少。B、重物的重力勢能增加。C、重物的機械能不變。D、重物的機械能減少。oAAD球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒小結2、機械能守恒定律：1、機械能：E=E