機(jī)械能守恒定律 高一下學(xué)期物理人教版2019必修第二冊(cè)

思考：前面學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能量？表達(dá)式是什么？分別對(duì)應(yīng)什么力做功？重力勢(shì)能彈性勢(shì)能動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能重力勢(shì)能EP彈性勢(shì)能EP動(dòng)能EkWG=EP1-EP2=-△EPEP=mghW彈=EP1-EP2=-△EPW合=Ek2-Ek1=△Ek知識(shí)回顧伽利略小球好像能“記住”自己的最大位置，從能量的角度思考里面的科學(xué)道理。追尋守恒量4機(jī)械能守恒定律伽利略一、機(jī)械能二、動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化1、分析單擺擺動(dòng)過程中動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況CàB，動(dòng)能

，重力勢(shì)能

；BàA，動(dòng)能

，重力勢(shì)能

；AàB，動(dòng)能

，重力勢(shì)能

；BàC，動(dòng)能

，重力勢(shì)能

；OàB，彈力做功，彈性勢(shì)能

動(dòng)能

；BàO，彈力做功，彈性勢(shì)能

動(dòng)能

；OàA，彈力做功，彈性勢(shì)能

動(dòng)能

；AàO，彈力做功，彈性勢(shì)能

動(dòng)能

；2．機(jī)械能：機(jī)械能是重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能的總稱，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．二、動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化1、分析單擺擺動(dòng)過程中動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況h1v1v2h2AB質(zhì)量為m的物體自由下落過程中，經(jīng)過高度h1的A點(diǎn)時(shí)速度為v1，下落至高度h2的B點(diǎn)處速度為v2，不計(jì)空氣阻力，取地面為參考平面，試分析物體由A到B過程中力做功情況和能量轉(zhuǎn)化情況。這些表達(dá)式有什么物理意義呢？如果空氣阻力恒為f，則做功情況和能量轉(zhuǎn)化情況又會(huì)怎樣呢？三、機(jī)械能守恒定律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(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。2、表達(dá)式：3、條件：系統(tǒng)內(nèi)只有重力、彈力做功4、推論：除重力和彈簧彈力外，其他力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量

例1、試判斷下列各運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能是否守恒(均不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力)1.拋出的手榴彈的運(yùn)動(dòng)2.細(xì)繩拴著小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)3.手拉著一物體沿斜面勻速上滑4.套在光滑圓環(huán)上的小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)5.起重機(jī)吊起一物體6.自由下落的小球壓縮彈簧后又被彈回7.彈簧下吊一小球上下振動(dòng)8.蹦極9.關(guān)閉了動(dòng)力的過山車的運(yùn)動(dòng)10.導(dǎo)彈在空中爆炸√√×√××√√√√2.如圖，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過程中（）A.小球機(jī)械能守恒B.小球和彈簧總機(jī)械能守恒C.小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間均勻減少D.小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大E.到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量（1）從做功角度看：只有重力做功或彈簧彈力做功。機(jī)械能守恒條件的理解：【歸納總結(jié)】（2）從能量轉(zhuǎn)化角度看：只有系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，無其他形式能量的轉(zhuǎn)化。4、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟（1）確定研究對(duì)象，畫出過程示意圖（2）分析物體的受力，明確各力的做功情況，判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件（3）分析物體的運(yùn)動(dòng)，恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定物體初末狀態(tài)的機(jī)械能（動(dòng)能和勢(shì)能）（4）根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解二、機(jī)械能守恒定律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(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。2、表達(dá)式：3、條件：系統(tǒng)內(nèi)只有重力、彈力做功4、推論：除重力和彈簧彈力外，其他力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量一、機(jī)械能小結(jié)例2、下列關(guān)于物體機(jī)械能守恒的說法中，正確的是（）A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒B.合外力對(duì)物體不做功，物體的機(jī)械能一定守恒C.物體只發(fā)生動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體的機(jī)械能守恒D.運(yùn)動(dòng)的物體，若受合外力為零，則其機(jī)械能一定守恒E.做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能不可能守恒例3、如圖所示,下列關(guān)于機(jī)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(jī)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(jī)械能守恒C.丙圖中，不計(jì)任何阻力時(shí)A加速下落，B加速上升過程中，A.B系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的機(jī)械能守恒例.把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來，就成為一個(gè)擺，擺長(zhǎng)為l，最大偏角為θ。小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？例.如圖，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過桌邊光滑的定滑輪與質(zhì)量為2m的砝碼相連，讓繩拉直后使砝碼從靜止開始下降h的距離時(shí)砝碼未落地，木塊仍在桌面上，這時(shí)砝碼的速率為多少？【例8】如圖所示，物體A和B系在跨過定滑輪的細(xì)繩兩端，物體A的質(zhì)量mA＝1.5kg，物體B的質(zhì)量mB＝1kg.開始時(shí)把A托起來，使B剛好與地面接觸，此時(shí)物體A離地面高度為h＝1m，放手讓A從靜止開始下落，g取10m/s2，求：(1)當(dāng)A著地時(shí)，A的速度多大？(2)物體A落地后，B還能上升多高？應(yīng)用機(jī)械能守恒定律